• 생태와환경
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• 제43권2호
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• pp.221-231
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• 2010

국내에서 널리 분포하여 쉽게 구할 수 있는 천연재료인 상수리나무, 밤나무, 녹차, 황토, 맥반석, 제올라이트와 혼합물 등 7가지 물질의 남조와 녹조류 성장 억제능을 파악하기 위하여, 단순 추출법을 이용하여 얻은 각 물질을 농도별(1, 5, 10 mg $L^{-1}$)로 배양조류에 처리하고 각 조류의 성장 특성을 조사하였다. 분리형 남조 Microcystis aeruginosa, 군체형 M. aeruginosa 등은 저농도의 상수리나무, 밤나무, 제오라이트에 의해서 60% 이상의 높은 조류억제능을 보였으며, 녹조 Scenedesmus quadricauda는 녹차, 상수리나무에서 50% 이하의 억제능을 보였으며, 제오라이트에서는 65% 이상 성장이 억제되었다. 녹차를 포함한 대부분의 물질에서 낮은 농도인 1 mg $L^{-1}$에서 녹조 Chlorella vulgaris의 성장을 촉진하였으며, 황토는 S. quadricauda 성장을 촉진하였다. 따라서 부영양호수에서 흔히 발생되는 남조발생 억제에는 상수리나무, 밤나무, 제올라이트가 적합할 것으로 판단되었으며, 녹차, 황토나 맥반석 등은 녹조류 대량배양이나 배지로서 이용 가능성이 높다고 사료되었다.

• 생태와환경
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• 제49권3호
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• pp.176-186
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• 2016

For several decades, lactic acid bacterium (Lactobacillus graminis: LAB) has been generally recognized as safe. To develop the pan-environmental bio-control agent, algicidal activity of the live LAB cell and its culture filtrate (CF) was examined against Microcystis aeruginosa. LAB cells perfectly lysed M. aeruginosa within 3 days, while the CF had a less effect than the live cells, approximately 78% inhibition of algal growth during a same culture period. The concentration of microcystin in alone culture of M. aeruginosa was $7.1{\mu}gL^{-1}$, but gradually increased and leach $158.5{\mu}gL^{-1}$ on 10 days. However, LAB cells clearly decreased the microcystin by $10.3{\mu}gL^{-1}$ in the same period, approximately 93.5%. CF of LAB showed a strong algicidal activity over 75% between pH 2-7, 91.3% by the treatment of proteinase K, 87.8% by below 3 kDa in particle size, and 75.3% by heat treatment, respectively. Of five solvents, fractions of CF passed through solvents diethyl ether and ethyl acetate showed an obvious algicidal activity in the algal-lawn test. Among 5 fractions purified by silica-gel TLC plate, two spots showed a most strong removal activity on M. aeruginosa. Another analysis of GC indicate that CF contained six representative fatty acids. Even though most of these substance have been known as an anti-algal substance against M. aeruginosa, oleic acid is the most effective. These results suggested that the culture filtrate or specific substances, like a fatty acids, in comparison with live L. graminis can be a successful and eco-friendly agent to control Microcystis bloom.

• 상하수도학회지
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• 제30권6호
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• pp.715-723
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• 2016

This study investigated the effect of high concentration of free ammonia on microalgal growth and substrate removal by applying real wastewater nitrogen ratio. To test of this, the conditions of free ammonia 1, 3, 6, 9, 12, 15 mg-N/L are compared. After 3 days of incubation, algal growth of Chlorella vulgaris and carbon removal rate are respectively lower in the reactors of FA 12, 15 mg-N/L compared to the others. This indicates that the high concentration of free ammonia, in this case, above 12 mg-N/L, has negative effect on algal growth and metabolic activity. Also, high concentration of free ammonia causes the proton imbalance, ammonium accumulation in algae and has toxicity for these reasons. So, we have to consider free ammonia in applying the microalgae to wastewater treatment system by the way of diluting wastewater or controlling pH and temperature.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제13권4호
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• pp.544-551
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• 2003

Interactive effects of UV-B and Cd on growth, pigment, photosynthesis, and lipid peroxidation have been studied in Anabaena, Microcystis, and Nostoc; all the tested cyanobacteria showed differential sensitivity to different dosage of UV-B and Cd alone as well as in combination. Phycocyanin was severely affected by UV-B and Cd by all the strains; the degree of pigment bleaching was most pronounced in Anabaena followed by Microcystis and Nostoc. $UV-B_2+Cd_2$ produced nearly 83, 78, and 65% inhibition of phycocyanin in Anabaena, Microcystis, and Nostoc, respectively. The above treatment also significantly decreased the contents of Chl ${\alpha}$ and carotenoid. Presence of capsule in Microcystis protected the phycocyanin bleaching as compared to decapsulated cells. Laboratory-grown Microcystis revealed about 75 and 80% inhibition, following $UV-B_2+Cd_2$ treatment, respectively. in capsulated and decapsulated cells. Damage caused by Cd was more pronounced than UV-B. Inhibition of photosynthesis did occur in all the test strains, being maximum in Anabaena. PS II was the most sensitive component of the electron transport chain, showing 84, 80, and 70% inhibition in Anabaena, Microcystis, and Nostoc, respectively. As compared to control, significant lipid peroxidation (6.5-fold higher) was observed in Anabaena with $UV-B_2+Cd_2$, $^{14}C-uptake$ was more susceptible to Cd and Uv-B than oxygen-evolution. Approximately 84, 80, and 76% inhibition of $^{14}C-uptake$ was observed in Anabaena, Microcystis, and Nostoc, respectively. Similarly, $UV-B_2+Cd_2$ inhibited APT content of Anabaena by 87%. This ,study suggests that inhibition of carbon fixation was due to decreased ATP content of the test cyanobacteria by UV-B+Cd, where Anabaena was the most sensitive and Nostoc the most tolerant.

• 생태와환경
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• 제37권1호통권106호
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• pp.64-69
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• 2004

부영양호수의 남조 Microcystis aeruginosa 제어를 위해 호수 바닥층에서 분리한 살조세균과 섬모충을 현장여과수를 이용하여 조류배양조건과 동일한 조건에서 단일 또는 혼합적용하여 그 결과를 서로 비교하였다. 두 생물제재는 저자들의 선행연구와 같이 단일 적용시 매우효과적인 반면, 혼합적용시 오히려 조류의 성장을 촉진하였다. 결국 남조 Microcystis제어를 위한 섬모충이나 박테리아의 적용은 다른 한 생물군의 낮은 밀도를 요구하였으며, 이처럼 동일 조류에 대한 제어능을 갖는 두 생물제재의 배타적인 관계는 앞으로 부영양호수의 남조대발생 제어에 귀중한 자료로서 제공될 것이다.

• 한국물환경학회지
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• 제33권5호
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• pp.538-545
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• 2017

The purpose of this study is to investigate growth response and toxigenicity under various temperature and nutritional conditions, in order to understand the physioecological characteristics of Aphanizomenon flos-aquae, which is a bloom-forming cyanobacterium in the Nakdong River. The strain was inoculated into media under combinations of four temperatures (4, 12, 21, $30^{\circ}C$) and three nutrients (modified CB medium, P-depleted CB medium, N-depleted CB medium) for 28 days. The algae-inhibition tests were performed to assess the potential allelopathic effects of the strains' filtrates on the growth of four algae strains (Microcystis aeruginosa, Aulacoseria ambigua f. spiralis, Aphanizomenon flos-aquae, Scenedesmus obliquus). Toxin production of a strain was measured by Enzyme-Linked ImmunoSolbent Assay (ELISA). The optimal growth temperature (Topt) of strains was $19.9^{\circ}C$ ($18.3-21.2^{\circ}C$), and the temperature range for growth was from $-0.3^{\circ}C$ to $34.3^{\circ}C$. Specific growth rate (${\mu}$) in modified CB medium varied from 0.10 to $0.16day^{-1}$, and the maximum growth rate (${\mu}_{max}$) was $0.17day^{-1}$. Although growth curves under N-existed and N-depleted conditions were almost the same, growth under N-depleted condition was relatively slowed (${\mu}=0.09$ to $0.14day^{-1}$), with a decreased maximum cell density. However, growth under the P-depleted condition was restricted for all temperatures, Two stains of Aphanizomenon flos-aquae were confirmed as not producing toxins, because saxitoxin and cylindrospermopsin were not detected by ELISA. The exudates or filtrates from the Aphanizomenon flos-aquae (DGUC003) resulted in significant inhibition of algal growth on the Aulacoseira ambigua f. spiralis (DGUD001) and Aphanizomenon flos-aquae (DGUC001) (p < 0.01).

• 한국환경과학회지
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• 제11권10호
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• pp.1069-1074
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• 2002

The growth and heavy metal experiments revealed oppositive interactions between toxic metals(Zn and Cd) and Mn when the coastal diatom T. pseudonana were used. Cd and Zn inhibited the algal growth rate only at low Mn ion concentrations and this effect could be accounted for an inhibition of cellular Mn take by the toxic metals. Mn and Zn inhibited cellular Cd take and this indicated a reciprocal effects among the metals with respect to metal take. Saturation kinetics modeling of the take data was consistent with two metals competing with each other for binding to the Mn take system and with both Cd and Mn being transported into the cell by that system. Mathematical modeling of Mn and Cd take data revealed evidence fur a Cd efflux system.

• 한국수산과학회지
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• 제34권5호
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• pp.536-544
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• 2001

적조생물 Cochlodinium polykrikoides, Gyrodinium impudicum, Gymnodinium catenatum은 독성을 지니거나, 적조를 일으킴으로써 수산피해 및 보건위생상의 문제를 야기시키는 종이다. 이 종들의 적조발생 환경과 기작을 이해하기 위해서는 종별 생태생리 (eco-physiology) 특성 등을 파악할 필요가 있다. 본 실험에서는 한국 남해안 연안에서 이들 3종의 출현상황과 성장특성을 파악하기 위해 이 해역에서 분리한 종을 대상으로 온도, 염분, 조도 및 영양염류에 따른 성장도를 조사하였다. 1999년도 남해안 남해도, 나로도, 완도 연안에서 이들 3종의 최초출현시기는 수온이 $22.8\sim26.5^{\circ}C$인 7월 중순에서 8월 중순으로써 서로 비슷한 시기에 동반 출현하였다. 유영세포의 소멸시기는 G. catenatum의 경우 8월 중, 하순이었고, C. polykrikoides와 G. impudicum은 수온이 $23^{\circ}C$ 이하로 하강하는 9월 하순이었다. 출현기간 중의 최대밀도는 C. polykrikoides의 경우 $40\times10^6$cells/L 이상으로써 고밀도 증식을 하였으나, G. impudicum과 C. catenatum은 각각 3,460ce11s/L 및 440ce11s/L로써 매우 낮은 밀도로 존재하였다. 배양실험에서 C. polykrikoides, G. impudicum, G. catenatum는 $22\sim28^{\circ}C$에서 양호한 성장을 보였고, 최적수온은 $25^{\circ}C$ 내외로 판단되었는데, 이러한 결과는 적조발생시의 수온과 대체로 일치하였다. 염분에 따른 성장률은 3종 모두 $30\sim35\%$에서 양호한 성장률을 보였다. 3종 중 G. impudicum은 비교적 광염성의 특징을 보였고, G. cstenatum은 $35\%$ 이상의 고염분에서 특히, 저조한 성장률을 보였다. 조도에 따른 성장은 C. polykrikoides와 G. impudicum의 경우 특히 7,5001ux 이상의 고조도에서 성장률이 현저히 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 C. polykrikoides의 경우 조도가 높은 하계에 표층에서 강한 집적현상을 보이면서도 광저해현상을 밟지 않고 양호한 증식을 할 수 있는 특성과 관련이 있을 것으로 추정되었다. C. polykrikoides와 G. impudicum의 질산 및 암모니아 질소 농도에 따른 성장은 $40{\mu}M$까지는 농도가 높을수록 성장률도 증가하였으나 그 이상에서는 큰 차이를 보이지 않아, 두 종의 질소 임계농도는 $13.5\~40{\mu}M$로 판단되었다. 또한, 인산인은 $4.05{\mu}M$ 까지는 농도가 높을수록 성장률도 증가하였으나 그 이상에서는 큰 성장차를 보이지 않아, 두 종 모두 인산인의 임계농도는 $1.35\sim4.05{\mu}M$로 판단되었다. 한편, C. polyklikoides는 DIN과 DIP 농도가 각각 $1.2{\mu}M$ 및 $0.3{\mu}M$ 이하로 낮았던 나로도와 남해도 외측해역에서도 적조를 형성하였다. 이와 같이 낮은 영양염류 하에서 왕성하게 증식할 수 있었던 이유는 이 종의 경우 일간 수직이동을 통해 야간에 저층에서 풍부한 영양염류를 흡수할 수 있었기 때문으로 해석되었다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제5권3호
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• pp.174-179
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• 2018

$TiO_2$-embedded expanded polystyrene (TiEPS) balls with powdered $TiO_2$ particles embedded on the surface of EPS were developed, and the growth inhibition of Chlorella ellipsoidea, a green algae, was evaluated. The experiment was conducted using four reactors with various conditions of (A) natural sunlight, (B) natural sunlight + TiEPS balls, (C) dark, and (D) dark + TiEPS balls on the roof of the building during five days. Based on the analysis of cell number, cell morphology, concentrations of chlorophyll-a and phaeopigments, both surface reactions in heterogeneous photocatalysis and light shielding could inhibit the growth of C. ellipsoidea. The highly reactive hydroxyl radicals ($OH{\cdot}$) from TiEPS balls degraded the lipid cell membrane through the peroxidation reaction with the light shielding, eventually resulting in cell inactivation. Although dominant inhibitory effects on the growth of C. ellipsoidea were ambiguous, TiEPS balls were feasible to prevent and inhibit the excessive growth of algae in eutrophic water body.

• 한국수산과학회지
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• 제36권1호
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• pp.24-29
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• 2003

규조류 C. calcitrans와 S. costatum, 그리고 Chaetoceros spp. 생육저해 활성을 가지는 해양세균, Shewanella sp. SR-14와 그 저해활성이 없는 V. alginolyticus의 지방산 조성을 분석하고 이들 해양세균과 규조류를 각각 혼합배양하였을 때 규조류의 지방산 조성변화를 측정하였다. Peptone broth에서 $20^{\circ}C$, 3일간 배양한 Shewanella sp. SR-14의 주요 지방산 조성은 16:1n-7 $(29.4\%)$과 16:0 $(19.2\%)$이었으나, V. alginolyticus의 경우는 16:0 $(23.7\%)$ 16:1n-7 $(27.7\%)$ 및 18:1n-7 $(21.0\%)$이었으며, 이들 세균을 Conwy 배지에서 재배양 하였을 때 그 조성은 peptone broth에서 배양한 균체와 약간의 변화가 있었다. 순수배양한 미세조류의 주요 지방산은 C. calcitrans의 경우 16:1n-7 $(33.3\%),$ 16:0 $(27.1\%)$ 및 14:0 $(12.1\%)$ 이었고, S. costatum은 16:1n-7 $(28.9\%),$ 16:0 $(21.6\%)$ 및 20:5 $(19.8\%)$이었다. 세균과 혼합배양한 규조류의 지방산 조성은 Shewanella sp. SR-l4와 혼합배양한 경우 순수배양한 조체에 비하여 포화지방산의 비율은 감소하였으나 불포화지방산의 비율은 증가하였으며, 그 변동율은 C. calcitrans의 경우가 S. costatum보다 높았다. 그러나 V. alginolyticus와 혼합배양한 경우 C. calcitrans는 포화지방산이 증가한 반면 불포화지방산은 감소하는 경향을 나타내었고, S. costatum은 순수 배양한 조체와 큰 차이를 보이지 않았다. 그래서 C. calcitrans는 Shewanella sp. SR-14에 의하여 불포화지방산의 조성이 증가되고, 이러한 지방산은 이 균이 생성하는 조류증식 저해물질과 상승적으로 작용하여 더욱 조류의 증식이 억제되는 것으로 시사되었다.