• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제43권3호
• /
• pp.275-279
• /
• 2015

본 연구는 Chlorella vulgaris에 자외선을 조사하여 획득한 변이주 중 색소함량이 높은 변이주 2종(UBM1-2, UBM2-57)의 특성을 분석하였다. 2종의 변이주의 생장속도는 WT와 비교했을 때 20% 가량 더딘 생장율을 보였고, 세포건조 중량 및 단백질 함량 또한 세포생장과 비슷한 패턴을 보였다. 지질 함량은 UBM1-2 변이주에서 WT와 비교 시 21% 높은 지질 함량을 확인하였지만, UBM2-57 변이주는 WT보다 39% 낮은 지질함량을 축적하고 있음을 확인하였다. 하지만, 색소함량(클로로필, 카로티노이드)의 경우 WT와 비교 시 유의적으로 높은 함량을 축적하고 있음을 확인하였다. 클로로필함량은 UBM1-2, UBM2-57 변이주가 WT보다 각각 37%, 89% 높았고, 카로티노이드 함량은 WT보다 각각 27%, 70% 높음을 확인하였다. 본 연구를 통해 선별한 미세조류 변이주는 야생균주와 비교 시 세포 생장에 큰 차이를 보이지 않으며, 유용성분을 다량 함유하고 있어 화장품 및 의약품, 건강 기능식품의 중요한 소재로써 이용이 가능할 것으로 판단된다.

• 환경생물
• /
• 제30권1호
• /
• pp.31-38
• /
• 2012

한국 내 전국적으로 5곳의 담수에서 2010년 4월부터 2011년 6월에 걸쳐 담수시료를 채취한 후, 각 담수시료에서 $Botryococcus$ $braunii$의 출현을 확인하고 microcapillary-pipetting method를 이용하여 5주를 분리하였다. 분리된 $B.$ $braunii$의 18S rRNA sequencing 후, BLAST search를 통한 분석 결과는 $B.$ $braunii$와 가장 높은 상동성을 나타낸 것으로 확인되어 형태적 동정결과와 일치하였다. 진화, 계통분류학적 분석결과, 분리된 5주의 $B.$ $braunii$는 단일 계통인 Trebouxiophyceae으로 분류되었다. 18S rRNA sequence의 계통 분류학적 분석에서 $B.$ $braunii$ KNU6는 다른 분리된 $B.$ $braunii$와 같은 분류군 내에서 거리의 차이가 있었고, 또한 세포크기, 점액질의 양 등의 형태적 특징도 차이를 보였다. 한국에서 분리된 5주의 $B.$ $braunii$는 모두 race A type의 분류군에 포함되며, 탄소수 $C_{23}-C_{33}$의 지방산에서 유래된 alkadienes과 alkatrienes를 생산하는 것으로 사료되며, $B.$ $braunii$를 이용한 바이오디젤을 생산하기 위한 최적의 배양조건을 찾는 연구가 필요하다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제44권3호
• /
• pp.400-407
• /
• 2016

인삼 유묘 뿌리 주변에서 자라고 있는 단세포 녹색 조류, 클로렐라 불가리스 KNUA027을 순수분리한 후 본 분리균주의 생물공학적 활용 가능성에대해조사를 실시하였다. 가스크로마토그래프/질량분석기를 이용한 분석 결과, 본 균주에는 영양학적으로 중요한 알파 리놀렌산(C_18:3 ω3, 45.8%, 50.8 mg/g) 및 헥사데카트리엔산(C_16:3 ω3, 11.8%, 13.1 mg/g)과 같은 다가불포화지방산이 풍부한 것으로 밝혀졌다. 따라서, 본 국내 토착 미세조류는 잠재적인 오메가-3 다가불포화지방산 원료가 될 수 있다고 사료된다. 또한, 바이오디젤 생산에 적합한 것으로 알려져 있는 팔미트산(C_16:0, 37.1%, 41.2 mg/g) 역시 본 균주에 의해 주요 지방산 성분으로 생합성 되는 것으로 확인되었다. 근사분석 결과 KNUA027 균주의 휘발성물질 함량은 88.5%였으며, 원소분석 결과 고위발열량은 19.8 MJ/kg으로 나타났다. 본 KNUA027 균주를 이용한 연구결과는 미세조류 기반 바이오연료와 바이오매스 생산을 위한 기초자료 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제44권4호
• /
• pp.522-528
• /
• 2016

본 연구에서는 3종류의 목질계 바이오매스와 4종류의 해조류 바이오매스를 전처리와 효소가수분해 과정을 통하여 얻은 환원당을 이용하여 C. saccharophila를 배양하였다. 얻어진 가수분해물을 활성탄 처리 유무에 따라 배양한 결과, 목질계 바이오매스와 해조류 바이오매스 가수분해물을 활성탄 처리하지 않은 경우에는 C. saccharophila의 성장이 저해되었다. 목질계 바이오매스인 유채대와 보리대 그리고 볏짚과 해조류 바이오매스인 미역, 다시마, 파래 그리고 꼬시래기 가수분해물의 경우 활성탄 등으로 처리한 경우에서 목질계 바이오매스와 해조류 바이오매스 가수분해물에서 C. saccharophila의 성장이 관찰되었다. 미세조류의 생산성과 oil 함량, chlorophyll 등을 고려하였을 때 목질계 바이오매스와 해조류 바이오매스는 C. saccharophila의 product 생산을 위한 배양에 이점을 가지며, 특히 chlorophyll 생산에 보다 유용하리라 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.341-348
• /
• 2016

미세조류는 대체에너지를 위한 생물자원 중 하나로 다양한 분야에서 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 미세조류의 상태를 분석하기 위한 방법으로는 계수법, 스크리닝법, 응집법 등이 사용되고 있는데, 이 중 응집법은 적조 제거제 연구, 미세조류 자원화 연구 등에 효과적으로 이용되고 있다. 미세조류의 응집 상태 분석에는 현재 분광광도법이 주로 사용되고 있는데, 이는 미세조류의 응집 상태를 광학밀도 계측을 통해 분석하는 방법으로 미세조류 계수법에 비해 소요되는 분석 시간은 작지만, 측정 결과의 오차가 상대적으로 큰 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하기 위해서 렌즈프리 그림자 이미징 기술을 이용하여 미세조류의 응집 현상을 실시간으로 분석하는 방법을 제안한다. 본 연구에서는 렌즈프리 그림자 이미지를 이용하여 단일 미세조류의 측정과 응집 미세조류 측정이 동시에 가능함을 현미경 이미지와의 비교를 통해 입증하였다. 또한, 해당 기술을 기반으로 미세조류의 응집 현상을 정량적으로 분석할 수 있는 세 가지의 그림자 파라미터(플록들의 개수, 플록들의 유효면적 및 최대크기 플록의 면적)를 제안하였다. 각 파라미터의 유효성은 응집 효율이 다른 응집제를 이용한 실험을 통해 시간에 따른 미세조류의 응집상태를 실시간으로 분석하여 입증할 수 있음을 확인하였다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.417-422
• /
• 1998

초임계 유체 추출 장치를 이용하여 Spirulina platensis로부터 지질의 추출에 대한 연구 결과. 추출온도나 시간에 관계없이 대체적으로 압력이 증가함으로서 그 추출 수율이 증가하였고, 추출 수율은 20분 추출의 경우 $35^{\circ}C$-7000psi, $50^{\circ}C$-5500psi 그리고 $80^{\circ}C$-4000psi가 비슷하였고, 40분 추출 경우 $35^{\circ}C$에서 모든 압력 구간에서 가장 높은 수율을 보였다. 추출 수율에서 20분과 40분 큰 차이를 보이지 않았으며, 균체 함유 지방함량으로 환산해볼 때, 최대 수율이 약 $20\%$로 다른 동, 식물 조직의 지질 추출에 비해 매우 낮은 값이었다. 수율의 측면으로 판단한다면 $50^{\circ}C$, 5500psi 조건이 실험 시료의 지질 추출에 적절한 조건이었다. 각 조건에서 추출된 지방산 조성을 비교해 보면, 추출 조건에 따라 차이는 있지만 포화지방산이 $60\~75\%$, 모노엔산이 $12\~20\%$를 차지하였으며, 고도불포화지방산도 $13\~21\%$로 지방산 조성은 대부분이 C18 : 2가 차지하였다. 압력 증가로 불포화 지방산의 증가를 보여주고 있지만, 온도 조건에 따라 오히려 압력 증가로 포화산의 증가도 관찰되었다. 특정 지질의 분획 추출은 많은 반복 실험이 필요할 것으로 생각되며, 아울러 추출 시료인 미세 조류의 성상과 초임계 유체와의 특이한 상관성도 고려되어야 할 부분인 것으로 판단되어졌다.

• 한국패류학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.19-24
• /
• 2003

중국에서 이식하여 어미패로 양성한 해만가리비를 수온 17.1-23.2$^{\circ}C$로 44 일간 Isochrysis galbana 등 5종의 먹이생물을 혼합시켜 공급하면서 성숙을 유도하여, 1997 년 1월 29일 및 31일 2회에 걸쳐 간출과 수온 자극을 가하여 총 4,532만개의 수정란 (평균 52 ${\mu}m$) 을 채란하였다. 난 발생 단계를 조사한 결과, D형 유생의 크기는 평균 77.5 × 63.8 ${\mu}m$이었고, 부착기 유생은 191.8 × 181.2 ${\mu}m$의 크기였으며, 부착기 유생은 이 크기에서 파판에 부착하여 치패로 발달하였다. 이 치패는 2월 14일부터 5월 7일까지 수온 22.8-26.3$^{\circ}C$, 염분 31.0-34.4에서 실내 사육한 결과, 평균 각장 3.04 mm로 성장하였다. 비단가리비의 경우는, 부착기의 부착유생들은 채묘기(collector) 에서 떨어지면 폐사하게 되는데, 이것은 Argopecten balloti에서 나타나는 바와 같이, 족사에 의한 부착기간이 짧아서가 아니라 부착유생들이 각기 소수의 족사를 가지기 때문에 채묘기에 대한 부착력이 약하여 부착유생의 생존율이 비교적 낮았던 것으로 사료된다.

• 한국해양바이오학회지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.52-57
• /
• 2015

The purpose of this study was to investigate a relationship between ultraviolet radiation and initial cell density (ICD) of microalgae using a floating marine photobioreactor (PBR). To examine the effect of ultraviolet (UV) radiation in sunlight on biomass productivity as a function of ICD, 0.5-L floating PBRs covered with or without UV cut-off film were placed in an outdoor rectangular tank containing 200 L of water. At the lower ICDs, 0.01 and 0.05 g/L, biomass productivities in the PBRs without UV cut-off film decreased by $278{\pm}21%$ and $222{\pm}3%$ compared with those with the film, respectively. In contrast, the presence of UV cut-off film did not have a significant effect on biomass productivities at the higher ICDs, 0.25 and 1.25 g/L. When the differences in biomass productivity made by the UV cut-off film were plotted against the sum of cell projection area per light receiving area of the PBR, the results revealed that the inhibitory effect of UV on biomass productivity can be negligible when the sum of cell projection area is equal to the light receiving area of the PBR. These results show that photoinhibition caused by UV radiation could be eliminated via operating the PBR with a proper ICD.

• ALGAE
• /
• 제18권1호
• /
• pp.13-20
• /
• 2003

Two isolated Antarctic marine diatoms, Chaetoceros neogracile VanLandingham and Stellarima microtrias (Ehrenberg) Hasle and Sims were examined to show changes of growth and uptake rate of nitrate due to UV-B irradiance. Chlorophyll (chl) a concentration was regarded as the growth index of diatom. The diatoms were treated with UV-B radiation and cultured for 4 days under cool-white fluorescent light without UV-B radiation. Two levels of UV-B exposures were applies: 1 and 6 W $m^{-2}$. Durations of UV-B treatment were 20, 40 and 60 minutes under 6 W $m^{-2}$ and 1, 2, 3, 4 and 5 hrs under 1 W $m^{-2}$. The control groups were cultured at the same time without UV-B radiation. The growth rates of two diatoms decreased under 1 and 6 W $m^{-2}$ UV-B irradiances than that of control group. After 4 days, chl a concentrations of C. neogracile were increased more than 4 times from 133 μgo$l^{-1}$ to 632 μgo$l^{-1}$ in control group. However, the concentration of experimental groups under 1 W $m^{-2}$ UV-B were only increased from 139 μgo$l^{-1}$ to 421 μgo$l^{-1}$ during one hour and the chl a concentrations were decreased from 144 μgo$l^{-1}$ to 108 μgo$l^{-1}$ during five hour. Growth of diatom dramatically more decreased under 6 W $m^{-2}$ UV-B than 1 W $m^{-2}$ UV-B. The chl a concentration of experimental groups under 6 W $m^{-2}$ UV-B for one hour was only increased from 111 μgo$l^{-1}$ to 122 μgo$l^{-1}$. In the case of S. microtrias showed also similar pattern to C. neogracile by UV-B radiation. The uptake rates of nitrate by the two strains were decreased abruptly under 6 W $m^{-2}$ UV-B irradiances. When two strains were treated under 1 and 6 W $m^{-2}$ UV-B during one hour, the strains were only continued growth and uptake of nitrate under 1 W $m^{-2}$ UV-B. This experimental evidence shows that exposure to UV-B radiation especially to high irradiance of UV-B decreases diatom survival and causes lower decrease of nutrient concentrations by microalgae in Antarctic water. Furthermore, evidence suggests that microalgal communities confined to near-surface waters in Antarctica will be harmed by increased UV-B radiation, thereby altering the dynamics of Antarctic marine ecosystems.

• 한국수산과학회지
• /
• 제45권4호
• /
• pp.343-350
• /
• 2012

Even though the microalgal species of Isochrysis and Pavlova are widely used as live food in bivalve hatcheries, they are difficult to culture in mass during the summer season. Therefore, the present study was conducted to determine the optimum species or strains of Isochrysis and Pavlova to produce good growth and high contents of fatty acids at temperatures over $30^{\circ}C$. Four species of Isochrysis (I. galbana KMMCC12, I. galbana KMMCC214, I. aff. galbana, and Isochrysis sp.) and four of Pavlova (P. lutheri, P. gyrans, P. viridis, and Pavlova sp.) were cultured at $25^{\circ}C$, $29^{\circ}C$, and $33^{\circ}C$, and then analyzed for specific growth rate and fatty acid composition. Microalgae were cultured in f/2 medium at 23 psu and continuous light of $80{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$. For the I. galbana, growth rates were highest at $29^{\circ}C$ and decreased at $33^{\circ}C$ to the level observed at $25^{\circ}C$. I. galbana (KMMCC12) and Isochrysis sp. cultured at $29^{\circ}C$ and $33^{\circ}C$, respectively, exhibited the highest growth rates of all Isochrysis species. In terms of fatty acids, I. galbana (KMMCC12) contained higher contents of PUFA and n-3 HUFA at $33^{\circ}C$ than did Isochrysis sp. For species of Pavlova, growth rates of P. gyrans and P. viridis at $29^{\circ}C$ and $33^{\circ}C$, respectively, were higher than those of the other Pavlova species. In particular, P. viridis grew as well at $33^{\circ}C$ as it did at $29^{\circ}C$. However, P. lutheri and Pavlova sp. did not grow at $33^{\circ}C$. In terms of fatty acids, P. viridis cultured at $33^{\circ}C$ also exhibited higher contents of PUFA and n-3 HUFA, as compared to P. gyrans. Based on these results, we suggest that I. galbana (KMMCC12) and P. viridis are suitable species for mass culture during the high temperature season.