• 분석과학
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• 제25권6호
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• pp.388-394
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• 2012

남조류 독소인 마이크로시스틴은 여름철 우리나라 여러 호수들에 존재하여 물고기와 가축 그리고 인간에게 강한 독성을 나타내는 독소이다. 지금까지는 남조류독소인 마이크로시스틴을 분석하기 위하여 HPLC를 사용하거나 ELISA 분석법을 이용하였으나 본 연구에서는 대량배양을 통해서 얻어진 남조류들 속에 미량존재하는 마이크로시스틴을 분석하기 위해 스트립을 이용하는 새로운 분석방법을 시도하였다. 이 분석법은 항원-항체기술을 이용하여 높은 특이도(specifisity)와 테스트 스트립(test strip)의 신속성, 그리고, 형광리더(reader)의 고감도(sensitivity) 분석능력 등의 장점을 이용하였다. 따라서 새로 개발된 분석법을 이용하면 다양한 물시료속에 존재하는 마이크로시스틴을 독소 표준품 없이 단시간에 고감도로 분석할 수 있다.

• 한국물환경학회지
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• 제26권5호
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• pp.834-840
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• 2010

To find out the toxin production characteristics of Korean harmful cyanobacteria, we isolated 14 cyanobacterial strains from Korean lakes and rivers and analyzed the kinds and cellular content of microcystins (MCYSTs) of cyanobacterial isolates using cultured biomass. And we measured the MCYSTs production by growth phase of two representative toxic strains, Microcystis aeruginosa (HG-015) and Anabaena planktonica (HG-012). Among seven cyanobacteral species, Microcystis wesenbergii showed the highest cellular MCYSTs content. MCYST-RR was the most dominant toxin reaching more than 85% of MCYSTs produced by isolated cyanbacterial strains. During the mass culture, Microcystis aeruginosa (HG-015) showed the highest yield and accumulation of MCYSTs in the exponential growth phase. However the cellular content of chlorophyll a and MCYSTs of Anabaena planktonica (HG-012) showed higher value in the stationary and early death phase than in the exponential growth phase. Our results suggest that control and removal of harmful cyanobacterial bloom before exponential growth phase may be effective to prevent health risk of cyanobacterial toxins in the drinking water sources.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권5호
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• pp.800-804
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• 2007

Cyanobacterial toxins, microcystins are very potent hepatotoxins and their occurrence has been reported all over the world. They could threaten human health when toxic Microcystis occurs in water supply reservoirs. In this study, the effects of several environmental factors on production and degradation of toxins produced by cyanobacteria in Lake Soyang have been studied. A new rapid quantification method of microcystins using fluorescence for a detection signal and a lateral-flow-type immunochromatography as a separation system was used. Culture age, temperature, light intensity, pH, N-nutrient concentration, P-nutrient concentration, iron and zinc concentration were the most importantly examined factors. The toxin content was the highest on 17-18 days and at temperatures between 20℃ and 25℃, and at pH between 8.4 and 8.8.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제13권1호
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• pp.50-56
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• 2003

A freshwater bloom-forming cyanobacterium, Microcystis aeruginosa, and local soil isolate Scytonema sp. strain BT 23 were demonstrated to contain biotoxic secondary metabolites with pesticidal and mosquito larvicidal activities. A purified toxic constituent from M aeruginosa showed an absorption maximum at 230 nm and its toxicity symptoms, Rf value on TLC, and retention time observed ill an HPLC analysis were similar to those of the hepatotoxic heptapeptide microcystin-LR. The bioactive constituent of the Scytonema sp. was less polar in nature and exhibited two peaks at 240 and 285 m. When applied to two cruciffrous pests, Pieris brassicae and Plutella flostella, the crude extracts and toxic principles from the two cyanobacteria showed significant antifeedant activity in a no-choice bioassay, and at higher concenuations exhibited contact toxicity to the insect larvae. The purified toxin from M. aeruginosa was found to be more effective and produced 97.5 and $92.8\%$ larval mortality in the two pests, fo11owing 2 h of toxin treatment at a concentration of $25{\mu}g$ Per leaf disc (2.5 cm dia.). Meanwhile, similar treatment with the purified toxin from Sytonema sp. stain BT 23 only produced 73 and $78\%$ mortality in the two pests. The cyanobacterial constituents also showed significant activity against Culex and Anopheles larvae. The M. aeruginosa toxin ($20{\mu}g\;ml^-1$) caused 98.2 and $88.1\%$ mortality in the Culex and Anopheles larvae, respectively, while the purified toxin from the Sytonema sp. was less toxic and only produced a 96.3 and $91.2\%$ mortality, respectively, at a much higher concentration ($40{\mu}g\;ml^-1$). Accordingly, the current results point to certain hitherto unknown biological properties of cyanobacterial biotoxins.

• 분석과학
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• 제28권3호
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• pp.168-174
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• 2015

남조류 독소인 마이크로시스틴은 여름철 우리나라 여러 호수들에 존재하여 물고기와 가축 그리고 인간에게 강한 독성을 나타내는 독소이다. 본 논문에서는 이러한 수중 남조류 독소, 마이크로시스틴을 정량분석하는 두가지 방법, 즉 고성능 액체크로마토그래피(HPLC) 분석법과 최근 우리 실험실에서 개발한 스트립분석법의 비교를 시도하였다. 두 분석법의 측정가능농도범위가 많이 달라 HPLC 법으로 먼저 측정한 후 시료를 물로 희석시켜 스트립분석법에 적용하였다. 서로 다른 농도의 마이크로시스틴을 함유한 7가지 물시료들을 사용하여 HPLC분석법과 스트립 분석법으로 남조류 독소 총량을 측정하였다. 그 결과 두 분석법의 정량측정결과가 매우 잘 일치하는 것을 볼 수 있었다. 두 분석법의 상관분석 결과 r 값은 0.99998 이었으며 통계적인 유의성을 나타내는 p 값은 0.00001 이었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제31권3호
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• pp.192-198
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• 2005

The occurrence of toxic cyanobacterial blooms has been reported worldwide and poses a threat to human health through drinking water exposure. The toxins they produce are highly water soluble and can leach into the water body. To eliminate any risk of drinking water exposure, removal of these toxins is essential before the water is consumed. Conventional water treatment techniques such as chlorination, if managed well, can be effectively used to remove some of these toxins, however, saxitoxin and its derivatives pose a problem. Little toxicological data are available to evaluate the real threat of these toxins.

• 대한화학회지
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• 제46권6호
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• pp.535-540
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• 2002

남조류 독소인 마이크로시틴은 호수에서 매우 미량 존재하기 때문에 이를 정확히 정량 분석하기가 쉽지 않다. 본 연구에서는 소양호에서 채취한 물시료 중에 포함된 남조류 독소, 마이크로시틴을 정량 분석하기 위하여 두 가지 서로 다른 정량 분석법을 시도하였으며 이 둘의 정량 결과를 비교${\cdot}$분석 하였다. 첫째는 고체상 추출과 HPLC(High Performance Liquid Chromatography)를 이용한 분석법을 이용하였으며 둘째는 마이크로시틴의 단일클론항체를 이용한 효소면역흡착분석법(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay,ELISA)을 이용하였다.

• 대한화학회지
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• 제48권5호
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• pp.467-472
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• 2004

남조류 독소인 마이크로시스틴은 여름철 우리나라 여러 호수들에 존재하여 물고기와 가축 그리고 인간에게 강한 독성을 나타내는 독소이다. 본 연구에서는 화학적 산화제인 염소($Cl_2$), 과망간산칼륨($KMnO_4$), 과산화수소수($H_2O_2$)를 이용하여 마이크로시스틴중 가장 독성이 강한 마이크로시스틴 LR의 분해실험을 시도하였다. 수중 마이크로시스틴LR의 농도 측정은 마이크로시스틴 LR의 단일클론항체를 이용한 효소면역흡착분석법으로 측정하였다. 실험결과 염소는 마이크로시스틴 LR의 농도 800 pg/mL, $Cl_2$의 농도 12 ppm, 암소방치시간 40분, pH 7에서 가장 잘 분해되었으며, 또한 pH 8 이상에서는 독소 파괴가 눈에 띄게 감소하였다. 과망간산칼륨의 경우 마이크로시스틴 LR의 농도 2000 pg/mL, $KMnO_4$의 농도 1.2 ppm, 암소방치시간 60분, pH 7에서 가장 잘 분해되었다. 그러나 과산화수소수에 의한 마이크로시스틴 LR의 분해는 느린 화학 반응 속도 때문에 효과적이지 못함을 알수 있었다.

• 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.

• 생태와환경
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• 제55권2호
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• pp.111-119
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• 2022

충주호의 지류인 제천천 하류에서 주기적으로 발생하는 남조류 과다증식의 현황과 오염원을 분석하였다. 2015년 10월 18일과 2016년 9월 25일에 제천천 하류의 명서낚시터지점(GPS; 37°03'25.5"N, 128°03'13.6"E)에서 클로로필 a의 농도는 각각 399.2, 184.8 mg m^-3이었으며, 남조류독소인 microcystins의 농도는 각각 124.09, 79.71 ㎍ L^-1이었다. 명서낚시터 지점에서 남조류 과다증식은 충주호의 수위 및 수위변화와 매우 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 즉 수온이 남조류 성장에 적합한 조건에서 충주호 수위가 상승하여 수체가 정체되는 시기에 남조류 과다증식이 발생한다. 제천천에 위치한 환경부의 수질측정망 자료를 분석한 결과, 제천하수종말처리장이 위치한 장평천이 주요 오염 지류인 것으로 나타났다.