• 유기물자원화
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• 제8권2호
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• pp.71-76
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• 2000

미세조류를 이용한 생물학적 이산화탄소 고정화 방법은 이산화탄소를 효과적으로 제거할 수 있는 방법으로 널리 알려져 있다. 따라서 발전소 등에서 배출되는 폐탄산가스를 고정화하기 위하여 미세조류의 성장에 영향을 주는 운전 조건을 평가하였다. 본 실험에서 사용된 Euglena gracilis는 산성 조건에서도 잘 성장하여 오염의 가능성이 적고, 고농도 이산화탄소(10-20%)에 대한 내성이 강한 것으로 알려져 있다 또한, 단백질 함량이 풍부하고 세포벽이 얇아 배양 후 사료로의 이용성도 크다. 광반응기에서 회분식 배양을 이용하여 운전 조건을 평가한 결과 실험 조건에서 최적 pH는 3.5, 온도는 $27^{\circ}C$, 이산화탄소 농도는 5~10%, 광도는 $520{\mu}mol/m^2/s$로 각각 조사되었다. 또한 이러한 자료를 기초로 하여 연속 운전을 실시한 결과 $CO_2$농도 10%, HRT 4일에서 최종 건조 무게 $1.2g/{\ell}$로 높은 성장율을 얻었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권5호
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• pp.732-738
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• 2018

Novel carbon-based solid acid catalysts were synthesized through a sustainable route from lipid-extracted microalgal residue of Dunaliella tertiolecta, for biodiesel production. Two carbon-based solid acid catalysts were prepared by surface modification of bio-char with sulfuric acid ($H_2SO_4$) and sulfuryl chloride ($SO_2Cl_2$), respectively. The treated catalysts were characterized and their catalytic activities were evaluated by esterification of oleic acid. The esterification catalytic activity of the $SO_2Cl_2$-treated bio-char was higher ($11.5mmol\;Prod.{\cdot}h^{-1}{\cdot}gCat.\;^{-1}$) than that of commercial catalyst silica-supported Nafion SAC-13 ($2.3mmol\;Prod.{\cdot}h^{-1}{\cdot}gCat.^{-1}$) and $H_2SO_4$-treated bio-char ($5.7mmol\;Prod.{\cdot}h^{-1}{\cdot}gCat.^{-1}$). Reusability of the catalysts was examined. The catalytic activity of the $SO_2Cl_2$-modified catalyst was sustained from the second run after the initial activity dropped after the first run and kept the same activity until the fifth run. It was higher than that of first-used Nafion. These experimental results demonstrate that catalysts from lipid-extracted algae have great potential for the economic and environment-friendly production of biodiesel.

• 환경생물
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• 제38권1호
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• pp.61-70
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• 2020

A eukaryotic microalga was isolated from seawater in Janghang Harbor, Korea and its morphological, molecular, and physiological characteristics were investigated. Due to its simple morphology, no distinctive characters were found by morphological observation, such as light microscope or scanning/transmission electron microscopy (S/TEM). However, molecular phylogenetic evidence inferred from the concatenated small subunit (SSU) 18S rRNA and internal transcribed spacer (ITS) sequence data indicated that the isolate belonged to the newly described Micractinium singularis. Furthermore, it was clustered with Antarctic Micractinium strains and it also showed a psychrotolerant property, surviving at temperatures as low as 5℃. However, its optimal growth temperatures range from 15℃ to 25℃, indicating that this microalga is a mesophile. Additionally, gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS) analysis showed that the isolate was rich in nutritionally important omega-3 polyunsaturated fatty acid, and high-performance liquid chromatography analysis (HPLC) revealed that the high-value antioxidant lutein was biosynthesized as an accessory pigment by this microalga, with glucose as the major monosaccharide. Therefore, in this study, a Korean marine M. singularis species was discovered, characterized, and described. It was subsequently added to the national culture collections.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권10호
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• pp.1325-1334
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• 2022

Global warming has accelerated in recent decades due to the continuous consumption of petroleum-based fuels. Cyanobacteria-derived biofuels are a promising carbon-neutral alternative to fossil fuels that may help achieve a cleaner environment. Here, we propose an effective strategy based on the large-scale cultivation of a newly isolated cyanobacterial strain to produce phycobiliprotein and biodiesel, thus demonstrating the potential commercial applicability of the isolated microalgal strain. A native cyanobacterium was isolated from Goryeong, Korea, and identified as Pseudanabaena mucicola GO0704 through 16s RNA analysis. The potential exploitation of P. mucicola GO0704 was explored by analyzing several parameters for mixotrophic culture, and optimal growth was achieved through the addition of sodium acetate (1 g/l) to the BG-11 medium. Next, the cultures were scaled up to a stirred-tank bioreactor in mixotrophic conditions to maximize the productivity of biomass and metabolites. The biomass, phycobiliprotein, and fatty acids concentrations in sodium acetate-treated cells were enhanced, and the highest biodiesel productivity (8.1 mg/l/d) was achieved at 96 h. Finally, the properties of the fuel derived from P. mucicola GO0704 were estimated with converted biodiesels according to the composition of fatty acids. Most of the characteristics of the final product, except for the cloud point, were compliant with international biodiesel standards [ASTM 6761 (US) and EN 14214 (Europe)].

• 한국물환경학회지
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• 제38권6호
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• pp.282-291
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• 2022

Since the efficiency of wastewater treatment using microalgae differs depending on the metabolic characteristics of the species, it is important to understand the characteristics of target algae prior to the application in wastewater treatment. In this study, for the application of Arthrospira platensis to wastewater treatment, which is a filamentous alkaliphilic cyanobacteria, basic species specificity was identified and the possibility of application to wastewater treatment was investigated. As a result of the species specificity investigation, the specific growth rate between pH 7.0 and 11.0 showed the highest value near pH 9 at 0.25/day. The reason for the relatively low growth(0.08/day) at pH 11 was thought to be the CA(carbonic anhydrase) enzyme that is involved in carbon fixation during photosynthesis has the highest activity at pH 8.0 to 9.0, and at pH 11, CA activity was relatively low. In addition, A. platensis showed optimal growth at 400 PPFD(photosynthetic photon flux density) and 30℃, and this means that cyanobacteria such as A. platensis have a larger number of PS-I(photosystem I) than that of PS-II(photosystem II). It was speculated that it was because higher light intensity and temperature were required to sufficiently generate electrons to transfer to PS-I. Regarding the applicability of A. platensis, it was suggested that if a system using the synergistic effect of co-culture of A. platensis and bacteria was developed, a more efficient system would be possible. And different from single cocci, filamentous A. platensis expected to have a positive impact on harvesting, which is very important in the latter part of the wastewater treatment process.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.4086-4092
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• 2013

Mycosporine-like 아미노산(MAAs)은 UV 흡수물질이며, 다양한 해양생물들은 MAAs의 합성과 축적을 통하여 환경 자외선의 직 간접적인 영향을 감소시키는 기능을 진화시켜 왔다. 이 연구에서 우리는 radiofrequency(RF) 발생장치를 제작하였고, 이를 미세조류 배양에 적용하였다. $0.35{\pm}0.05$ mHz의 RF를 Chlamydomonas sp. 배양기에 공급하였고, 정해진 시간(0, 0.5, 1 및 2 시간)에 시료를 채취하였다. MAAs 생합성 관련 유전자인 dehydroquinate synthase homolog (DHQS-like)와 nonribosomal peptide synthetase homolog (NRPS-like) 유전자를 Chlamydomonas sp.로부터 클로닝하였고, RF 노출에 대한 유전자 발현을 qRT-PCR을 이용하여 분석하였다. 연구결과 RF에 노출된 Chlamydomonas sp.의 DHQS-like와 NRPS-like 유전자의 발현은 노출 1시간에 각각 1.46 배 및 1.19 배 증가하였다. 이러한 결과는 DHQS-like와 NRPS-like 유전자가 Chlaydomonas sp.의 MAAs 생합성을 진단할 수 있는 좋은 바이오마커 후보가 될 수 있음을 의미한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권3호
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• pp.328-336
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• 2020

본 연구에서는 국내 낙동강 수계에서 신규하게 분리된 미세조류인 Parachlorella sp. 종의 바이오매스 및 지방산 생산성에 대한 배지의 영향을 연구하였다. 미세조류 배양에 통상적으로 사용되는 BG-11, TAP, BBM 배지를 사용하여 바이오매스 생산성은 TAP 배지에서, 지방산 축적은 BBM 배지에서 가장 잘 일어나는 것으로 확인되었고, 지방산 생산성을 향상시키기 위해 암모니아와 아세트산을 사용하는 TAP 배지의 조성을 변화하여 BBM 배지처럼 지방산 축적을 유도하며 바이오매스 생산성을 증가시킨 MTAP 배지를 개발하였다. 전체적인 바이오매스와 지방산 생산성을 높이기 위해서는 MTAP-1 배지가 적합하여 바이오매스 생산성과 지방산 생산성은 기존의 TAP 배지 대비 각각 14%, 45% 증가하였다. 생리 활성 효과로 인해 관심도가 높은 오메가-3 지방산의 생산에는 MTAP-4 배지가 가장 적합하여 바이오매스 생산성과 오메가-3 지방산 생산성이 기존 BBM 배지 대비 각각 18%, 39% 증가하여 목표 중점 생산물질(바이오매스, 총 지방산, 또는 오메가-3 지방산)의 생산성을 향상시킬 수 있는 신규 배지 2종의 조성을 개발하였다.

• 한국패류학회지
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• 제29권2호
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• pp.91-96
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• 2013

북방전복 초기 유생의 사육에 적합한 부착 규조류를 파악하기 위하여 C. californica, Rhaphoneis sp. C. schroederi를 대상으로 veliger 유생의 부착률, 변태율, 생존율 및 성장을 조사하였다. 각 규조류의 단독 먹이 실험구, 3종의 혼합 먹이 실험구 및 먹이를 공급하지 않은 대조구로 구분하여 사육하였다. 유생의 부착률은 C. californica와 Rhaphoneis sp.에서 48시간째에 80-82%로 가장 높았고, C. schroederi의 최고 부착률은 96시간째에 67%로 상대적으로 늦고 낮은 경향을 보였다. 변태율도 C. schroederi는 6일째 37%로 C. californica와 Rhaphoneis sp.의 45-49%에 비하여 낮고 느린 결과를 보였다. 혼합 먹이 실험구는 단독 먹이 실험구에 비하여 낮은 부착률과 변태율을 보였다. 변태 후 10일째 C. californica와 Rhaphoneis sp.는 각각 69%와 61%의 높은 유생 생존율을 보였고, 일간 각장 성장은 각각 33.7 ${\mu}m$과 32.5 ${\mu}m$로 C. schroederi의 29.0 ${\mu}m$, 혼합 먹이 실험구의 21.8 ${\mu}m$에 비하여 유의하게 높았다. 따라서 북방전복 초기 유생 사육을 위한 최적 규조류는 C. californica, Rhaphoneis sp., C. schroederi의 순으로, 이들 규조를 단독으로 공급하는 것이 혼합하여 공급하는 것보다 효과적일 것으로 판단된다. 그러나 본 실험은 북방전복 초기 유생단계의 결과이므로 차후 치패를 대상으로 한 장기간의 먹이효율 조사가 필요하다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권5호
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• pp.654-658
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• 1999

패류 인공종묘생산시 양질의 먹이를 원활하게 공급하기 위하여 장기간 보관이 가능한 건조먹이를 생산하여, 굴 유생을 대상으로 이용 가능성을 조사하였다. 이를 위하여 건조먹이의 생화학성분과 지방산 조성을 분석한 결과, 생화학성분 조성은 생먹이 및 농축먹이와 차이가 없었다. 지방산 조성은 건조먹이가 생먹이보다 PUFA DHA 및 EPA의 비율이 높았으며 (p<0.05) 특히 EPA는 생먹이보다 7.35배 높았다. 농축먹이에 건조먹이를 비율별로 혼합하여 굴 유생을 15일간 사육한 후 유생의 생존율과 지질 함량을 분석한 결과, 건조먹이를 $30\%$까지 혼합하여 사용하여도 생먹이만을 공급한 것보다 굴 유생의 생존율이 향상되었으며, 그중 건조먹이를 $10\%$ 혼합하여 사육하면 생먹이만으로 사육한 것보다 생존율이 2.1배 향상되었다(p<0.05) 15일째 굴 유생의 지질 함량은 건조먹이를 $10\%$ 혼합하여 사육한 경우 생먹이만을 공급한 것보다 약 1.6배 높았다. 따라서 패류의 종묘를 생산하지 않는 시기에 먹이생물을 배양하여 건조먹이 형태로 보관하여 두었다가, 농축먹이와 혼합하여 사용한다면, 보다 간편하게 먹이를 공급할 수도 있으며 아울러 유생의 생존율도 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.