• 한국물환경학회지
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• 제16권4호
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• pp.479-490
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• 2000

This study investigated the removal characteristics, Microcystin decomposition and generation of by-products when aqueous Microcystis sp. is oxidized by ozone. The concentration of Microcystin (MC) in aqueous solution has been found by HPLC analysis to decrease continuously by ozonation after the initial, abrupt increase. The kinetic constant of the decomposition of MC-RR and -LR were 0.0596 and 0.0243, respectively. This means that removal efficiency of MC-RR by its oxidative decomposition is preferable compared with that of MC-LR. On the other hand, it has been found that the decomposition product, TOC, exhibits the continuous decrease in the concentration by further ozonation, while DOC and UV-254 increase temporarily until 10 minutes before the decrease. Furthermore, the GC/MSD analysis has revealed that the ozonation of Microcystis sp. for 100minutes affords five kinds of aldehydes, six kinds of alcohols, and trans-1, 2-dimethyl-cyclopropane.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제26권6호
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• pp.939-942
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• 2005

For the detection of cyanobacterial toxin, an Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was integrated into a PDMS microchip. The conjugates of microcystin-LR (MCLR) and keyhole limpet hemocyanin (KLH) were adsorbed on the surface of polystyrene beads and these MCLR-KLH polystyrene beads were introduced into a microchamber. MCLR on the surface of polystyrene beads reacted with horseradish peroxides (HRP) conjugated anti-MCLR monoclonal antibody (mAb) which had a competitive reaction with MCLR in water sample. After the enzyme substrate 3,3,5,5-tetramethyl benzidine (TMB) was injected into the chamber and catalyzed by HRP, the color change was detected with a liquid-cord waveguide. This integration shortened the conventional ELISA analysis time from several hours to about 30 min with only 4.2 $\mu$L MCLR sample consuming which was useful for the environmental analysis. More over, troublesome operations required for ELISA could be replaced by simple operations. The microchip based detection system showed a good sensitivity of 0.05 $\mu$g/L and maintained good reliability through its quantitative range with low coefficients of variation (2.5-10.5%).

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권1호
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• pp.149-152
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• 2011

A new chemiluminescence immunochromatographic analysis system with high sensitivity and high reproducibility was developed for the determination of microcystins (MCs) in water. Horse radish peroxidase (HRP) labeled microcystin monoclonal antibody was used for the sensitive chemiluminescence detection. The chemiluminescence immunochromatographic analysis system was composed of microcystin LR (MCLR)-monoclonal antibody (mAb)-Horse Radish Peroxidase (HRP) conjugate, MCLR-BSA conjugate, luminol, hydrogen peroxide mixture solution, an immunochromatographic assay strip and luminometer. To detect the concentration of microcystins in water, we utilized one spot analysis of the strip instead of flow type analysis. We could detect the microcystins in water at a concentration as low as 9.45 pg/mL with the chemiluminescence (CL) detection.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제24권1호
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• pp.126-128
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• 2003

• 대한환경공학회지
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• 제39권5호
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• pp.246-254
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• 2017

호소, 하천 등에 다량의 영양염류의 유입과 수문학적, 지리학적, 생물학적 요소 등으로 인해 남조류가 대량 발생하게 되며 대표적 독성물질인 마이크로시스틴-LR(MC-LR)이 증가한다. MC-LR이 포함된 지표수를 적절하게 처리하기 위하여 정수처리공정에서는 고도산화공정을 적용하고 있다. 다양한 고도산화공정 중 특히 UV, $UV/H_2O_2$, $UV/O_3$, $UV/TiO_2$ 등에 대한 연구는 꾸준히 되어왔다. 기존의 UV램프의 짧은 교체주기, 수은 폐기물 발생, 큰 열 손실 등의 단점을 보완한 UV-LED를 MC-LR제거에 적용하였다. MC-LR 초기농도 $100{\mu}g/L$을 280 nm의 파장인 LED-L ($0.024mW/cm^2$)와 LED-H ($2.18mW/cm^2$)를 이용하여 산화시켰을 때 각각 최대 약 30%, 95.9%의 MC-LR 제거율을 나타냈다. LED-H를 조사 시 자연유기물 변화는 휴믹물질, UVD, SUVA가 감소하는 경향을 보였고 방향족 유기물이 지방족 유기물로 분해되어 저분자 물질이 되었다. $LED-H/H_2O_2$($H_2O_2$: 1, 2, 5, 10 mg/L)산화반응에 의한 MC-LR제거율은 LED-H 단독에 의한 MC-LR 제거율과 유사하였다. 남조류가 발생한 낙동강 원수를 대상으로 LED-L산화를 적용하여 수질분석을 통하여 특성변화를 확인하였다. DOC 및 TOC의 변화는 거의 없었으나 SUVA와 $UV_{254}$의 감소로 인하여 유기물의 분해되었으며 조류유래물질인 용존 및 총 MC-LR, geosmin, 2-MIB농도가 시간이 지남에 따라 서서히 감소하였다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2003년도 International Symposium on Clean Environment
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• pp.99-102
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• 2003

The different methods such as HPLC, indirect- and direct-ELISA were employed for the analysis of microtoxins and the results of each method were compared in terms of the detection limit and accurary. Three toxins, microcystin-RR, -LR and -YR were clearly separated by HPLC using 0.05 M methanol and phosphate buffer used as a solvent system. The calibration curves for the toxins were linear in the range of 5 ng to 50 ng. The standard curves for the immunoassay of microcystin obtained by direct and indirect ELISA are compared. The linear responses of inhibitions of binding by microcystin in the direct and indirect competitive ELISA were in the range of 10 ng to 1000 ng and 50 pg to 160 pg, respectively. Distribution of microtoxins at 11 sites in the Nakdong river and several lakes in Korea was also studied. The most dominant microcystin variant in the test sites was found to be microcystin-RR.

• 생태와환경
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• 제41권2호
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• pp.264-274
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• 2008

영천호를 대상으로 2007년 3월부터 12월까지 남조류 발생현황, 환경요인, 남조류 독소인 microcystins의 생성 농도를 조사 분석하였다. HPLC 분석방법으로 영천호의 계절별 microcystins 농도를 분석한 결과, 각 요인에 따라 뚜렷한 증감패턴을 나타냈다. 계절적 인 우점종이 Anabaena sp.에서 M. aeruginosa로 바뀌면서 microcystins 생성량이 현저하게 증가하는 현상이 관찰되었고, 주요 출현종 중 M. aeruginosa 밀도와 microcystins 농도 간의 상관성이 가장 높은 것으로 나타났으며, M. aeruginosa 균주들의 높은 독소 생성율을 고려할 때, M. aeruginosa가 남조류 독소인 microcystins 생성에 가장 기여도가 높은 것으로 확인되었다. Microcystins와 환경요인들 간의 상관성 분석결과, 조사된 6개 항목(수온, pH, 전도도, 총인, 총질소, 용존 규소) 중 수온과는 약 $20^{\circ}C$ 이상의 수온범위에서 역의 상관성이 있는 것으로 확인되었다.

• 생태와환경
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• 제33권1호통권89호
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• pp.9-22
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• 2000

본 연구에서는 남조류의 독성물질 배출 및 분해양상을 밝히고자 대청댐 지류인 옥천천의 스컴을 채취, 실험대상으로 하였다. Light와 dark 상태로 분리${\cdot}$배양한 배지에는 조사를 하는 동안 다른 영양염류는 첨가하지 않았다. 그 결과 세포내에서 microcystins의 총량은 세포수가 감소함에 따라 감소하였으며 Microcystis aeruginosa의 현존량과 비교하였을 때 light와 dark 상태의 경우 $r^{2}$값이 각각 0.96과 0.97로 높은 상관관계를 보였고 dark 상태에서 보다 더 빠른 감소추세를 보였다. 또한 세포에서 수체로 용존되는 microcystins의 량은 세포내에 존재하는 양의 극히 일부임을 확인 할 수 있었고 세포내에 분포하는 microcystins의 농도는 종류에 따라 차이를 보여 microcystin-RR>-LR>-YR의 순으로 존재하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 옥정호과 제천천을 대상으로 한 수심별 조사에서도 동일한 양상을 보였다. 수체에서 검출된 microcystins의 양은 점성물질의 양과 함께 light와 dark 상태에 따라 뚜렷한 차이를 보였으며 light의 경우 $r^{2}$값이 -0.75의 역의 상관관계를 보였다. 남조류 세포 및 microcystins에 대한 light와 dark 상태에서의 서로 다른 농도 결과는 배양 상태에 따른 미생물의 분해양상의 차이와 미생물에 대한 점성물질의 영향으로 추정된다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권12호
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• pp.943-952
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• 2013

최근 국내의 호소들에 부영양화가 진행됨에 따라 남조류가 대량 번식하는 현상이 나타나고 있다. 남조류에 의한 녹조현상은 미관상 불쾌감을 유발하고 이취미 유발과 함께 정수장애도 일으킨다. 그리고 일부 남조류가 생산하는 남조류 독소에 의한 야생동물 및 가축에 대한 피해가 계속적으로 보고됨에 따라 우리나라에서도 조류주의보 발생 시 조류독성에 대한 모니터링을 강화하게 되었다. 이번 연구에서는 울산시가 상수원으로 사용하고 있는 회야호에서의 남조류 발생 특성을 조사하고, 물리, 화학적 환경요인과의 관계를 알아보았다. 그리고 남조류 발생 시 생성되는 남조류 독소(Cyanotoxins) 중 Microcystin 4종과 Anatoxin-a 등 5종을 LC-MS/MS를 이용해 분석하여 그 거동을 알아보았다. 조사 기간 동안 회야호에서는 남조류 중에서 Microcystis가 우점하였고, 남조류 개체수는 수온, pH와 양의 상관관계를 나타내었다. 이 시기 동안 Microcystin-LR의 최대 농도는 $0.424{\mu}g/L$, Microcystin-RR의 최대 농도는 $0.117{\mu}g/L$ 이었다. Cyanotoxins의 농도는 수온, pH와 강한 양의 상관관계를, 총인 농도와 양의 상관관계를 나타내었다. 그리고 정수장으로 유입되는 원수에서의 총 Cyanotoxins의 농도는 $0.182{\mu}g/L$이었고, 정수에서는 검출되지 않았다.

• Environmental Engineering Research
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• 제14권4호
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• pp.250-254
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• 2009

Contamination of microcystins, a family of heptapeptide hepatotoxins, in eutrophic water bodies is a worldwide problem. Due to their poisoning effects on animals and humans, there is a requirement to characterize and quantify all microcystins present in a sample. As microcystins are, for most part, intracellular toxins produced by some genera of cyanobacteria, lysing cyanobacterial cells to release all microcystins is considered an important step. To date, although many cell lysis methods have been used, little work has been conducted comparing the results of those different methods. In this study, various methods for cell lysis and toxin extraction from the cell lysates were investigated, including sonication, bead beating, freeze/thaw, lyophilization and lysing with TritonX-100 surfactant. It was found that lyophilization, followed by extraction with 75% methanol, was the most effective for extracting toxins from Microcystis aeruginosa cells. Another important step prior to the analysis is removing impurities and concentrating the target analyte. For these purposes, a C18 Sep-Pak solid phase extraction cartridge was used, with the percentage of the eluent methanol also evaluated. As a result, methanol percentages higher than 75% appeared to be the best eluting solvent in terms of microcystin-leucine-arginine (MC-LR) recovery efficiency for the further chromatographic and mass spectrometric analyses.