• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제18권4호
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• pp.295-303
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• 2003

Physiological cellular activities responses to cadmium (Cd) exposure in green algae with several reductases activities and viability of the cell were examined. The cell division of green algae, Selenastrum capricornutum treated with 5ppm was significantly decreased than that of normal algae. The mean cell number of normal algal culture was as twice much as than that of algae at 6 days after Cd treatment. The cellular viability of algae was analysed by flow-cytometry with fluorescent dye after esterase reaction on cell membrane. The 85.35% of cellular viability of normal culture was decreased to 34.35% when algae was treated with 5 ppm of Cd at 6 days after treatment. It was considered that those method of flow-cytometry is useful tool for toxicity test on micro-organisms in the respect of identifying cellular viability. Also, the activities of both glutathione peroxidase (GPX) and ascorbate peroxidase (APX), which are indirectly react against oxidative stress through reduction of glutathione by Cd were significantly increased with 25%. It is considered that both GPX and APX are involved in the metabolic pathway of Cd -detoxification with similar portion in Selenasturm capricornutum.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권2호
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• pp.211-216
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• 2001

The growth of Selenastrum capricornutum in culture was investigated as a function of ionic copper concentrations to verify the toxicity and physiological variation. In a $Cu^{++}$ excess culture (E: $Cu^{++}$ of $130{\mu}g/l$), the growth rate (K)(0.32) was lower than that of the control culture (C: $Cu^{++}$ of $0.065{\mu}g/l$) (0.61) after 8 days and the exponential growth rate ($R_E$) was also found to be lower in culture E (1.1) than culture C (2.9). On the contrary, the K of S. capricornutum in trace $Cu^{++}$ culture ($T_1$ and $T_2$, 0.72) after 6 days tended to be more increased than culture C (0.68). From 8 to 14 days of culture, the amounts of chlorophyllls a and b were increased in culture C (chlorophyll a, $106->126{\mu}g/g$ dry wt; chlorophyll b, $158->208{\mu}g/g$ dry wt; chlorophyll b were decreased in culture E (chlorophyll a, $309->235{\mu}g/g$ dry wt; chlorophyll b, $405->352{\mu}g/g$ dry wt). The amounts of chlorophylls in ionic copper trace culture ($T_1$ and $T_2$) [(chl a/b) of $T_1$: $384/620\;{\mu}g/g$ dry wt; (chl a/b) of $T^2$:$320/467{\mu}g/g$ dry wt] were increased more than the culture C($260/387{\mu}g/g$ dry wt). Howeveer, when photosynthetic rates were normalized to the dry weight of algae, the control culture continued to showed higher values than the treated culture ($T_1$). An appropriate amount of ionic copper ($T_1:\;26\;{\mu}g/l$) stimulated the grwoth of S. capricornutum than the ionic copper content of $13\;{\mu}g/l$ ($T_2$), while the excess amount of ionic copper ($130\;{\mu}g/l$) resulted in the highest toxicity to the growth of S. capricornutum.

• 대한환경공학회지
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• 제29권2호
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• pp.163-168
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• 2007

국내 5개 폐광산 지역의 갱내수 및 배출수에 대해 화학적 분석 및 생물학적인 독성 평가를 통한 생태 위해성 평가를 실시하였다. 본 연구에서 선정한 9가지 중금속의 화학적 분석 결과, 거의 모든 지점에서 높은 중금속 농도가 검출되었으며, 특히 송천, 낙동, 덕음 지역에서는 상대적으로 비소가 높게 검출되었고, 낙동 지역은 하류까지 전체적으로 각 항목의 중금속이 높은 농도로 존재하였다. 통합 방류수 독성 평가(WET)에 기초해 Vibrio fisheri, Selenastrum capricornutum, Daphnia magna를 이용한 생물학적 독성 평가 결과, 모든 지점에서 높은 독성이 나타났다. 유출수가 처음 흐르는 갱구에서 가장 높은 독성이 나타났으며, S. capricornutum에 대한 독성이 모든 지점에 걸쳐 $1.3\sim32.0$ TU 사이의 독성이 나타나 독성 민감도가 가장 높은 것으로 나타났다. 각각의 독성 평가 종에 따른 독성 미감도 차이는 폐광사의 위해성을 평가함에 있어 두 종 이상의 평가 종이 사용되어야 함을 의미한다. HQ(Hazard Quotient) 개념을 적용한 생태 위해성 평가 결과, 폐광산에서 분석된 대부분의 중금속에 대해 HQ 값이 1보다 훨씬 크게 나타났으므로, 폐광산의 중금속에 대한 영향은 심각한 정도의 위해도를 가지고 있다고 판단된다. 한편, 생물학적 독성은 유하 거리의 증가에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 따라서, 폐광산의 복원이나 생태 위해성 평가 시 지점별로 희석률뿐 아니라 DOM, 경도 등 환경인자들이 고려되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국생태학회:학술대회논문집
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• 한국생태학회 1999년도 국제 Symposium 및 '99 춘계 공동 학술 발표대회
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• pp.102.2-102.2
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• 1999

• 농약과학회지
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• 제12권3호
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• pp.222-228
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• 2008

벼재배용 농약의 담수 조류에 대한 독성과 감수성을 조사하고자 4종의 담수 조류를 이용하여 생장저해시험을 실시하였다. 시험농약은 벼재배용으로 사용되는 butachlor 5% GR, butachlor 33% EW, isoprothiolane 12% GR, isoprothiolane 40% EC, diazinon 3% GR, diazinon 34% EC이며, 시험농약을 담수 녹조류 3종(Selenastrum capricornutum, Scenedesmus subspicatus, Chlorella vulgris)과 규조류 1종(Nitzschia palea)에 72시간 노출시켜 그 생장률을 조사하였고 생장저해율을 이용하여 50% 영향농도($EC_{50}$)를 산출하였다. 시험 결과, 모든 시험농약에서 유제와 유탁제가 입제보다 담수 조류에 대한 독성이 높았으며, 특히 유제의 경우 농약 원제보다도 높은 독성이 나타났다. 이러한 결과로 농약 제제의 특성에 따라 수조류에 대한 독성이 높아지거나 낮아지고 있음을 알 수 있었다. 그리고 시험종간 감수성에 있어서는 대부분의 시험농약에서 녹조류인 S. capricornutum와 S. subspicatus는 비슷한 수준의 감수성을 나타내고 있는 반면 C. vulgris의 감수성은 확연히 낮았다. 규조류인 N. palea의 농약에 대한 감수성은 S. capricornutum와 S. subspicatus에 비해 다소 낮거나 비슷하였으나, C. vulgris에 비해 감수성이 높게 나타났다.

• 농약과학회지
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• 제12권1호
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• pp.50-56
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• 2008

우리나라에서 사용되고 있는 벼재배용 농약 isoprothiolane, diazinon, butachlor, dimethametryn 그리고 molinate 등에 대한 녹조류 Selenastrum capricornutum, Scenedesmus subspicatus 그리고 Chlorella vulgaris와 규조류 Nitzschia palea의 생장저해시험 결과, isoprothiolane에 대한 S. capricornutum, S. subspicatus, C. vulgaris 그리고 N. palea의 72시간 $ErC_{50}$은 각각 5.87, 9.91, 18.55 그리고 $38.79\;mg\;L^{-1}$이었고, diazinon의 S. capricornutum, S. subspicatus, C. vulgaris 그리고 N. palea에 대하여 72시간 $ErC_{50}$은 각각 10.31, 11.44, >32 그리고 $14.32\;mg\;L^{-1}$이었다. Butachlor에 대한 S. capricornutum, S. subspicatus, C. vulgaris, 그리고 N. palea의 72시간 $ErC_{50}$은 각각 0.002, 0.019, 8.67, 그리고 $4.94\;mg\;L^{-1}$이었고, dimethametryn의 S. capricornutum, S. subspicatus, C. vulgaris 그리고 N. palea에 대한 72시간 $ErC_{50}$은 각각 0.0071, 0.011, 0.0065 그리고 $0.009\;mg\;L^{-1}$이었다. 또한 Molinate에 대한 S. capricornutum, S. subspicatus, C. vulgaris 그리고 N. palea의 72시간 $ErC_{50}$은 각각 0.44, 1.26, 48.84 그리고 $28.52\;mg\;L^{-1}$이었다. 5종 농약에 대한 4종 조류의 감수성 차이는 S. capriconutum > S. subspicatus > C. vulgaris, N. palea 순이었고, 녹조류 S. capricornutum와 S. subspicatus는 높은 감수성 상관관계(r=0.9677)를 보였다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제30권4호
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• pp.319-324
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• 2007

To investigate the impacts of transgenic rice on freshwater organisms, we conducted two life table experiments using Daphnia magna for fifteen and twenty days, respectively. We examined life history traits such as population growth rates (r), reproductive rates ($R_0$), generation times, and survivorship. In the first experiment, we used non-drought-stressed transgenic and non-transgenic rice harvested in 2005. In the second study, we used non-transgenic and transgenic rice harvested in 2006 following drought stress. Each experiment involved three treatments in which D. magna neonates were fed with Selenastrum capricornutum (control treatment) and S. capricornutum with 5% aqueous extracts of non-transgenic rice (N-T) and transgenic rice (T). In the first experiment, D. magna showed reduced population growth rates and lowered fecundity in the N-T and T treatments. In the second experiment, D. magna receiving both transgenic and non-transgenic rice extracts showed very high mortality, low population growth rates and reproduction rates. We could not detect any significant negative effects of extracts from transgenic rice on D. magna life history traits at 95%.

• 한국환경생물학회:학술대회논문집
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• 한국환경생물학회 2004년도 학술대회
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• pp.127-131
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• 2004

The toxicity of 54 selected process effluents of 16 industry classifications in Korea was evaluated by bioassay test using fish Oryzias latipes, invertebrate Daphnia magna, algae Selenastrum capricornutum and bacteria Vibrio fischeri. Our results demonstrate that the toxicity assessment, such as bioassay test, is effective and of practical use for industrial wastewater management in 54 selected effluents with the limitation of the physico-chemical permit. Among 54 effluents, 4 sample failed physico-chemical permit limitation and 50 passed it. The physcio-chemical measurement items and permit concentrations on the present Water Quality Conservation Act are low related a ecotoxicity.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권1호
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• pp.22-34
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• 2016

유해 남조류 Microcystis와 Dolichospermum의 친환경적인 제어를 위해 생물유래 물질을 기반으로 한 Naphthoquinone(NQ) 계열의 녹조제어 물질을 개발하였다. NQ의 기본구조를 바탕으로 치환기 ($R_n$)를 변화시켜 총 92종의 NQ 유도체를 합성 확보하였고, 대상 남조류 Microcystis와 Dolichospermum에 대하여 농도별 살조효과를 평가하여 $1{\mu}M$의 농도에서 80% 이상의 제어가 가능한 NQ 화합물을 각각 22종을 선정하였다. 그 중에서, NQ 40 물질은 최적 적용 농도인 $1{\mu}M$에서 Microcystis와 Dolichospermum 종에 각각 99.6%과 100%의 높은 제어효과가 관찰되었다. NQ 40 물질 ($1{\mu}M$)은 규조류 Stephanodiscus, Cyclotella와 와편모조류 Peridinium에는 살조효과가 없었으며, 대상 유해 남조류 Microcystis와 Dolichospermum에만 선택적으로 작용하였다. 또한, NQ 40 물질의 급성독성을 평가 결과, Selenastrum capricornutum, Daphnia magna 및 Danio rario 종에 대하여 $EC_{50}$/$LC_{50}$ 값이 각각 3.2, 14.5 및 $15.7{\mu}M$로 측정되었다. 더불어, D. magna를 이용한 만성독성 평가 결과, NQ 40 물질 $1{\mu}M$에서 생존, 성장, 번식에 대한 영향은 없었다. 따라서, 최종 선정된 NQ 40 물질을 현장에서 $1{\mu}M$로 적용한다면, 다른 수생생물에 미치는 영향 없이 대상 조류인 Microcystis와 Dolichospermum 종만 선택적으로 제어 가능한 친환경적인 살조물질로 사용될 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제37권4호
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• pp.317-324
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• 2001

본 연구실에서 개발한 3단계 메탄발효시스템을 이용하여 음식폐기물을 소화하고 배출되는 고농도 유기성 폐수를 미생물막 반응조와 조류, 물벼룩을 이용한 생택학적 수처리 시스템으로 처리하였다. 미생물막 반응조에서 유출되는 폐수에 두 종의 조류를 처리하였을 때 Chlorella sp. 보다 Selenastrum capricornutum이 더 잘 성장하였고, 질소제거 효과도 높았다. 고농도의 $Mg^{2+}$과 $Ca^{2+}$을 주입하고 유출수의 질소와 인 농도 비율을 10 : 1이 되도록 인위적으로 인농도를 조절하였을 때에는 더욱 높은 질소 제거와 조류 성장을 나타내었다. 시험관에서 조류와 물벼룩 두 종의 개체 수 변화를 관찰했을 때, 초기 조류 개체수는 물벼룩 개체수의 증가에 따라 감소하다가 물벼룩의 개체수가 최대치에 이른 후 환경저항에 의해 감소하기 시작하는 시점부터 점차적으로 증가하는 양상을 나타냈다. 본 연구에서 제시하는 생태학적 수처리 시스템은 유기성 폐수내 질소 및 인 처리에 매우 효율적이며, 시스템내의 최종 섭식자인 물벼룩을 대량 사육함으로써 이를 어류의 사료로 쓸수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.