To find seasonally optimal microalgae for mass culture of the rotifer Brachionus plicatilis, the growth rates of 12 microalgal species (two marine Chlorella spp., five marine Nannochloris spp., two marine Nannochloropsis spp., one estuarine Nannochloropsis sp., and two estuarine Chlorella spp.) were compared at $25^{\circ}C$ at 15 psu and 30 psu. Among these, six species showing high growth rates were chosen and examined again at high ($30^{\circ}C$ and $32^{\circ}C$) and low ($10^{\circ}C$) temperatures. Their amino and fatty acids and the dietary value of the rotifers that fed on each microalgal species were examined. Nannochloris sp. (KMMCC-119) and Chlorella vulgaris (KMMCC-120) showed the highest growth rates at temperatures over $30^{\circ}C$ and at $10^{\circ}C$, respectively. The growth rate of Nannochloris was higher than those of Chlorella and Nannochloropsis at high temperatures, but lower than those of the latter at low temperatures. The growth rate of rotifers fed on Nannochloropsis was highest and that of those fed on Chlorella was lowest. Levels of eicosapentaenoic acid and docosahexaenoic acid were highest in Nannochloropsis and lowest in Nannochloris. However, total amino acid content was highest in Nannochloris and lowest in Chlorella. In conclusion, Nannochloropsis sp. (KMMCC-33) was the best microalgal species for the mass culture of the rotifer. However, during high- or low-temperature seasons in which Nannochloropsis does not grow well, Nannochloris spp. (KMMCC-119, 395) and C. vulgaris (KMMCC-120) would adequately replace Nannochloropsis sp. (KMMCC-33).
Major progress has been made in the past decade towards understanding of the biosynthesis of red carotenoid astaxanthin and its roles in stress response while exploiting microalgae-based astaxanthin as a potent antioxidant for human health and as a coloring agent for aquaculture applications. In this review, astaxanthin-producing green microalgae are briefly summarized with Haematococcus pluvialis and Chlorella zofingiensis recognized to be the most popular astaxanthin-producers. Two distinct pathways for astaxanthin synthesis along with associated cellular, physiological, and biochemical changes are elucidated using H. pluvialis and C. zofingiensis as the model systems. Interactions between astaxanthin biosynthesis and photosynthesis, fatty acid biosynthesis and enzymatic defense systems are described in the context of multiple lines of defense mechanisms working in concert against photooxidative stress. Major pros and cons of mass cultivation of H. pluvialis and C. zofingiensis in phototrophic, heterotrophic, and mixotrophic culture modes are analyzed. Recent progress in genetic engineering of plants and microalgae for astaxanthin production is presented. Future advancement in microalgal astaxanthin research will depend largely on genome sequencing of H. pluvialis and C. zofingiensis and genetic toolbox development. Continuous effort along the heterotrophic-phototrophic culture mode could lead to major expansion of the microalgal astaxanthin industry.
최근 지구온난화문제와 화석연료 자원의 부족문제로 인해 지속적이고 친환경적인 미세조류 기반 바이오디젤이 주목받고 있다. 본 연구에서는 돈분 액체비료와 농업용 복합비료가 바이오 디젤 생산을 위한 미세조류 영양원으로 활용될 가능성을 확인해 보았다. 혼합 미세조류 CSS (Chlorella spp., Scenedesmus spp., Stigeoclonium spp.) 배양을 위한 영양원은 돈분 액체비료, 돈분 액체비료와 농업용 복합비료의 혼합, 농업용 복합비료이며, 28일간 Small Scale Raceway Pond (SSRP)에서 옥외배양하였다. 그 결과 혼합 실험구의 바이오매스와 지질 생산성은 각각 0.8g/L, 5.8 mg/L/day로 가장 우수한 바이오매스량과 지질 생산성을 보여주었다. 이 연구를 통해 농업용 복합비료와 돈분 액체비료의 혼합액이 미세조류에 안정적인 영양 공급을 하는 영양원으로 활용될 가능성을 확인하였다. 또한, 미세조류 배양단가와 바이오디젤 생산단가를 낮출 가능성도 탐구하였다.
Dae-Hyun Cho;Jin-Ho Yun;Jina Heo;In-Kyoung Lee;Yong-Jae Lee;Seunghee Bae;Bong-Sik Yun;Hee-Sik Kim
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
제33권9호
/
pp.1250-1256
/
2023
Herein, different extracts of Scenedesmus deserticola JD052, a green microalga, were evaluated in vitro as a potential anti-aging bioagent. Although post-treatment of microalgal culture with either UV irradiation or high light illumination did not lead to a substantial difference in the effectiveness of microalgal extracts as a potential anti-UV agent, the results indicated the presence of a highly potent compound in ethyl acetate extract with more than 20% increase in the cellular viability of normal human dermal fibroblasts (nHDFs) compared with the negative control amended with DMSO. The subsequent fractionation of the ethyl acetate extract led to two bioactive fractions with high anti-UV property; one of the fractions was further separated down to a single compound. While electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy analysis identified this single compound as loliolide, its identification has been rarely reported in microalgae previously, prompting thorough systematic investigations into this novel compound for the nascent microalgal industry.
Carbon dioxide reduction technologies using photosynthetic microorganism were suggested to overcome environmental destruction caused by $CO_2$ in flue gases from power plant and other industries. However, there are many toxic constituents in flue gas including CO, NOx, SOx. Continuous and Excessive supply of these noxious gases to cells will leads to inhibition of microalgal growth along with partial cell death. In this study, we tested the noxious effect of SOx and NOx on the pH and microalgal growth under photoautotrophic culture in three microalgae of Neochloris oleoabundans, Chlorella vulgaris and Haematococcus pluvialis. As a result, SOx concentration more than 50 ppm led to the rapid reduction of pH, thereby inhibiting of the growth in Neochloris oleoabundans and Chlorella vulgaris. NOx concentration more the 100 ppm reduced the exponential growth of N. oleoabundans and C. vulgaris. And H. pluvialis exhibited low sensitivity to SOx and NOx. Consequently, the three microalgae of N. oleabundas, C. vulagaris and H. pluvialis showed the normal vegetative growth in 25 ppm of NOx and SOx. Above all, H. pluvialis was useful for the $CO_2$ sequestration of the flue gas including high concentrations of NOx and SOx.
미세조류는 광합성을 통하여 바이오디젤과 같은 부가가치상품을 생산할 수 있으며, 미세조류를 이용한 생명공학 기술이 주목 받고 있다. 그러나 질소원과 탄소원은 미세조류 배양 비용을 높여 충분한 바이오매스 생산에 제한요소가 되고 있다. 미세조류를 배양하는데 도시하수를 이용하는 것은 생산단가를 낮추는 좋은 대안이 될 수 있으며, 본 연구에서는 옥외 수질정화 배양 시스템(mini raceway open pond)을 이용하여 적용했다. 실험에 사용한 도시하수는 하수종말처리장의 1차 침전지를 거친 유입수를 이용하였으며, 토착 미세조류를 mini raceway open pond에서 배양하였다. 체류시간 6일의 운전 후 TN, TP, COD-$_{Mn}$, $NH_3$-N의 평균 제거 효율은 80.18%, 63.56%, 76.34%, 96.74%로 각각 나타났다. 18S rRNA gene 분석결과 녹조류인 Chlorella, Scenedesmus가 우점하였으며, 16S rRNA gene 분석결과 Rhodobacter, Luteimonas, Agrobacterium, Thauera, Porphyrobacte의 5종의 bacteria가 동정되었다. 이러한 결과를 통하여 미세조류를 이용한 호기성 처리나 과도한 발전비용 없이 효과적인 하수처리를 할 수 있는 가능성을 확인하였다. 그리고 도시하수는 미세조류 배양에 필요한 탄소원과 질소원을 제공할 수 있으며 미세조류 바이오매스는 상업적 목적으로 이용될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.
There is growing interest in the production of microalgae-based, high-value by-products as an emerging green biotechnology. However, a cultivation platform for Oocystis sp. has yet to be established. We therefore examined the effects of bacterial culture additions on the growth and production of valuable compounds of the microalgal strain Oocystis sp. KNUA044, isolated from a locally adapted region in Korea. The strain grew only in the presence of a clear supernatant of Sphingomonas sp. KNU100 culture solution and generated 28.57 mg/l/d of biomass productivity. Protein content (43.9 wt%) was approximately two-fold higher than carbohydrate content (29.4 wt%) and lipid content (13.9 wt%). Oocystis sp. KNUA044 produced the monosaccharide fucose (33 ㎍/mg and 0.94 mg/l/d), reported here for the first time. Fatty acid profiling showed high accumulation (over 60%) of polyunsaturated fatty acids (PUFAs) compared to saturated (29.4%) and monounsaturated fatty acids (9.9%) under the same culture conditions. Of these PUFAs, the algal strain produced the highest concentration of linolenic acid (C18:3 ω3; 40.2%) in the omega-3 family and generated eicosapentaenoic acid (C20:5 ω3; 6.0%), also known as EPA. Based on these results, we suggest that the application of Sphingomonas sp. KNU100 for strain-dependent cultivation of Oocystis sp. KNUA044 holds future promise as a bioprocess capable of increasing algal biomass and high-value bioactive by-products, including fucose and PUFAs such as linolenic acid and EPA.
An exopolysaccharide-producing microalgal dinoflagellate was isolated from a red-tide bloom and designated strain KG03. A bacteria-free culture of strain KG03 was achieved using a modified wash with phototaxis and antibiotic treatment. Combined treatment with neomycin and cephalosporin was the most effective for eliminating the bacteria associated with the microalgae. Strain KG03 was identified as Gyrodinium impudicum by analyzing the ITS regions of the 5.8S rDNA, 18S rDNA, morphological phenotype and fatty acid composition. The exopolysaccharide production and cell growth in a 300-ml photobioreactor were increased 2.7- and 2.4-fold, respectively, compared with that in a flask culture at the first isolation step.
Jo, Seung-Woo;Kang, Nam Seon;Lee, Jung A;Kim, Eun Song;Kim, Kyeong Mi;Yoon, Moongeun;Hong, Ji Won;Yoon, Ho-Sung
한국해양바이오학회지
/
제12권1호
/
pp.40-49
/
2020
This article emphasized the physiological characteristics of the selected marine microalgal strains obtained from the culture collection of the National Marine Biodiversity Institute of Korea (MABIK). Therefore, in this study, 13 different marine microalgal strains belonging to the phylum Chlorophyta were analyzed for the composition of fatty acids, elements, photosynthetic pigments, and monosaccharides, as well as the lipid and protein contents. The results presented that the primary fatty acids were palmitic (C16:0), palmitoleic (C16:1 n-7), stearic (C18:0), oleic (C18:1 n-9), linoleic (C18:2 n-6), and α-linolenic (ALA, C18:3 n-3) acid in the evaluated microalgae. The lipid contents of heterotrophically grown strains ranged from 15.1% to 20.4%. The calorific values of the strains were between 17.4 MJ kg-1 and 21.3 MJ kg-1. The major monosaccharides were galactose, glucose, and mannose, while the primary photosynthetic pigments were chlorophyll-a (Chla), chlorophyll-b (Chlb), and lutein, respectively. Based on the results, the microalgal strains showed high potentials in the use of microalgae-based technologies to produce biochemicals, food, and renewable fuels as they are rich in sustainable sources of high-value bio-compounds, such as antioxidants, carbohydrates, and fatty acids.
Characteristics of $CO_2$ fixation by Chlorella sp. HA -1 were studied in a high cell culture using semi-continuous mode. As a result, it may be possible to obtain not only high cell concentration but also effective $CO_2$ removal at a moderate dilution ratio, which is' the most significant factor to control the microalgal growth in the semi-continuous mode.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.