• Ocean and Polar Research
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• 제27권4호
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• pp.397-417
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• 2005

Phytoplankton community structure and distribution pattern in the surface water around the Ieodo Ocean Research Station were investigated during seven cruises carried out from July, 2003 to October, 2004. Samples were analyzed using various tools including a microscope, flow cytometer, and HPLC. Satellite images were used to analyze spatio-temporal phytoplankton biomass distribution. SeaWiFS chlorophyll a (chl a) images showed that spring blooms occurred in April-May near the Ieodo Station, and these waters were under the influence of Changjiang Dilute Water during July-October. Also, during the July-October period, HPLC pigments data showed increasing zeaxanthin concentrations, a marker pigment of cyanobacteria whereas increasing concentrations of various other pigments such as fucoxanthin, peridinin, prasinoxanthia alloxanthin, 19'-hexanoyloxyfucoxanthin and chlorophyll b were noted during spring blooms. Such pigment marker data were consistent with picoplankton data analyzed by flow cytometer and nano-microplankton analyzed by microscope. The pigment-CHEMTAX method was used to drive the phytoplankton group apportioned chi a. Diatoms, chlorophytes, dinoflagellates, and cryptophytes comprised 25.8, 20.7, 15.9, and 14.1%, respectively, of the total chl a in May. Average cyanobacteria concentrations in July-October contributed 25.4% of the total concentration. This was the highest percent contribution and was followed by chlorophytes, diatoms, and prymnesiophytes. This study discusses results from various methods, similarities and differences in the results among those methods, and the application range of the results from different analytical methods. Also, the study reveals a detailed phytolpankton community structure in the waters around the Ieodo Station, and suggests future monitoring considerations in relation to cell morphology, ecology and diversity factors according to taxonomic groups.

• ALGAE
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• 제37권2호
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• pp.163-174
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• 2022

Light-emitting-diodes (LEDs) are a lighting source useful for the precise evaluation of light quality effect on biological systems. Despite the importance of light spectra on the regeneration of land plant protoplasts ("naked cells"), this factor has not been tested yet on protoplasts from multicellular algae. This study reports on the effects of pure primary colors (red, blue, and green), dichromatic (red plus blue, RB, 1 : 2) and white LEDs on protoplast regeneration from male and female Undaria pinnatifida gametophytes. We also evaluated the effect of different light spectra on pigment composition (chlorophyll a, chlorophyll c, and fucoxanthine), and the light intensities under the best condition on the regeneration process. In the early stages, blue or RB LEDs increased the percentage of dividing female protoplasts, whereas red, blue, and RB LEDs enhanced that of dividing male protoplasts. In the later stages, RB LEDs showed a positive effect only on the percentage of multiple rhizoid-like protrusions (male gametophyte). They also increased the final area of both regenerated gametophytes. The LEDs did not affect pigment composition in female gametophytes. In male gametophytes, in contrast, they reduced chlorophyll c, while blue, RB, and green LEDs decreased fucoxanthin. Under RB LEDs, the optimal light intensity was 80 µmol photons m^-2 s^-1 for female gametophytes and 40 to 60 µmol photons m^-2 s^-1 for male gametophytes. Our results suggest that dichromatic LED illumination (red-blue) improves regeneration of U. pinnatifida gametophyte-isolated protoplasts. Thus, dichromatic LEDs might a suitable light source for enhancing protoplast regeneration in brown seaweeds.

• 환경생물
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• 제30권3호
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• pp.200-209
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• 2012

서식 환경에 따른 양식 김의 종류 및 광합성 색소 조성과 농도에 대하여 2011년 1월부터 3월까지 김 양식이 이루어지고 있는 남서해역에서 조사를 하였다. 수온의 범위는 $3.0{\sim}11.3^{\circ}C$이었고, 염분의 범위는 32.7~34.7으로 연안과 가까운 정점 1과 6에서 낮게 나타났다. 해수 중 DIN의 농도 범위는 $1.73{\sim}12.84{\mu}M$, DIP의 농도 범위는 $0.07{\sim}0.67{\mu}M$이었고, 규산염의 농도 범위는 $4.93{\sim}18.29{\mu}M$이었다. 해수 중 Chl a 농도 범위는 $0.41{\sim}9.14{\mu}g\;L^{-1}$로서 1월의 정점 1에서 가장 높았다. 해수 중 조류색소 조성은 규조류 (diatoms)의 marker 색소인 fucoxanthin이 $0.06{\sim}3.41{\mu}g\;L^{-1}$로 우점하였고, 정점 1에서 $3.41{\mu}g\;L^{-1}$로 1월에 가장 높았다. 용존 무기질소 농도는 모든 정점에서 낮은 염분을 보이는 1월에 높았으나, 정점 1은 용존 무기질소 농도는 낮았다. 김 엽체 색소 중 Chl a, PE 및 PC의 농도는 각각 $1,173{\sim}8,124{\mu}g\;DW\;g^{-1}$, $3,281{\sim}10,076{\mu}g\;DW\;g^{-1}$, $388{\sim}1,346{\mu}g\;DW\;g^{-1}$로서 조사 정점 2, 3에서 높은 농도를 보였다. 김 엽체의 색소농도는 지주식인 모무늬돌김과 방사무늬김이 혼재되어 양식되는 정점 1과 6보다 부류식인 방사무늬김만 생산되는 정점에서 높았고, 방사무늬김만 생산되는 정점에서는 정점 2와 3에서 높았다. 따라서, 김 엽체의 색소 농도는 양식 방법과 해양 환경적 요인에 의하여 달라질 수 있음을 알 수 있었다.

• 생태와환경
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• 제44권3호
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• pp.303-313
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• 2011

섬진강 하구역의 강우기 동안 일차생산력은 12~1,169 mgC $m^{-2}$ $d^{-1}$으로 넓은 범위를 보였으며 강우 전과 후의 일차생산력의 변화는 뚜렷하게 나타났다. 강우 전인 7월 6일에 가장 높은 생산력을 보였으며 상류정점에서 높은 일차생산력과 생리 활성도를 보였다. 집중호우 직후 일차 생산력은 현저히 감소하였으며 이러한 이유는 탁수의 영향이 전 수층으로 전이 되면서 식물플랑크톤 광합성 기작에 제한영향으로 적용되었음을 판단할 수 있다. 집중호우 19일 후의 일차생산력은 강우의 영향으로 유입된 탁도가 줄고 유광층 깊이가 깊어지면서 하류정점에서부터 회복되는 결과를 보였다. 또한 강우 전보다 식물플랑크톤의 생리활성도가 매우 좋음을 알 수 있었다. HPLC로 분석된 색소 조성 결과 Fuco가 전 정점에서 우점하는 것으로 나타났으며 현미경 결과와 비교 시 유사하였다. 일차 생산력과 HPLC로 분석된 지표색소 결과를 비교하였을 시 규조류가 일차생산력에 가장 큰 기여를 했을 것으로 보인다. 본 연구에서는 하계 한반도의 우세한 기후적 특징인 강우기 동안 섬진강 하구역에서 일차생산력의 시공간적 변동과 식물플랑크톤의 군집구조의 변화특성을 파악하였다. 이러한 연구 결과는 강우기 섬진강 수 생태 환경 변화를 이해하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단되며, 향후 수질관리 및 수 생태계 에너지 흐름과 물질순환에 대한 연구를 위한 유용한 자료로 활용될 것으로 사료된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제14권1호
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• pp.48-55
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• 2009

광양만 조간대 갯벌에 서식하는 저서미세조류와 해수 중 식물플랑크톤의 생체량과 군집조성의 계절변동 양상을 밝히기 위하여, 2002년 1월부터 11월까지 매월 high-performance liquid chromatograph(HPLC)를 이용한 광합성색소(photosynthetic pigments) 분석을 실시하였다. 광합성색소 분석결과 규조류(diatoms)의 주요 지표색소인 fucoxanthin, diadinoxanthin 그리고 diatoxanthin이 퇴적물과 상부 해수에서 연중 우점하여 나타났다. 이들을 제외한 다른 색소들은 상대적으로 낮은 농도를 보였다. 깊이 0.5 cm까지의 표층퇴적물에서 측정한 chlorophyll ${\alpha}$ 농도는 3.44${\sim}$169 mg $m^{-2}$의 범위로 연평균 농도는 상부, 중부 그리고 하부 갯벌 퇴적물에서 각각 $68.4{\pm}45.5,\;21.3{\pm}14.3,\;22.9{\pm}15.6mg\;m^{-2}$로 나타났다. 반면 퇴적물 상부 수주 전체 수심(2.6 m)에 대해 적산한 chlorophyll ${\alpha}$ 농도는 1.66(11월)${\sim}$11.7(7월) mg $m^{-2}$의 농도 범위로 평균 $6.96{\pm}3.04mg\;m^{-2}$를 나타내었다. 이로부터 갯벌 퇴적물 내에 존재하는 저서미세조류의 농도는 해수 중 존재하는 식물플랑크톤의 농도보다 3${\sim}$10배 정도 높은 것으로 추산되었다. 퇴적물과 상부 해수 중 미세조류의 농도에서 유사한 월별변화와 군집조성은 재부유된 저서미세조류가 광양만 해수 중 식물플랑크톤 생체량의 상당부분을 설명할 수 있음을 시사하였다. 따라서 이들 저서미세조류는 갯벌 생물뿐만 아니라 재부유에 의한 수송을 통하여 인근 연안 생태계의 생물군에 대한 중요한 영양원 역할을 할 수 있다는 점에서 이들의 거동에 대한 지속적인 관찰이 요구된다.

• 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.

• 한국해양바이오학회지
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• 제2권3호
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• pp.133-141
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• 2007

국내 해조류 자원의 이용성 증대를 위해서 해조류의 기능성, 유산균 생육 특성, 가공식품에의 이용, 생분해성 포장재의 소재, 그리고 부산물을 이용한 동물사료화 및 퇴비화 가능성의 연구 보문을 조사하였다. 기능성물질 연구에서는 유용색소 (Fucoxanthin)의 추출과 부위별 함량 및 분광학적인 특성이 있으며, 해조류로부터 alginate의 함량 조사와 최적추출조건 확립에 대한 연구를 수행하여 AASA (Acid alkali soluble alginate) 추출방법에서 3% $Na_2CO_3$ 농도와, $H_2SO_4$의 농도 0.4 N에서 가장 높은 수율을 얻었다. 톳으로부터 산알칼리 (AASA) 방법으로 추출한 알긴산에 인위적으로 sulfate를 흡착 Lactobacillus acidophilus를 접종한 후 배양하면서 유산균의 성장에 대한 영향을 살펴 본 결과 모든 농도에서 이들 배지에 S-alginate를 첨가한 것이 유산균의 성장을 증가시켰다. 미역귀 추출물로 잼을 제조하였고, 김, 미역, 다시마의 물 추출물로 물성이 우수하고 관능성적도 양호한 젤리를 제조하였다. 해조류 젤리를 상품화하는데 있어서 해조류가 갖는 해조취와 젤리색소의 안정화가 상품화의 요소로 대두되어 이를 개선할 방법도 제시되었다. 해조 간장과 된장 및 두부에서는 다당류나 무기질 등 영양적인 기능성과 관능적 기호성을 향상시킬 수 있었다. 알긴산 필름의 물성 증진을 위하여 $CaCl_2$를 필름용액에 직접 첨가 또는 필름을 $CaCl_2$용액에 침지하는 두 가지 방법에서 수분 저항성이 강한 필름을 제조할 수 있었다. 미이용 해조분말이나 해조가공 부산물로 얻어지는 해조분말을 이용하여 새로운 생분해성 포장소재로 사용할 수 있는 가능성이 있다. 해조류의 영양성분 및 아미노산 함량을 분석한 결과 사료첨가제로서 충분한 가치가 있었으나 다량의 염분 함량으로 인하여 그 가치가 평가 절하되었다. 따라서 해조류의 사료적 가치를 증진시키기 위하여 발효처리를 하였으며, 그 결과 기능성 영양소 (불포화 지방산)가 증가되는 효과가 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권3호
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• pp.307-314
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• 2006

제주 연안에 서식하는 해양 녹조류와 갈조류의 항고혈압 활성을 알아보기 위해 해조류로부터 메탄올과 물을 이용하여 상온($20^{\circ}C$)과 $70^{\circ}C$에서 각각 4가지 종류의 추출물을 제조하여 스크리닝하였다. 결과, 녹조류에서는 비교적 낮은 ACE 저해활성을 보였으나, 갈조류에서는 70ME 잇바디괭생이모자반, 말미역, 바위주름, 넓패, 톳, 다시마 및 70AE 감태에서 ACE 저해활성이 높게 나타났다. 또한 70AE 감태의 가수분해물은 $2.33{\sim}3.56{\mu}g/mL$의 $IC_{50}$값을 보여 매우 높은 ACE 저해활성을 확인할 수 있었다. 이는 해조류의 ACE 저해활성이 수용성 추출물뿐만 아니라 메탄올 추출물에서도 나타나는 것은 해조류 유래 fucoxanthin, phlorotannin 및 polyphenol계 화합물 등에 의한 영향도 있을 것으로 사료된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제32권3호
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• pp.269-289
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• 2010

In Summer 2008, a multidisciplinary survey was conducted onboard R/V Haeyang 2000 to understand plankton response to the three distinct physico-chemical settings that developed in the Ulleung Basin of the East Sea. Baseline settings of hydrographic conditions included the presence of the thin (<20 m) Tsushima Surface Water (TSW) on top of the Tsushima Middle Water (TMW). It extends from the Korea Strait to $37^{\circ}N$ along the $130^{\circ}E$ and then turns offshore and encompasses the relatively saline (T>$26^{\circ}C$, S>33.7) Ulleung Warm Eddy surface water centered at $36.5^{\circ}N$ and $131^{\circ}E$. A relatively colder and saline water mass appeared off the southeastern coast of Korea. It was accompanied by higher nutrient and chlorophyll-a concentrations, suggesting a coastal upwelling. Most of the offshore surface waters support low phytoplankton biomass (0.3 mg chl-a $m^{-3}$). A much denser phytoplankton biomass (1-2.3 mg $m^{-3}$) accumulated at the subsurface layer between 20-50 m depth. The subsurface chlorophyll-a maximum (SCM) layer was closely related to the nutricline, suggesting an active growth of phytoplankton at depth. The SCM developed at shallow depth (20-30 m) near the coast and deepened offshore (50-60 m). A fucoxanthin/zeaxanthin ratio was high in coastal waters while it was low in offshore waters, which indicated that diatoms dominate coastal waters while cyanobacteria dominate offshore waters. The community structure and biomass of phytoplanktonare closely related to nitrogen availability. Zooplankton biomass was higher in the coastal region than in the offshore region while species richness showed an opposite trend. Zooplankton community structure retained a coastal/offshore contrast. These suggest that summer hydrography is a stable structure, lasting long enough to allow a hydrography-specific plankton community to evolve.