• 공업화학
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• 제26권4호
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• pp.421-426
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• 2015

미세조류 Arthrospira platensis는 단백질 함량이 높고, 불포화 지방산 등을 다량함유하고 있어 건강보조식품 및 다양한 분야에서 활용되고 있다. 또한 phycocyanin, myxoxanthophyll, zeaxanthin 등의 색소를 함유하고 있어서 항산화물질, 식품 첨가물로도 이용되고 있다. 나노기포 수소수는 수소 기체를 나노기포 상태로 물속에 주입하여 포화용해도 이상으로 용해시킨 것이다. 이런 나노기포 수소수는 항산화능이 높고, 항암효과가 있는 것으로 알려져 있다. Arthrospira platensis를 일반 증류수 배지와 수소수로 제조한 배지에서 배양한 후 특성을 확인하였다. 배양 결과, 세포 성장 및 광합성으로 인한 색소인 chlorophyll과 carotenoid의 함량은 수소수 배지에서 배양하였을 경우 대조군에 비해 15% 정도 증가한 것으로 나타난다. 그리고 phycocyanin 역시 7% 정도 증가하였다. 하지만, 지질함량은 수소수 배지 배양과 일반 배지 배양 간에 큰 차이가 없는 것을 확인하였다. 항산화물질의 함량을 확인하기 위해 flavonoid 및 polyphenol의 함량을 측정하였다. Flavonoid는 수소수 배지에서 배양하였을 경우 대조군에 비해 70% 이상 증가함을 보이고 있다. 하지만 polyphenol은 대조군과 유사한 함량을 보이고 있다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제9권
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• pp.1-7
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• 1968

뉴우질랜드 시금치(Tetragonia expansa)잎의 절편(切片)을 $2.0{\times}10^{15}$ quanta $cm^{-2}$ $sec.^{-1}$의 일정 레벌의 에너지를 가지는 각파장(各波長)의 광선(光線)을 쪼였을때 일어나는 violaxanthin의 de-epoxidation과 zeaxanthin의 epoxidationq 반응(反應)의 action spectrum을 측정(測定)하였다. De-epoxidation의 action spectrum에서는 480nm와 648nm에 두 개의 주 피이크를 나타내었고 청색광선(靑色光線)은 적색광선(赤色光線)보다 더 유효(有效)하였으며, 700nm 이상의 파장(波長)에서는 효과(?果)가 없었다. 한편 expoxidation의 spectrum은 440과 670nm 근처(近處)에 피이크를 나타내었고 이것 또한 청색광(靑色光)이 적색광(赤色光)보다 유효(有效)하였으나 700nm 이상의 파장(波長)에 있어서 확실(確實)히 효과(?果)를 나타내었다. Epoxidation과 de-epoxidation의 상반(相反)되는 두 반응(反應)의 정(正)의 결과(結果)는 하나의 cycle scheme 즉 산소(酸素)와 광반응생성물(光反應生性物)을 소비(消費)하는 "violaxanthin cycle"로 보아진다. Action spectra가 지시하는바와 같이 청색광(靑色光)이 적색광(赤色光)보다 더 유효(有效)하다는 것은 청색광(靑色光)에 의한 자극(刺戟)으로 진행(進行)되는 $O_2-uptake$로 간주(看做)된다. 두 action spectrum간(間)의 차이점(差異點)들은 다분히 두 개의 광합성기구(光合成機構)가 동시(同時)에 관련(關聯)되고 있다는 것을 시사한다. 그러므로 violaxanthin cycle은 청색광(靑色光)에 위해서 발생(發生)하는 과잉(過剩)한 광합성생성물(光合成生性物)의 소비경로(消費經路)로서, 또는 그들 생성물(生性物)을 어떤 다른 형태(形態)의 에너지로 전환(轉換)하는 역할(役割)을 하는것이라 보아진다.

• 한국수산과학회지
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• 제26권2호
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• pp.91-101
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• 1993

양식 참돔과 넙치에 대한 사료 carotenoid의 대사와 체색개선에 미치는 영향을 검토하기 위하여 ${\beta}$-carotene, lutein ester, astaxanthin 및 ${\beta}$-apo-8'-carotenal을 각각 첨가한 사료로서 8주간 사육한 결과는 다음과 같다. 1) 참돔에 있어서 carotenoid 축적율은 astaxanthin diester 첨가구에서 가장 높게 나타나 체색개선 효과가 가장 컸었으며, ${\beta}$-apo-8'-carotenal, astaxanthin monoester 첨가구의 순으로 효과가 컸었다. 2) 참돔의 carotenoid 대사경로는 astaxanthin이 tunaxanthin으로 되는 환원적 대사과정을 가지는 것으로 추정되었다. 3) 참돔 표피의 carotenoid 색소는 astaxanthin diester, tunaxanthin 및 ${\beta}$-carotene이 주성분을 이루고, 천연산과 양식산은 astaxanthin diester와 ${\beta}$-carotene의 함량에서 서로 차이가 있었다. 4) 넙치에 있어서 carotenoid 축적율은 ${\beta}$-carotene첨가구에서 가장 높게 나타나 체색개선 효과가 가장 컸었으며, 그 다음으로 lutein ester첨가구의 순으로 나타났다. 5) 넙치의 carotenoid 대사경로는 lutein이 tunaxanthin으로 환원대사되는 것으로 추정할 수 있었다. 6) 넙치 표피의 carotenoid 색소는 zeaxanthin, lutein이 주성분을 이루고, 천연산과 양식산은 lutein과 ${\beta}$-carotene의 함량에서 서로 차이가 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제17권4호
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• pp.257-274
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• 1974

전복(Haliotis discus hannai) 내장(內臟)에 함유(含有)되어있는 carotenoid에 관(關)하여 시험(試驗)하였다. 우리나라 근해단(近海岸)에서 채취(探取)된 전복의 내장(內臟)을 acetone-methanol (4 : 1) 혼합용매(混合溶媒)로 추출(抽出)하고 이 추출액중(抽出液中)의 carotenoid를 silica gel TLC, $Mg(OH)_2$ 여과지(濾過紙) chromatography 및 $Mg_2(OH)_2CO_3$ TLC에 의하여 분리정제(分離精製)하였다. 분리정제(分離精製)한 11종(種)의 carotenoid에 대(對)하여 epoxide test, partition ratio 측정(測定), $NaBH_4$에 의한 환원(還元), 알카리처리(處理), 표준(標準) carotene와 비교시험(比較試驗), electronic absorption spectrophotometry, 및 infrared spectroscopy 등(等) 여러가지 시험(試驗)은 하였다. 확인(確認)된 carotenoid는 ${\alpha}$-carotene, ${\beta}$-carotene, lutein, zeaxanthin, siphonaxanthin, siphonein fucoxanthin, loroxanthin 유사물(類似物) 및 fucoxanthinol 류이물등(類似物等) 9종(種)이며 이 밖에 2종(種)의 미량(微量) carotenoid는 확인(確認)되지 못했다. fucoxanthin은 특(特)히 KOH처리(處理)에 의하여 fucochrome이나 semifucoxanthol과 동일(同一)한 chromophore를 갖는 산물(産物)로 변환(變換)됨을 발견(發見)하였다. 전복 내장(內臟)에서 확인(確認)된 색소(色素)들 가운데siphon-axanthin, siphonein, fucoxanthin, loroxanthin 유사물(類似物) 및 fucoxanthinol 유사물(類似物) 등은 지금까지 패류(見類)에서 발견(發見)되었다는 보고(報告)가 없다.

• 한국잡초학회지
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• 제31권4호
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• pp.323-329
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• 2011

색소체 transit 서열이 결여된 Bradyrhizobium japonicum ALA-S 유전자를 과발현하는 형질전환 벼의 광역학적 스트레스에 의해 유도되는 항산화반응을 조사하였다. $350{\mu}mol\;m^{-2}\;s^{-1}$ 의 높은 광 수준은 야생형 벼에 비교하였을 때 형질전환 계통인 C4와 C5의 quantum yield를 감소시켰다. 대조적으로, 높은 광수준 하에서 형질전환 계통 C4와 C5의 nonphotochemical quenching (NPQ) 수준은 야생형 계통과 낮은 광 수준 하의 형질전환 계통에 비해 높은 증가를 보여주었다. 형질전환 계통에서 높은 NPQ 수준은 xanthophyll인 zeaxanthin 수준의 증가와 밀접한 관련이 있었다. $150{\mu}mol\;m^{-2}\;s^{-1}$ 의 낮은 광 수준과 비교하였을 때 높은 광 수준에서 violaxanthin 수준이 야생형 벼에서 증가하였으나, 형질전환 C4와 C5 계통에서는 현저하게 감소하였다. 형질전환 벼에서 nonphotochemical energy dissipation과 광보호기작을 가진 xanthophyll 색소가 광역학적 피해를 조절하는데 결정적인 역할을 하는 것으로 생각되나, 이러한 기작이 광역학 스트레스를 극복하지는 못하였고 결과적으로 photobleaching 증상에 이르게 하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권5호
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• pp.922-934
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• 2000

To investigate the composition of carotenoids present in marine organisms and the biological activity of the carotenoids, carotenoids of the muscles and tunic of tunicates and shellfishes were isolated and identified. Anitmutagenic activities of the carotenoids for S. typhimurium TA 98 and cytotoxic activity for cancer cell lines were determined. Total carotenoid contents in the muscle of tunicata ranged from 18.65 mg% to 2.39 mg%. The highest amount of the total carotenoid was found in the muscle of Halocynthia aurantium, followed by Styela clava (HERDMAN), H. roretzi, H. hilgendorfi f. igaboya, H. hilgendorfi f. retteri, S. plicata (LESUEUR) in order. Interestingly, total carotenoid content in the muscle of S. clava (HERDAMAN) was higher than that of H. roretzi. Total carotenoid content of all tunicata, other than H. aurantium and H. roretzi, were higher in muscle than tunic. The major carotenoids in H. roretzi, H. aurantium, S. plicata (LESUEUR), and S. clava (HERDAMAN) were cynthiaxanthin (25.1∼42.2%), halocynthiaxanthin (9.7∼26.3%), diatoxanthin (8.0∼18.7%) and β-carotene (7.7%∼21.7%). Similarly, cantaxanthin (19.6%), cynthiaxanthin (15.4%), halocynthiaxanthin (14.8%), and (3R, 3'R), (3S, 3'S)-astaxanthin (22.6%) in H. hilgendorfi f. retteri and fucoxanthin (26.6%), cynthiaxanthin (21.8%), halocynthiaxanthin (15.2%), and β-carotene (9.3%) in H. hilgendorfi f. igaboya were major carotenoids in both tunicate. However, the composition of carotenoids in muscle and tunic of tunicata was similar each other. Among the shellfishes examined, total carotenoid content of the muscle of Peronidia venulosa (Schrenck) and Corbicula fluminea, and of the gonad of Atrina pinnata and Chlamys farreri, was ranged from 2.51 to 6.83 mg% which were relatively higher than that of other shellfishes. The composition of the carotenoids of shellfishes, which might depend upon their living environments, was varied. But cynthiaxanthin (15.9∼39.0%) and zeaxanthin (9.6∼21.9%) in gonad of C. farreri, and muscles of Buccinum Volutharpa perryi (JAY) and Crassostrea gigas, cynthiaxanthin (21.5∼48.6%) and mytiloxanthin (14.6%) in muscle of C.fluminea and gonad of A. pinnata, and canthaxanthin (60.6%) and isozeaxanthin (20.5%) in muscles of P. venulosa (Schrenck), and β-carotene (23.7%∼37.8%) and zeaxanthin (18.2∼20.4) in muscles of Semisulcospira libertina and Meretrix lusoria were major carotenoids. Interestingly, diester type-carotenoids were present along with free type-carotenoids in muscles of C. gigas. antimutagenic effect of the carotenoids isolated from tunicata and shellfishes against 2-amino-3-methylimidazol [4,5-f]quinoline (IQ) for S. typhimurium TA 98 was proportional to the amount (20, 50 and 100㎍/plate) treated. Mutagenicity of IQ was significantly reduced by astaxanthin, isozeaxanthin, mytiloxanthin and halocynthiaxanthin, whereas the mutagenicity of aflatoxin B₁(AFB₁) was significantly reduced by β-carotene, isozeaxanthin, and mytiloxnthin. Growth inhibition effect of carotenoids isolated from tunicata and shellfishes for cancer cell was proportional to the amount (5, 10, and 20㎍/plate) treated. The growth of HeLa cell by β-carotene, cynthiaxanthin, astaxanthin and halocynthiaxanthin, NCI-H87 cell by β-carotene, astaxanthin, cynthiaxanthin, and halocynthiaxanthin, HT-29 cell by β-carotene, cynthiaxanthin, mytiloxanthin and halocynthiaxanthin, and MG-63 cells by β-carotene, cynthiaxanthin, astaxanthin, canthaxanthin and halocynthiaxanthin were statistically reduced.

• 한국해양생명과학회지
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• 제5권2호
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• pp.99-106
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• 2020

섬진강 및 영산강 하구의 환경변화에 따른 식물플랑크톤의 상관성을 조사하기 위해, 2016년 4월부터 11월까지 매월 현장조사를 수행하였다. 조사 정점에서 용존무기질소(DIN, dissolved inorganic nitrogen)와 규산염(DSi, dissolved silicate)은 강으로부터 유입되는 담수의 영향을 강하게 받았다. 특히 섬진강하구에서는 DIN과 DSi가 내측에서 점차적으로 외해로 확산되는 특성을 보였으나, 영산강 하구는 복잡한 지형학적 특징으로 내측과 외해와 잘 섞이지 않았다. 식물플랑크톤 분류군별 지표색소를 활용하여 분류군별 분포를 조사하였다. 규조류 지표색소인 fucoxanthin은 섬진강, 영산강 하구에서 각각 평균 0.61±1.00 ㎍ l^-1, 0.76±1.22 ㎍ l^-1로 나타나, chlorophyll a 이외 다른 색소에 비해 2배 이상 높은 농도를 나타내었다. 와편모조류 지시색소 peridinin은 현미경 검경결과와 와편모조류의 출현양상과 유사한 경향을 보였다. 소형 녹조류, 은편모조류, 남조류는 현미경으로 관찰되지 않았으나, 각각의 지표색소 chlorophyll b, alloxanthin, zeaxanthin은 일정하게 검출되어, 하구역 내 상기와 같은 종의 출현가능성을 시사하였다. 결과적으로 본 연구의 색소분석을 통하여, 하구역 상류의 환경 특성이 연안내만생태에 영향을 미칠 수 있다는 것을 밝혔다. 특히 영산강 하구는 인공적인 배수갑문의 독특한 특성으로, 대량방류되는 담수에 의하여 연안내만에서 관찰되는 담수종이 일시적으로 분포하였다.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제1권2호
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• pp.256-261
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• 1996

Carotenoids are abundant int he Korean food supply. The intake of foods rich in carotenoids appears to be associated with optimal health, and a reduction in the risk of cancer, cardiovascular disease, macular degeneration and cataract formation. Specific dietary carotenoids may be responsible for these specific protective effects. Hydrocarbon carotenoids such as $\alpha$-,$\beta$-carotenes and lycopene may reduce the risk of cancer and heart disease, whereas oxygenated carotenoids, such as lutein and zeaxanthin, may be important in protection of the eye. Dietary carotenoids, such as lutein, cryptoxanthin, $\alpha$-carotene, $\beta$-carotene and lycopene can be readily obtained from the diet, Green leafy vegetables, such as spinach and broccoli, contain both oxygenated and hydrocarbon carotenoids ; yellow or orange vegetables, such as carrots, have high levels of $\alpha$-carotene and $\beta$-carotene ; and tomatoes contain high amounts of lycopene. Besides being important vitamin A sources, provitamin A carotenoids such as $\alpha$-carotene, $\beta$-carotene and cryptoxanthin, participate in the cell defense systems that are associated with radical quenching. Non-provitamin A carotenoids, such as lutein and lycopene, major carotenoids in human plasma, have also been reported to possess strong antioxidant capability. The alteration of dietary sources of carotenoids can modify their levels in the circulation and target tissues, and thus prevent or delay the onset of these chronic diseases.

• 한국환경과학회지
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• 제17권4호
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• pp.469-477
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• 2008

The aerobic photosynthetic bacterium, which produces bacterial carotenoids was isolated and identified from coastal marine environments. This bacterium was identified by 16S rDNA sequencing and designated as Erythrobacter longus SY-46. E. longus SY-46 was Gram negative and rod shape, and the optimal culture conditions were $25^{\circ}C$, pH 7.0, and 3.0% NaCl concentration, respectively. The carbon and nitrogen sources required for the optimal growth were lactose and tryptone, respectively. Fatty acid compositions of E. longus SY-46 were $C_{18:1}$(78.32%), v-linolenic acid($C_{18:3n9.12.15c}:3.83%$), margaric acid($C_{17:0}$: 3.38%), palmitic acid($C_{16:0}$: 3.07%), and docosahexaenoic acid($C_{22:6n3}$: 2.21%). In addition, E. longus SY-46 showed the characteristic absorption peaks of bacterial carotenoids(in the region of 450 to 480 nm) and bacteriochlorophyll(770 to 772 nm). Major carotenoids of E. longus SY-46 were polyhydroxylated xanthophylls such as fucoxanthin and zeaxanthin.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제31권4호
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• pp.317-325
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• 2008

P. glehnii, an evergreen conifer found in northern areas, is known as a cold-resistant species. In this experiment, we measured the water content, PSⅡ efficiency, chlorophyll fluorescence, pigments of the xanthophyll-cycle and activity of enzymes of the ascorbate-glutathione cycle during cold acclimation and at subsequent low-temperature conditions to examine the importance of acclimation to cold tolerance. P. glehnii showed a decrease in PSⅡ efficiency (especially in Fv) during cold acclimation and at subsequent low temperatures. However, cold-acclimated needles showed higher PSⅡ efficiency at low temperatures than nonacclimated needles. In addition, 0-YON (first-year needles) showed an increase in $\beta$-carotene and lutein, while 1-YON (one-year-old needles) immediately developed an antioxidant mechanism in the ascorbate-gluthathione cycle as soon as they were exposed to low temperature and both 0-YON and 1-YON showed increased zeaxanthin and de-epoxidation ratios at continuous low temperature. Based on our results, we suggest that P. glehnii maintain PSⅡ efficiency at low temperature by effectively protecting the photosynthetic apparatus from photo-damage by rapid induction of an antioxidant mechanism in 1-YON and dissipation of excess energy by $\beta$-carotene and lutein in 0-YON.