In order to perform an acute toxicity assessment of a new algicide, thiazolidinedione derivative (TD53) with enhanced solubility and lower toxicity to marine ecosystem, representative 3 organisms: plant plankton (Skeletonema costatum), animal plankton (Daphnia magna), fish (Paralichthys olivaceus) related in the food chain of marine ecosystem according to OECD standard methods were employed in the exposure experiment. The exposure assessment showed that $EC_50$ of S. costatum in 96-hour, $EC_50$ of D. magna in 48-hour and $LC_50$ of P. olivaceus in 72-hour for TD53 were $1.53\;{\mu}M$, $0.61\;{\mu}M$ and $2.14\;{\mu}M$ respectively. NOEC (No Observed Effect Concentration) and PNEC (Predicted No Effect Concentration) were calculated to be $0.25\;{\mu}M$ and 6.10 nM, respectively from $EC_50$ of most sensitive strain, D. magna. Comparing with the results of toxicity assessment previously performed by using Ulva pertusa Kjellman accepted as an ISO standard method, the values of PNEC showed 3.7 times lower toxicity in case of this study employing 3 organisms, indicating that if the organisms which are more representative and sensitive in marine ecosystem are further investigated, more accurately and validly predicted toxicity of TD53 could be applied in field.
The intertidal benthic macroalgal floras of 19 uninhabited islands were investigated in the Goheung area, South Sea, Korea, in June 2008. Seaweed community structures on the rocky shores of four (Naemaemuldo, Ceoldo, Araedombaeseom, and Jinjioedo) of the 19 islands were also examined. Eighty macroalgal species were identified, including 13 green, 19 brown, and 48 red algae. The maximum number of species was found at Naemaemuldo, with 35 species, and the minimum was at Aredombaeseom, with 21 species. Seaweed biomass ranged from 21.39-76.22 g dry wt/$m^2$, with a maximum at Naemaemuldo, and minimum at Jinjioedo. Sargassum thunbergii was a representative species, distributed widely in the intertidal zone of the four islands. Subdominant seaweeds were Corallina pilulifera and Ulva pertusa at Naemaemuldo and Jinjioedo, respectively. Also, Ishige okamurae was dominant at Ceoldo and Araedombaeseom. Six functional seaweed forms were found at each study site, except for Araedombaeseom, which had four functional groups. On the rocky shores of the four sites, a coarsely-branched form was the most dominant functional group ranging from 44.44-61.90% in species number and 72.42-91. 09% in biomass. In conclusion, among the four study sites, the shore of Naemaemuldo Island had the best ecological status, with the highest number of species, and greatest biomass (mainly brown and red algae) and functional form diversity of seaweeds. Furthermore, on the rocky shore of Naemaemuldo, coarsely branched- and joint calcareous-form seaweeds, which grow in clean and undisturbed environmental conditions, were the representative functional forms.
Park Douck-Choun;Ji Cheong-Il;Kim Sang-Ho;Jung Kyoo-Jin;Lee Tae-Gee;Kim In-Soo;Park Yeung-Ho;Kim Seon-Bong
Fisheries and Aquatic Sciences
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제3권3_4호
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pp.195-199
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2000
Tyrosinase inhibitory activities of 14 kinds of seaweed, Ecklonia stolonifera, Ecklonia cava, Undaria pinnatiflda, Laminaria japonica, Sargassum fulvellum, Sargassum miyabei, Sargassum thunbergii, Porphyra yezoensis, Gracilaria verrucosa, Carpopeltis affinis, Pachymeniopsis elliptica, Gelidium amansii, Codium fragile and Ulva pertusa were determined using commercially available mushroom tyrosinase in an in vitro assay system. The $1\%$ (w/v) methanol extract from E. stolonifera showed the highest tyrosinase inhibitory activity of $79.0\%$, electron donating activity of $79.0\%$ and total phenol content of 3.75 mg/100g. Ethyl acetate-methanol-water (7 : 2 : 0.2, v/v) fraction $(0.5\%,\;w/v)$ isolated from the methanol extract showed tyrosinase inhibitory activity of $75.9 \%$, electron donating activity of $88.1 \%$ and total phenol content of 4.38 mg/100g. Tyrosinase inhibitory activity was closely associated with total phenol content (R = 0.99) and electron donating activity (R=0.99). Maximum absorption wavelength of the fraction was 218nm and that of phenolic compounds showed about a range from 210 to 220nm. The inhibition mode of the fraction was noncompetitive inhibition.
PCR 기법을 응용한 RAPD 방법은 대상 생물의 유전정보를 전혀 모르는 상태에도 arbitrary primer를 이용하여 증폭함으로써 생물 종간의 유전적 표식자를 확인할 수 있는 간편하고 유익한 유전분석 방법이다. 이같은 RAPD 방법을 이용하여 해조류 방사무늬 김, 미역, 구멍갈파래에 대하여 DNA를 추출하지 않고 직접 생 엽체 및 생 사상체, 생 배우체를 PCR template로 사용하여 PCR product를 생산하였다. 그러나 specific primer를 이용한 nulear r DNA의 internal trancribed spacer (ITS) 부위는 생성물을 만들지 못하였다. 간편한 LiCl 방법에 의하여 추출된 DNA를 사용하였을 때는 IST 및 RAPD 모두 PCR product를 생산하였다. 방사무늬 김의 엽체 (haploid)와 사상체 (dip-loid)로 부터의 ITS 생성물은 동일하였으나 RAPD 생성물은 사용한 arbitrary primer에 따라 36-50$\%$의 다른 band가 만들어졌다. 또한 직접 생 조직을 사용하였을때와 추출 DNA를 사용하였을 때도 53-57$\%$의 다른 band가 만들어 줬다. 그러므로 RAPD 방법으로 유전분석 실험에는 동일한 ploidy의 조직을 template로서 사용하는 것이 중요하다.
Community structure and biodiversity of benthic marine algae were studied in the rocky shore of Phohang New Port, Yeoungil Bay. A total of 79 species of marine algae including 8 Chlorophyta, 23 Phaeophyta and 48 Rhodophyta are listed. The dominant algal species were Corallina pilulifera in all seasons, and Sargassum homeri in winter. Lomentaria catenata, Lomentaria hakodatensis, Grateloupia laceolata, Sargassum thunbergii, Chondria crassicaulis, Ulva pertusa, and Hypnea charoides were subdominant at different seasons. The algal biomass per unit area of the benthic algal community in Pohang New Port under construction was 14506 - 398.93 g dry wt m-2, which means that its annually averaged value is 273.45 g dry wt m-2 . The seasonal change in algal biomass showed highs in winter and spring, and lows in summer and autumn. The algal species diversity (H') based on algal biomass was 2.07 annually in average, with 2.42 in winter, 2.65 in spring, 1.79 in summer and 1.43 in autumn. It was high in winter and spring seasons and low in summer and autumn seasons. It is caused by that spring and winter are the profitable growth time for algae and species components in this study were dominated by the annual or seasonal rather than perennial plants.
고군산군도의 해조상 및 군집구조를 파악하기 위해 7개 정점을 선정하여 2008년 12월부터 2009년 11월까지 계절별 조사를 실시하였다. 고군산군도에서 출현한 해조류는 총 58종으로, 녹조식물 10종, 갈조식물 16종, 홍조식물 32종이 채집 동정되었으며, 그 중 11종은 연중 출현하였다. 평균 생물량은 Sinsido 1 정점에서 213.8 g $m^{-2}$, Sinsido 2 정점에서 143.1 g $m^{-2}$, Sinsido 3 정점에서 133.3 g $m^{-2}$, Munyeodo 정점에서 164.0 g $m^{-2}$, Seonyudo 정점에서 116.9 g $m^{-2}$, Jangjado 정점에서 145.1 g $m^{-2}$으로 Sinsido 1 정점에서 가장 높은 생물량을 보였으며, Sinsido 4 정점에서 최저 생물량을 나타냈다. 생물량에서 우점종은 지충이(Sargassum thunbergii), 구멍갈파래(Ulva pertusa), 톳(Sargassum fusiforme) 및 작은구슬산호말(Corallina pilulifera)이었으며, 지충이는 전 계절에 걸쳐 가장 높은 생물량을 보여 이 지역 대표종으로 확인되었다. 이 지역의 6개 기능형군은 성긴분기형(46.6%), 사상형(27.6%), 엽상형(17.2%), 다육질형(3.4%), 유절산호말형(3.4%), 각상형(1.7%)군으로 구분되었다. 해조류의 지역적 특성의 기준으로 이용되는 C/P, R/P 그리고 (R+C)/P값은 각각 0.33~0.75, 1.11~2.50, 1.47~3.25이었다. 종다양도지수(H')와 우점도지수(DI)로 본 고군산군도의 해조군집 안정도는 '불안정'하고 환경상태는 '나쁜것'으로 나타났다. MDS와 군집분석 결과, Sinsido 2, Sinsido 3, Seonyudo, Munyeodo로 이루어진 그룹, Sinsido 1, Jangjado로 이루어진 그룹, 그리고 Sinsido 4로 이루어진 총 3개의 군집으로 분류되었으며, 암반이 적어 해조류가 빈약하였던 Sinsido 4는 다른 정점과 유사도에서 차이를 나타냈다.
이 연구에서는 갑각강, 요각아강, Harpacticoida 목, Diosaccidae과, Paramphiascella 속의 Paramphiascella vararensis의 copepodid유생단계 및 성체의 발생과정에 대하여 보고한다. P. vararensis는 구멍 갈파래의 건조 분말을 먹이로 수온 22${\sim}$23$^{\circ}$C, 염분 33${\sim}$34 ppt의 배양 조건하에서 copepodid I 단계에서 copepodid VI 단계인 성체까지 발생하는데, 15일이 소요되었다. 성 분화는 제 IV copepodid기에서 이루어지며, 크기, 제 1 촉각, 제 2 흉지, 제 5 흉지 및 제 6 흉지 등에서 발생을 거듭하면서 형태적 차이를 보였다. 즉, 크기에서는 숫컷이 암컷보다 훨씬 작으며, 제 1 촉각은 암컷에 비하여 숫컷이 매우 변형되었고, 특히 제 1 촉각의 네 번째 마디가 암컷에 비해 매우 부풀어져있었다. 그리고 암컷의 제 2 흉지의 내지는 3마디이나, 숫컷은 2마디로 차이를 보였다. 한편, 제 5 흉지의 내엽의 강모수는 암컷이 3개, 숫컷이 2개였고, 제 6 흉지에서는 암컷은 2개, 숫컷은 3개의 강모를 갖는다.
산업활동의 부산물인 chlorofluorocarbons(CFCs)와 같은 물질들의 대기권 유입으로 오존층의 파괴가 극심해짐에 따라 자외선의 지표유입량이 증가되는 추세를 보이는데, 특히 중파자외선의 증가는 DNA, 단백질, 지질 등에 의한 흡수를 통하여 생물학적 폐해를 야기할 수 있다는 점에서 주목된다. 최근 측정 결과 우리나라 동해안에서 해수표면에 도달되는 중파자외선 광량의 1%가 수심 l0 m까지 침투하는 것으로 나타났는데, 이는 해양생태계 생산성의 대부분이 해양 수심의 상위 2.5%에 해당되는 투광대에 의존한다는 점을 감안할 때 자외선에 의한 막대한 생태학적 폐해를 예견하게 해준다. 실내배양실험 연구에서 중파자외선은 대형해조류의 생장 및 광합성을 억제하고 광합성 색소를 파괴하는 등의 생물독성학적 효과를 보였다. 반면, 자외선의 피해로부터 해조류를 보호해 주는 몇 가지 기작이 밝혀진 바 있는데, 어린시기의 갈조류 다시마는 청색광에 의한 광재활성화 능력을 함유한 것으로 보이고, 한국산 녹조 구멍갈파래와 홍조 도박류에서는 자외선을 강하게 차단하는 흡수물질이 형성됨을 알 수 있었다. 그러나 이러한 적응기능들이 해조류에서 보편적으로 나타나는 것인지에 대해서는 좀 더 연구가 필요하다. 해양생태계는 대기 중 CO$x_2$를 이용하여 1년에 약 100 Gt의 유기물질을 생산해내고, 인류가 소비하는 식품의 30%를 제공한다는 점에서 자외선에 의한 생물량의 감소는 해조류 뿐만 아니라 먹이망에 의해서 복잡한 연결구조를 지닌 생태계 전체의 붕괴를 야기할 수 있는 심각한 사안이라고 할 수 있다. 따라서, 자외선에 대한 피해를 연구 평가하여 전략을 세우고 이를 예측하는 예보시스템을 개발할 필요성이 절실히 부각된다.
다양한 수자원 확보 측면에서 해수담수화의 필요성이 증가하고 있으나 해수담수화 시설에서 배출되는 농축수에 대한 환경적 영향에 대한 고찰은 미흡하다. 본 연구에서는 국내 외 사례 조사를 통하여 고염분 농축수로 인한 환경적 영향 및 배출 규제를 고찰하였다. 국내에서는 독성평가 중심의 연구가 진행되었으며 식물플랑크톤, 동물플랑크톤 유생, 녹조구멍갈파래가 고염농축수에 영향을 받는 것으로 관측되었다. 또한 넙치 치사율이 염분 증가에 따라 선형관계를 보였으며 송사리는 60 psu 이상의 농도에서 100% 사망하였다. 국외에서는 독성평가뿐만 아니라 모니터링 사례도 있었으며 이들 사례를 저서생물군집, 연체동물, 극피동물, 어류, 해조 해초류로 분류하여 정리하였다. 전반적으로 농축수가 배출되는 인근지역에서는 종풍부도가 저하되었으며 고염분의 농축수가 해양생물에 영향을 주는 것으로 나타났다. 그러나 이동성이 강한 성어의 경우는 염분에 노출되면 회피하고 염분에 대한 내성을 가진 해양생물들은 고염분의 해수환경에도 생존하였다. 농축수에 대한 규제기준은 염분 한계와 배출구에서의 거리로 표현되는 준수지점으로 제시되고 있었다. 국가별, 해수담수화 시설별로 규제기준에 차이가 있었으며 최근의 경향은 규제기준을 강화하는 추세이다. 특히 california water boards에서는 일일 최대 염분농도가 배출구 주변 100 m 이내에서 주변 염분농도보다 2 psu를 초과하지 못하도록 규정개정을 실시하였다.
해조류 추출물을 이용하여 가열 식품 유래의 돌연변이 유발물질인 PhIP와 MeIQx에 대한 돌연변이원성 억제소재를 개발하기 위하여 연구한 결과, PhIP와 MeIQx에 대한 돌연변이 억제작용은 갈조류가 녹조류 및 홍조류에 비해 우수하였다 특히 갈조류 중에서는 감태, 곰피, 다시마 및 미야베모자반에서 그 효과가 우수하였다. 그 중에서 곰피를 diethyl ether, chloroform, ethyl acetate 및 수용성 획분으로 분획하였을 때, 수용성 획분을 제외한 비극성 획분에서 억제효과가 강하게 나타났는데, ethyl acetate 획분에서 강하였다. 곰피의 ethyl acetate 획분을 Sephadex LH20으로 분획 하여 분리 한 결과, 활성 획 분 A-7은 PhIP에 대하여는 $90\%$/mg 이상, MeIQx에 대하여는 $80\%$/mg의 억제효과를 나타내었고, 207.7 및 232nm에서 흡수파장을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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