• 한국해양바이오학회지
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• 제8권1호
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• pp.18-23
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• 2016

It is important to design photobioreactor by cheap material for economical microalgal biomass production. In this study, two types of marine photobioreactors (MPBR), made by either polyvinyl chloride (MPBR-PVC) or high density poly ethylene (MPBR-HDPE), are used and performance of these were compared. Tetraselmis sp. KCTC 12236BP is a green marine alga that isolated from Ganghwa Island, Korea, and the strain was used for marine cultivations using MPBR-PVC and MPBR-HDPE. The cultivations were performed three times in the spring season of 2012 using MPBR-PVC and of 2013 using MPBR-HDPE in the coastal area of Young Heung Island. As the results, MPBR-PVC shows higher biomass productivities than MPBR-HDPE, due to its high light transmittance. In the cultivations using MPBR-PVC, the average sea water temperature was $11.5^{\circ}C$ during the first experiment and $16.5^{\circ}C$ during the second and third experiments. Average light intensities during three times for experiments were 407.5, 268.1 and $273.0{\mu}{\cdot}E{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, respectively. The maximum fresh cell weight and average biomass productivity were $1.2g{\cdot}L^{-1}$ and $0.12g{\cdot}L^{-1}{\cdot}day^{-1}$. These results showed that Tetraselmis sp. KCTC12236BP were adapted well with the environmental conditions from ocean, and grow in the MPBR-PVC and MPBR-HDPE.

• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1321-1331
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• 2018

본 연구에서 N. commune으로부터 U937과 SK-HEP-1 세포에 대해 apoptosis를 유도하는 광과민성물질을 순수 분리하였다. N. commune을 dichloromethane : Methanol (1:1)로 추출하여 Hexane, EtOAc, MeOH로 분획하였다. 높은 광역학활성을 나타내는 EtOAc 분획물에서 NC-1을 분리하였으며, 분자량 870의 pheophytin a ($C_{55}H_{74}N_4O_5$)인 것으로 구조를 동정하였다. 광역학활성 조사는 NC-1을 $1.15{\mu}M$에서 $23.00{\mu}M$까지 5개의 농도를 처리하여 광을 조사하는 것과 조사하지 않는 조건으로 나누어 평가하였다. U937과 SK-HEP-1 두 세포에서 apoptotic body 형성, cell blebbing 등의 형태적 변화와 세포독성, caspase 활성, 세포핵의 응축, DNA 단편화 등이 광 의존적이며 농도 의존적으로 활성이 증가하였다. 추가적으로 유세포분석을 통한 apoptosis 유도의 정량적 분석 결과에서도 광조건에서 농도가 증가할수록 apoptosis 유도가 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 NC-1의 U937과 SK-HEP-1 세포에 대한 사멸은 광역학적 apoptosis에 의한 것임을 확인하였다. 본 연구 내용을 N. commune으로부터 광감각제 개발의 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 생태와환경
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• 제37권4호통권109호
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• pp.411-422
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• 2004

횡성호에서는 수중폭기 기간에도 수온약층이 형성되었으며, 수중폭기로 인한 영향이 크지 않은 것으로 판단된다. 모든 정점의 표충(0-5m)평균 탁도는 0.1-8.5NTU로 우기 이후에 중층 및 심층에서 높았다. 투명도는 0.9-3.5m의 범위로 댐 하류(St. 1)정점에서 크게 나타났으며, 상류로 갈수록 낮았다. 용존산소는 2000년 7월과 8월에 전 지점의 0m에서 $8.4-14.1\;mgO_2\;{\cdot}\;L^{-1}$로 높았으나 심층에서는 고갈 상태를 보였다. 또한 2001년 7월과 9월에도 정점 1의 심층에서 $1\;mgO_2\;{\cdot}\;L^{-1}$ 내외로 매우 낮았다. 전 정점의 표층 (0-5 m)평균 총인 농도는 5-46 mgP ${\cdot}$ $m^{-3}$로 초봄의 turnover 직후 및 우기이후에 높았으며 용존 무기인 농도는 0.2-13.2 mgP ${\cdot}$ $m^{-3}$로 2001년 9월을 제외하고는 대부분10mgp ${\cdot}$ $m^3$이하 이였다. 횡성호의 연간 인부하량은 약 4.45ton 정도로 유역내에서 발생되는 총인 발생량 71.34ton중 약 6.2%만이 호수내로 유입되는 것으로 나타났다. 수면적당 인부하량은0.77 gp ${\cdot}\;m^2\;{\cdot}\;yr^{-1}$으로 횡성호의 환경용량이라 할 수 있는 과잉임계부하량 0.72 gp ${\cdot}\;m^2\;.\;yr^{-1}$을 0.05 gP ${\cdot}\;m^2\;.\;yr^{-1}$ 초과한 수준이다. 전 정점 표층 (0-5 m)평균 총질소 농도는 0.83-3.55 mgN ${\cdot}\;L^{-1}$로 우기 이후에 중충 이하 지역에서 높았다. 질산성 질소는 전 정점의 표층(0-5m)평균이 0.09-3.33 mgN ${\cdot}\;L^{-1}$로 2001년 6월에 가장 낮았다. 암모니아성 질소는 전 정점의 표층(0-5m)평균이 0.04-0.23 mgN ${\cdot}\;L^{-1}$이였다. 전 정점 표층 (0-5 m)평균 규소농도는 0.5-9.6 mgSi ${\cdot}\;L^{-1}$로 봄철에 낮았으며, 우기이후에 다시 증가하였다. 평균 TSI는 2000년과 2001년에 각각 59와 57이었다. 전 정점 표층 (0-5 m)평균 엽록소 a농도는 0.3-32.4 mg ${\cdot}\;m^{-3}$로 여름철에 높은 경향을 보였으며, 정점별로는 상류지역에서 높았다. 식물플랑크톤은 2000년 7월에 녹조류인 Scenedesmus sp.가 10,480 cells ${\cdot}\;mL^{-1}$,8월과 9월에는 남조류인 Microcystis sp.가 각각 3,492와 296 cells ${\cdot}\;mL^{-1}$로 우점하였다. 10월에는 녹조류인 Coelastrum microporum이 133 cells ${\cdot}\;mL^{-1}$, 11월에는 규조류인 Asterionella formosa가 2,654 cells ${\cdot}\;mL^{-1}$, 12월에는 규조류인 .Aulacoseira granulata가 29 cells ${\cdot}\;mL^{-1}$우점종이였다. 특히 2000년 여름철에 우점종이였던 남조류가 2001년에는 출현하지 않았으며 종 다양성 (diversity)지수는 2000년 7월에 2.22로 가장 높았으며, 생물량도 조사기간중 36,640 cells ${\cdot}\;mL^{-1}$로 가장 많았다.

• 한국환경생태학회지
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• 제25권2호
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• pp.156-165
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• 2011

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.

• 환경생물
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• 제17권4호
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• pp.427-438
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• 1999

본 연구에서는 동해와 서해에서 채수된 자연해수에서 녹조 구멍갈파래를 배양하여 생장을 비교하고 아울러 환경오염인자라고 할 수 있는 무기영양염류(질산염과 인산염)와 중금속(구리와 납)의 영향을 평가하였다. 먼저, 광량별 생장율은 서해해수조건보다 동해해수조건에서 뚜렷하게 높게 나타났으며 이때 최적생장광량은 두 조건에서 공히 $100{\mu} molm^{-2} s^{-1}$인 것으로 나타났다. 엽록소 함량의 경우 60 $\mu$molm­$^2$S­$^1$이하의 광량에서는 동해해수조건에서 높게 나타났으나, $100{\mu} molm^{-2} s^{-1}$이상의 광량에서는 두 조건에서 유사하게 나타났다. 광량과 색소함량 사이에는 일반적으로 반비례관계가 성립되었는데 즉, 광량이 증가함에 따라 색소함량이 감소되었다. 1988년부터 1997년까지 조사된 환경부자료에 의하면 자연해수에서의 질산염의 농도는 서해해수에서 0.88ppm으로써 동해해수의 0.37ppm보다 2배 이상 높았으며 인산염은 동해와 서해해수 모두에서 0.03ppm으로 유사하게 나타났다. 또한 $Cu^{2+}, Pb^{2+}$은 각각 0.004, 0.003ppm으로 환경기준보다 매우 낮은 것으로 보고된 바 있다. 따라서 이러한 자료를 기초로 하여 무기영양염류(질산염과 인산염)와 중금속(구리와 납)이 구멍갈파래에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 무기염류의 효과에 대한 연구에서 질산염의 농도가 증가함에 따라 구멍갈파래의 생장율이 증가하였으며 5ppm에서 생장포화를 보이는 것을 관찰할 수 있었다. 인산염은 생장에 특별한 영향을 끼치지 않는 것으로 나타났다. 엽록소 함량의 경우에는 인산염 농도가 증가함에 따라 뚜렷한 양적 증가현상을 보였다. $Cu^{2+}$는 구멍갈파래에 매우 강한 독성을 끼쳐 농도가 증가함에 따라 엽체의 생장율과 엽록소 a,b 그리고 carotenoids함량이 현저하게 감소하였으며 특히 1ppm에서는 carotenoids가 전혀 검출되지 않았다. $Pb^{2+}$는 위와 같은 생장 파라미터에 대하여 특별한 영향을 주지 않았다. 현재 자연해수중에 존재하는 질산염과 인산염, $Cu^{2+}, Pb^{2+}$.등은 그 농도면에 있어서 구멍갈파래의 생장제한요인으로 작용할 정도는 아닐 것으로 판단된다. 그러나 $Cu^{2+}$와 같은 경우 간헐적으로 높은 농도가 기록되는 것을 볼 때 이로인하여 구멍갈파래의 생존에 결정적인 상해를 입힐 수도 있을 것으로 사료된다.

• 한국패류학회지
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• 제27권4호
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• pp.359-369
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• 2011

굴 인공종묘생산 시 적정 먹이생물을 선택하기 위하여 먹이생물로 이용되고 있는 12종의 미세조류를 대상으로 굴 유생의 소화도를 조사하였다. 조사는 유생의 발달단계에 따라 D형 유생, 초기각정기 유생, 각정기 유생 및 부착기 유생으로 구분하여 수용적 1L 수조에 5 마리/mL 밀도로 각각의 성장단계별 유생을 수용하고, 조사대상 먹이생물 12종을 각각 투여하였다. 소화도 측정은 먼저 12종의 먹이생물을 공급 후 3시간 동안 충분히 섭취하도록 방치한 후 먹이섭취 상태를 현광현미경으로 확인하였다. 이 후 유생은 걸름망으로 걸러 여과해수가 채워진 비이커에 재 수용 후 3,5 및 8시간 후 소화도를 현광현미경으로 측정하였다. 12종 미세조류의 소화도는 유생의 발달단계에 따라 다양했다. 전 유생기 동안 Thalassiosira weissflogii는 섭취가 관찰되지 않았고, 나머지 종의 소화도는 유생의 발달단계에 따라 0.8-99.7%: Chlorella ellipsoidea (0.8-5.4%), Nannochloris oculata (1.4-5.0%), Isochrysis galbana (99.1-99.5%), Pavlova lutheri (99.1-99.5%), I. aff. galbana (99.4-99.5%), Cheatoceros calcitrans (0.0-99.2%), C. gracilis (0.0-99.7%), C. simplex (0.0-95.9%), Phaeodactylum tricornutum (0.0-99.6%), Tetraselmis tetrathele (0.0-99.7%) 그리고 Dunaliella tertiolecta (0.0-99.6%)로 나타났다. 따라서 초기 유생은 I. galbana와 같이 소화성이 높은 것을 공급하고 각정기 이후 규조류 또는 담녹조류를 혼합해 주는 것이 소화성을 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제19권1호
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• pp.7-17
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• 2001

해조류의 최적생장 조건과 내성범위는 그 발달단계에 따라 다양하게 나타날 수 있다. 특히 초기 정착단계에서의 생장은 성체로의 성공여부를 결정하는데 있어 중요한 의미를 갖는다고 할 수 있다. 본 연구는 녹조 구멍갈파래 (Ulva pertusa)의 생식세포와 발아체를 이용하여 무기영양염류와 중금속이 발아와 발아체 생장에 미치는 영향을 알아보고 이들의 내성범위 및 최적조건을 구하고자 하였다. 먼저 광량에 따른 발아율은 동해와 서해해수 조건 모두에서 광량이 증가함에 다라 빠르게 증가하였으며 최적광량은 100$\mu$mo1m$^{-2}$ s$^{-1}$이었다. 30$\mu$mo1 m$^{-2}$ s$^{-1}$ 이하의 광량에서 동해수에서의 발아율은 서해수에서보다 높았으며 60$\mu$mo1 m$^{-2}$ s$^{-1}$이상의 경우 두 해수조건에서 유사하게 나타났다. 발아체의 생장 또한 광량이 증가함에 따라 증가하였으며, 서해수보다 동해수에서 빠르게 생장하였다. 또한 광량이 증가함에 따라 발아체의 세포수가 증가하였으며 최적광량은 100$\mu$mo1 m$^{-2}$ s$^{-1}$이었고, 60$\mu$mo1 m$^{-2}$ s$^{-1}$ 이하의 광량에서 서해수보다 동해수에서 발아체의 세포수가 빠르게 증가하였다. 인산염 농도에 상관없이 질산염 농도가 증가함에 따라 발아율이 증가하였으며 배양 3일 후에 질산염 2.5 ppm에서 발아율이 가장 빠르게 증가하였다. 발아체의 생장과 세포수 또한 인산염 농도에 상관없이 질산염 농도가 증가함에따라 증가하였으며, 배양 8일 후에는 질산염 0.5 ppm에서 발아체의 생장이 늦춰지는 것으로 나타났다. 구리의 농도가 증가함에 따라 발아율, 발아체의 생장 및 세포수 모두 급격하게 감소하였으며, 납농도에 상관없이 구리 1 ppm은 구멍갈파래의 생식세포와 발아체 생장 또는 생존에 치명적으로 작용하는 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제27권10호
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• pp.1152-1160
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• 2017

단세포 녹조류 균주를 경상북도 울릉군 울릉도 거북바위 주변 조수웅덩이로부터 순수분리하여 형태적, 분자적, 및 생화학적 특성을 분석한 결과 옥세노클로렐라 프로토테코이드에 속하는 것으로 밝혀졌다. 본 종은 현재까지 한국에서 공식 기록이 없는 미기록종으로 옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011 균주라고 명명하였으며, 생장, 지질/광합성 색소 조성 및 바이오매스 특성에 대해 조사를 실시하였다. 분리균주는 광범위한 온도($5-35^{\circ}C$)에서 생장할 수 있었으며 1.5 M 염화나트륨 농도까지 생존할 수 있었다. 가스크로마토그래프/질량분석기를 이용한 분석 결과, 본 균주에는 영양적으로 중요한 불포화지방산이 풍부한 것으로 나타났으며, 특히 리놀네산(27.6%) 및 알파 리놀렌산(37.2%)이 주요 지방산 성분으로 확인되었다. 따라서 본 토착 미세조류 균주는 어유 또는 식물성유를 대체할 수 있는 잠재적인 오메가-3 및 오메가-6 불포화지방산 원료가 될 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 고부가가치 항산화 물질인 루테인이 보조색소로서 본 균주에 의해 생합성 되는 것으로 밝혀졌다. 일반성분분석 결과 MM0011 균주의 휘발성물질 함량은 85.6%였으며, 원소분석 결과 총 발열량은 $20.3MJ\;kg^{-1}$으로 나타났다. 또한 배지로부터 40.5%의 전질소와 27.9%의 전인을 각각 제거할 수 있어 향후 바이오연료 원료물질 생산과 오 폐수처리를 연계할 수 있는 가능성 역시 제시하였다. 추가적으로 MM0011 바이오매스는 높은 단백질 함량(51.4%)을 갖고 있어 우수한 동물사료의 원료가 될 수 있는 가능성도 보여주고 있다. 따라서, 본 균주는 미세조류 기반 생화학 물질 생산 및 바이오매스 원료로서 상업적인 이용 가능성이 높음을 시사한다.

• 생태와환경
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• 제35권3호통권99호
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• pp.145-151
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• 2002

녹조류 Chlamydomonas acidophia, UTCC 122균주를 이용하여 pH변화에 따른 조류의 생리인 변화를 관찰하였다. 성장률(${\mu}$)은 pH 3.7${\sim}$6.7의 배양에서 $0.5{\sim}0.7\;day^{-1}$이었으며 (ANOVA, p=0.134),점차 세포의 크기가 작아지는 경향을 보였다. pH 2.7의 배양에서는 성장하지 않았으며, 세포의 크기가 급격하게 증가하였다. 배양 1일 후 엽록소 a 는 $191{\sim}255\;pg\;cell^{-1}$이었으나, 5일째는 pH 2.7배지에서 $210\;pg\;cell^{-1}$로 큰 변화가 없으며, 다른 pH의 배양에서는 $60{\sim}103\;pg\;cell^{-1}$로 감소하였다. 단위세포에 대한 엽록소의 양은 세포 체적과 직접적으로 관련이 있다. Carbonic anhydrase(CA)의 활성도는 $1.1{\sim}3.7{\times}10^{-4}\;E.U.\;mm^{-2}$이었으며, pH 2.7과 pH 5.7배지를 제외하고 점차 증가하는 경향을 보였다. pH농도 차에 의한 비교에서는 유사한 경향을 보였다. C. acidophila의경우 CA분자량은 29kDa이었으며, pH농도 구배에 의한 발현 차이는 없었다. 이것은 $CO_2$와$HCO_3\;^-$를 조절하는 CA가 산성에서 수소이온조절에 직접 작용하지 않는 것을 의미한다. 단백질 발현양상은 41과 63kDa은 pH가 낮은 배지에서 자랄수록 발현이 억제되었으며, 17kDa단백질은 점차 증가하였다. 본 연구를 통해, C. acidophila는 다른 생물과 달리 넓은 범위의 산성에서 잘 성장할 수 있으며,낮은 산성에서 자랄수록 17kDa의 단백질이 증가하는 것은 17kDa단백질이 산성에 적응하기 위한 기능을 하는 것으로 추정된다.

• 생명과학회지
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• 제32권3호
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• pp.202-209
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• 2022

반수체 단세포 진핵생물인 녹조류 Chlamydomonas reinhardtii는 미세조류와 유전자 변형을 이용하여 고부가가치 물질을 생산하는 세포 공장으로 연구자와 산업계에서 오랫동안 사용되어 왔다. 현재 대부분의 기초 및 산업 연구에 사용되는 외래종인 C. reinhardtii를 대체하기 위하여 충청과 전라지역 12개의 담수에서 채취한 시료에서 Chlamydomonas로 추정되는 미세조류 K01을 분리하였다. 분리균주 K01의 형태학적 분석과 18S rDNA 유전자 서열(NCBI 수탁번호 KC166137)의 계통발생학적 분석을 통하여 분리균주 K01는 Chlamydomonas reinhardtii로 동정 되었다. 분리균주 C. reinhardtii K01의 성장 및 지질 함량은 TAP 배지에서 3개의 야생 균주 및 4개의 돌연변이 균주와 비교하였다. 이들 균주 중 C. reinhardtii K01 균주가 배양 3일째 1.74×10⁷ cells/ml개의 세포수가 관찰되었다. 이는 비교 균주 중 가장 높은 세포 수(1.20×10⁷ cells/ml)를 나타내어 UTEX2244와 비교했을 때 1.5배 빠른 성장속도를 보였다. 분리균주 C. reinhardtii K01의 지질함량(20.67%)은 야생형 균주의 지질함량과 유사하였다. 분리균주 Chlamydomonas reinhardtii K01의 지방산 성분은 7종의 분양 균주에서 확인된 지방산 중 oleate (C18:1)가 검출되지 않았다. 분리균주 C. reinhardtii K01은 nitrate (NaNO₃)를 질소원으로 포함하는 BG11배지에서 배양 6일 동안 0.87 g/l까지 세포밀도가 증가하였으나, 분양균주인 7종의 Chlamydomonas의 경우 모든 균주에서 세포증식이 거의 일어나지 않았다.