• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권10호
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• pp.1434-1444
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• 2013

We established a two-step production process using immobilized S. cerevisiae and P. stipitis yeast to produce ethanol from seaweed (U. pertusa Kjellman) hydrolysate. The process was designed to completely consume both glucose and xylose. In particular, the yeasts were immobilized using DEAE-corncob and DEAE-cotton, respectively. The first step of the process included a continuous column reactor using immobilized S. cerevisiae, and the second step included a repeated-batch reactor using immobilized P. stipitis. It was verified that the glucose and xylose in 20 L of medium containing the U. pertusa Kjellman hydrolysate was converted completely to about 5.0 g/l ethanol through the two-step process, in which the overall ethanol yield from total reducing sugar was 0.37 and the volumetric ethanol productivity was 0.126 g/l/h. The volumetric ethanol productivity of the two-step process was about 2.7 times greater than that when P. stipitis was used alone for ethanol production from U. pertusa Kjellman hydrolysate. In addition, the overall ethanol yield from glucose and xylose was superior to that when P. stipitis was used alone for ethanol production. This two-step process will not only contribute to the development of an integrated process for ethanol production from glucose-and xylose-containing biomass hydrolysates, but could also be used as an alternative method for ethanol production.

• KSBB Journal
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• 제26권5호
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• pp.400-406
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• 2011

This study was investigated to improve the saccharification yield of Ulva pertusa Kjellman by the high pressure homogenization process. It was found that the high pressure homogenization pretreatment effectively destructed the cell wall structures only by using water. The high pressure homogenization process was operated under various conditions such as 10000, 20000 or 30000 psi with different recycling numbers. The optimal condition was determined as 30000 psi and 2 pass of recycling numbers and the sugar conversion yields were 16.02 (%, w/w) of glucose and 14.70 (%,w/w) of xylose, respectively. In the case of enzymatic treating the hydrolyzates with 5 FPU/glucan of celullase and 100 units/mL of amyloglucosidase, 65.8% of carbohydrates was converted into glucose. Using the hydrolysates of Ulva pertusa Kjellman, 48.7% of ethanol was obtained in the culture S.cerevisiae. These results showed that the high pressure homogenization process could efficiently hydrolyze the marine resource by using only water for bioethanol production.

• 한국수산과학회지
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• 제44권1호
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• pp.64-70
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• 2011

Nitrate reductase (NR) is activated by nitrogen sources (${NO_3}^-$ and ${NH_4}^+$) and irradiance. This study investigated the effects of these factors on the NR activity of Ulva pertusa (Chlorophyta) and Ecklonia cava (Phaeophyta). In addition, the ammonium (${NH_4}^+$) and nitrate (${NO_3}^-$) uptake rates of the two species were examined. U. pertusa took up most of the ${NO_3}^-$ and ${NH_4}^+$ in the medium during a 3hour incubation, while E. cava had a relatively high uptake rate after 3 hours. The NR activities of the two species were affected by the nitrogen source and irradiance and were highest when they were exposed to ${NO_3}^-$-rich medium and high irradiance. However, the patterns of NR activity differed between the two species. In ${NO_3}^-$-rich medium and high irradiance, U. pertusa achieved the highest NR activity ($2.01{\pm}0.07\;{\mu}mol$ ${NO_2}^-$ $g^{-1}$ DW $h^{-1}$) within the first 3 hours and then this activity decreased drastically. By contrast, the NR activity of E. cava ($0.36{\pm}0.04\;{\mu}mol$ ${NO_2}^-$ $g^{-1}$ DW $h^{-1}$) was constant for 12 hours. When exposed to darkness, the NR activity of U. pertusa decreased dramatically, while that of E. cava increased gradually for 12 hours. Therefore, E. cava is able to maintain NR activity during the dark because of its adequate carbohydrate reserves and substrate.

• ALGAE
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• 제22권3호
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• pp.221-228
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• 2007

Frequent occurrences of green tides caused by Ulva species (Ulvales, Ulvophyceae) associated with eutrophication along enclosed coasts are currently causing environmental problems in coastal ecosystems. In addition, increasing intercontinental introductions of coastal marine organisms, including Ulva, are also a serious issue. However, due to the considerable morphological plasticity of this genus, the taxonomy of Ulva species based on morphological studies is problematic. Therefore, in order to elucidate the species diversity and seasonal changes of the dominant Ulva species in Mikawa Bay, central Honshu, Japan, we made seasonal collections of Ulva species at seven localities, and identified the dominant species using the ITS2 rDNA region sequences. We identified the following nine taxa as common Ulva species in the area: 1) Ulva pertusa Kjellman; 2) U. ohnoi Hiraoka et Shimada; 3) U. linza L.; 4) U. californica Wille; 5) U. flexuosa Wulfen; 6) U. fasciata Delile; 7) U. compressa L.; 8) U. armoricana Dion et al.; 9) U. scandinavica Bliding. Among the species, U. pertusa was most common and dominant from spring to summer, and U. ohnoi from autumn to winter. Ulva californica and U. scandinavica have not been reported before from Japan.

• Journal of the korean society of oceanography
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• 제31권1호
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• pp.1-6
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• 1996

Salinity ecotypes in Ulva pertusa Kjellman were examined for the growth responses of the three isolates taken from different salinity regimes. All isolates showed a broad salinity tolerance, but growth patterns were correlated with the salinity regime of their original habitat. The germlings from Anin exhibited optimum growth at the native salinity of 32%. The germlings from Yongyon which had hypersaline habitats were tolerable to high salinity, i.e. growth rates peaked at 40%, whereas those from Samgando which had low salinities achieved maximum growth rate at 24\%. The germlings of inter-isolate cross demonstrated intermediate growth response between that of their respective parents. Our data also clearly indicated intraspecific differences among the three isolates, which was interpreted as development of different physiological ecotypes. We conclude that U. pertusa may consist of several ecotypes, each of which has some capacity for physiological adaptation to salinity variations.

• 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.

• 분석과학
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• 제9권4호
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• pp.373-381
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• 1996

몇 가지 금속을 제거하기 위한 목적으로 건조된 해조류를 이용하였다. 금속 흡착제로 사용하기 위하여 40~60 mesh의 해조 분말을 칼럼에 충진시킨 후, 금속 용액을 1mL/min의 속도로 흘려 보내면서 금속이온을 흡착시켰다. Cu(II), Zn(II) 이온 모두 갈조류인 Sargassum horneri(Turner) C. Agarch보다 녹조류인 Ulva pertusa Kjellman에서 더 많은 흡착량을 보였고 두 해조류 모두 Zn(II) 이온보다 Cu(II) 이온이 더 많이 흡착하였다. 금속의 회수율은 산성 또는 중성일 경우에 켰으며 Zn(II) 이온보다 Cu(II) 이온의 회수율이 다소 높았다.

• KSBB Journal
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• 제25권4호
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• pp.357-362
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• 2010

Green alga, Ulva pertusa kjelmann has been known to be one of the largest pollutants in Korea. Therefore, the efficient pretreatment processes have been required to improve the yields of fermentable sugar. The optimal pretreatment conditions were determined to be $195^{\circ}C$ for 15 min. The sugar yield of glucose and xylose were estimated as 20.5%, and 5.0% respectively, based on theoretical yields. However solid residues were estimated enzymatic digestibility of 90-95% with cellulase loading of 15 FPU/g glucan. This process was proved to generate the low concentration of Hydroxy-Methyl-Furfural (51 ppm), which resulted in ethanol production with 95% of the maximum conversion yield from glucose in the culture of Saccharomyces cerevisiae (ATCC, 24858). This study showed that Ulva pertusa kjellmann can be used as a bioetahnol resource using the high temperature liquefaction process.

• 한국식품과학회지
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• 제41권4호
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• pp.380-385
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• 2009

본 연구는 제주도의 녹조현상의 원인인 구멍갈파래의 활용을 위해 고압추출 공정을 통한 추출물의 면역활성 확인 하였다. 150 MPa, $80^{\circ}C$ 조건에서 Superoxide Radical 소거효과에서는 90% 로 활성도가 제일 높았으며, 면역세포 생육도면에서도 B&T cell, 각 각 $14.2{\times}10^4$ cells/mL $14.5{\times}10^4$ cells/mL 나타나 제일 높았다. 반면, NK cell과 NO 면역능 실험에서는 100MPa, $30^{\circ}C$ 조건에서 각각 $11.8{\times}10^2$ cells/mL, 30.0 ${\mu}M$을 보여 주었다. 결과를 통해 구멍갈파래는 면역활성을 가지며 고압 공정을 통한 추출물의 활성이 일반추출에 비해 높은 것을 알 수 있다. 따라서 해조류 및 다른 유용 자원에서도 고압 공정이 기존의 추출방법보다 높은 활성을 나타낼 것으로 판단되며 기능성 식품이나 기능성 소재로서 사용가능성이 있는 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권4호
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• pp.479-487
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• 2016

대식세포에 대하여 구멍갈파래 에탄올 추출물의 독성결과를 확인해본 결과 독성은 나타나지 않았으며, LPS에 의하여 유도되는 NO와 염증성 cytokine의 분비량은 구멍갈파래 에탄올 추출물의 농도 의존적으로 감소함을 확인하였다. 또한 구멍갈파래 에탄올 추출물로 인해 $NF-{\kappa}B$ 및 MAPKs의 신호전달을 억제함으로써 염증매개성 물질의 발현 억제에 효과가 있는지 알아본 결과, 구멍갈파래 에탄올 추출물은 각각 iNOS, COX-2, $NF-{\kappa}B$ 및 MAPKs의 활성을 효과적으로 억제하였고 그에 따른 염증 매개인자들의 생성도 효과적으로 억제되는 것을 확인하였다. 마지막으로 추출물이 마우스 귀부종에 미치는 영향을 살펴본 결과, 대조군의 경피와 진피의 두께에 비해 추출물 처리군의 조직 두께가 상대적으로 현저히 줄어들었으며 귀 조직에 침윤된 mast cell의 감소에도 추출물이 그 효과를 현저하게 나타냄을 확인하였다. 본 연구결과들을 종합해 보았을 때, 구멍갈파래의 에탄올 추출물은 항염증 활성을 가지는 새로운 천연물질로 이용 가능하여 고부가 가치 제품 개발이 가능한 천연 소재로 판단된다.