• 해양환경안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.587-597
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• 2023

조류의 이상증식을 일으키는 새만금호 부영양화를 평가하기 위해 Carlson 지수를 적용하였다. 연구를 위해 2021년 월별로 새만금호내 총 7개 정점에서 수질조사를 실시하였다. Chl.a의 농도는 동계에는 만경수계가 약간 높았고, 춘계와 하계에는 동진수계가 약간 높게 나타났으나, 일부 시기를 제외하고는 전체적으로 호소 수질환경기준 3등급과 비슷하거나 낮은 농도를 나타내었다. COD는 만경수계와 동진수계 모두 하계와 추계에 호소 수질환경기준 4등급과 유사하거나 상회하는 수질을 나타내었다. TOC는 모든 지점에서 3등급 이내의 수질을 보였다. 총인 농도는 호수 수질환경기준 4등급을 초과하였고, 월별로는 1월과 강우 후 8월에 높게 나타났다. 수질인자간의 상관성 분석에서 염분 농도에 대한 유기물, 총인, 총질소의 상관성이 상대적으로 높게 나타나 배수갑문을 통한 해수유입과 상류 하천을 통한 담수 유입에 의한 담수역, 기수역, 해수역의 수질 특징을 반영하고 있었다. 영양상태지수에 의한 새만금호의 부영양화 변동 특성을 보면, Chl.a와 SD, TN의 지수에서 부영양화 초기 단계의 수질을 보였으며, TP 지수의 경우 심각한 부영양화 상태를 나타내고 있었다. 수질인자간 부영양화 지수의 크기는 모든 수계에서 TSI(TP) > TSI(TN) > TSI(SD) > TSI(CHL)의 순으로 나타났다. TSI(CHL)에 대한 TSI(TP) 및 TSI(SD)와의 편차를 2차원 평면으로 나타낸 사분면 분석 결과를 보면, 조류 성장에 대한 총인이 영향에서는 모든 수계에서 대부분의 총인(TP)에 의한 제한적 영향은 나타나지 않았으며, 빛 감쇠에 영향을 미치는 인자는 외부로부터 유입되는 적은 입자상 물질에 의한 영향이 크게 나타나는 것으로 평가할 수 있다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제9권1호
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• pp.9-21
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• 2024

마비성 패류 독소(Paralytic shellfish poisoning, PSP)는 유해 조류에 의해 생성되며, 독소에 노출된 수산물을 섭취하였을 때 중독이 발생한다. 수산물 중 PSP를 검출하는 표준 시험법인 Mouse bioassay (MBA)는 낮은 검출한계와 동물 윤리 문제로 대체 시험법의 개발 필요성이 대두되고 있다. 이러한 대체 시험법 중, PSP가 신경 세포막의 Na⁺ 채널을 차단하는 기전을 이용한 마우스 뇌신경 모세포종 세포 기반 시험법(Neuro-2a assay)의 표준화를 위한 노력이 대두되고 있다. Neuro-2a assay의 원리는 Neuro-2a 세포주에 Na⁺/K⁺ ATPase 억제제인 Ouabain(O)과 Na⁺ 채널 활성화제인 Veratridine (V)을 처리하여 과도한 Na⁺ 유입으로 인한 세포사멸을 유도한 상태에서, Na⁺ 채널 억제제인 PSP를 처리하게 되면 Na⁺ 유입이 차단되어 세포가 생존하는 것을 측정하는 것이다. 본 연구에서는 PSP 검출을 위한 Neuro-2a assay를 국내 연구 환경에 맞게 다양한 매개변수를 개선하여 최적 시험법을 확립하고자 하였다. 고려한 매개변수들은 세포밀도, 배양 조건 및 PSP 처리 조건 등으로, 그 결과는 아래와 같다. 초기 세포밀도는 40,000 cells/well로, 세포 배양시간 및 처리시간은 각각 24시간으로 설정하였다. 또한 최적 O/V 농도는 500/50 μM로 설정하였다. 본 연구에서 PSP 중 Saxitoxin (STX)에 대해서 O/V 처리가 된 상태에서 S자형 용량-반응 그래프가 도출되는 8가지 농도(368~47,056 fg/μl)를 확인하였고, Neuro-2a assay의 실험실 간 변동성 비교를 통해, 실험의 적정성 확인을 위한 5가지 Quality Control Criteria와 실험 데이터의 신뢰가능 범위(Data Criteria) 6가지를 설정하였다. 확 립된 조건으로 Neuro-2a assay를 진행한 결과 반수영향농도(EC₅₀) 값은 약 1,800~3,500 fg/μl로 나타났다. 실험실 간 변동성 비교 결과, Quality Control Criteria 값 및 Data criteria 값의 변동계수(coefficients of variation (CVs))가 1.98~29.15% 범위로 산출되어 실험의 적정성 및 재현성이 확인되었다. 본 연구를 통해 우리나라에서 활용할 수 있는 PSP 검출용 Neuro-2a assay 시험법의 최적 조건 및 5가지 Quality control 기준을 제시하였고, PSP 중 대표적인 독소인 STX을 대상으로 Neuro-2a assay를 실시한 결과 유의한 EC₅₀ 값을 산출할 수 있었으며, 향후 국내 수산물을 대상으로 MBA를 대체할 수 있는 PSP 검출법으로 활용될 것으로 기대된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제8권1호
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• pp.15-37
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• 1975

I. Subject of the study A study on the nutritive value and utilization of powdered seaweeds. II. Purpose and Importance of the study A. In Korea the shortage of food will be inevitable by the rapidly growing population. It will be very important study to develop a new food from the seaweeds which were not used hitherto for human consumption. B. The several kinds of seaweeds have been used by man in Korea mainly as side-dishes. However, a properly powdered seaweed will enable itself to be a good supplement or mixture to certain cereal flours. C. By adding the powdered seaweed to any cereals which have long been staple foods in this country the two fold benefits; saving of cereals and change of dietary pattern, will be secured. III. Objects and scope of the study A. Objects of the study The objects will come under four items. 1. To develop a powdered seaweed as a new food from the seaweeds which have been not used for human consumption. 2. To evaluate the nutritional quality of the products the analysis for chemical composition and animal feeding experiment will be conducted. 3. Experimental cocking and accepability test will be conducted for the powdered products to evaluate the value as food stuff. 4. Sanitary test and also economical analysis will be conducted for the powdered products. B. Scope of the study 1. Production of seaweed powders Sargassum fulvellum growing in eastern coast and Sargassum patens C.A. in southern coast were used as the material for the powders. These algae, which have been not used for human consumption, were pulverized through the processes of washing, drying, pulverization, etc. 2. Nutritional experiments a. Chemical composition Proximate components (water, protein, fat, cellulose, sugar, ash, salt), minerals (calcium, phosphorus, iron, iodine), vitamins (A, $B_1,\;B_2$ niacin, C) and amino acids were analyzed for the seaweed powders. b. Animal feeding experiment Weaning 160 rats (80 male and 80 female rats) were used as experimental animals, dividing them into 16 groups, 10 rats each group. Each group was fed for 12 weeks on cereal diet (Wheat flour, rice powder, barley powder, potato powder, corn flour) with the supplementary levels of 5%, 10%, 15%, 20% and 30% of the seaweed powder. After the feeding the growth, feed efficiency ratio, protain efficiency ratio and ,organs weights were checked and urine analysis, feces analysis and serum analysis were also conducted. 3. Experimental cooking and acceptability test a. Several basic studies were conducted to find the characteristics of the seaweed powder. b. 17 kinds of Korean dishes and 9 kinds of foreign dishes were prepared with cereal flours (wheat, rice, barley, potato, corn) with the supplementary levels of 5%, 10%, 15%, 20% and 30% of the seaweed powder. c. Acceptability test for the dishes was conducted according to plank's Form. 4. Sanitary test The heavy metals (Cd, Pb, As, Hg) in the seaweed powders were determined. 5. Economical analysis The retail price of the seaweed powder was compared with those of other cereals in the market. And also economical analysis was made from the nutritional point of view, calculating the body weight gained in grams per unit price of each feeding diet. IV. Results of the study and the suggestion for application A. Chemical composition 1. There is no any big difference in proximate components between powders of Sargassum fulvellum in eastern coast and Sargassum patens C.A. in southern coast. Seasonal difference is also not significant. Higher levels of protein, cellulose, ash and salt were found in the powders compared with common cereal foods. 2. The levels of calcium (Ca) and iron (Fe) in the powders were significantly higher than common cereal foods and also rich in iodine (I). Existence of vitamin A and vitamin C in the Powders is different point from cereal foods. Vitamin $B_1\;and\;B_2$ are also relatively rich in the powders.'Vitamin A in ·Sargassum fulvellum is high and the levels of some minerals and vitamins are seemed4 to be some influenced by seasons. 3. In the amino acid composition methionine, isoleucine, Iysine and valine are limiting amino acids. The protein qualities of Sargassum fulvellum and Sargassum patens C.A. are seemed to be .almost same and generally ·good. Seasonal difference in amino acid composition was found. B. Animal feeding experiment 1. The best growth was found at.10% supplemental level of the seaweed Powder and lower growth rate was shown at 30% level. 2. It was shown that 15% supplemental level of the Seaweed powder seems to fulfil, to some extent the mineral requirement of the animals. 3. No any changes were found in organs development except that, in kidney, there found decreasing in weight by increasing the supplemental level of the seaweed powder. 4. There is no any significant changes in nitrogen retention, serum cholesterol, serum calcium and urinary calcium in each supplemental level of the seaweed powder. 5. In animal feeding experiment it was concluded that $5%{\sim}15%$ levels supplementation of the seaweed powder are possible. C. Experimental cooking and acceptability test 1. The seaweed powder showed to be utilized more excellently in foreign cookings than in Korean cookings. Higher supplemental level of seaweed was passible in foreign cookings. 2. Hae-Jo-Kang and Jeon-Byung were more excellent than Song-Pyun, wheat cake, Soo-Je-Bee and wheat noodle. Hae-Je-Kang was excellent in its quality even as high as 5% supplemental level. 3. The higher levels of supplementation were used the more sticky cooking products were obtained. Song-Pyun and wheat cake were palatable and lustrous in 2% supplementation level. 4. In drop cookie the higher levels of supplementation, the more crisp product was obtained, compared with other cookies. 5. Corn cake, thin rice gruel, rice gruel and potato Jeon-Byung were more excellent in their quality than potato Man-Doo and potato noodle. Corn cake, thin rice gruel and rice gruel were excellent even as high as 5% supplementation level. 6. In several cooking Porducts some seaweed-oder was perceived in case of 3% or more levels of supplementation. This may be much diminished by the use of proper condiments. D. Sanitary test It seems that there is no any heavy metals (Cd, Pb, As, Hg) problem in these seaweed Powders in case these Powders are used as supplements to any cereal flours E. Economical analysis The price of the seaweed powder is lower than those of other cereals and that may be more lowered when mass production of the seaweed powder is made in future. The supplement of the seaweed powder to any cereals is also economical with the criterion of animal growth rate. F. It is recommended that these seaweed powders should be developed and used as supplement to any cereal flours or used as other food material. By doing so, both saving of cereals and improvement of individual's nutrition will greatly be achieved. It is also recommended that the feeding experiment for men would be conducted in future.

• 생태와환경
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• 제37권2호통권107호
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• pp.180-192
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• 2004

본 연구는 2002년 11월부터 2004년 2월까지 수심이 얕은 부영양상태의 저수지에서계절에 따른 수질변화와이에 대한 유입 부하량 영향을 평가하기 위해 이루어졌다. 수심간의 수온차가 $1^{\circ}C\;m^{-1}$ 이상의 수온약층이 5월에 형성되었고, 심층에서 2 mg $O_2\;L^{-1}$ 이하의 낮은 산소농도가 5월부터 9월까지 관찰되었다. $Z_{eu}/Z_{m}$은 0.2${\sim}$l.1의 범위로 수온약층 형성으로 혼합 층이 수심 4m근처이고 유광대 층이 수심 4.3m였던 5월을 제외하고는 대부분의 기간 동안에 유광대층에 비해 혼합층의 수심이 깊은 것으로 나타났다. 수체내 질소는 1.1 ${\sim}$ 4.5 mg N $L^{-1}$ 의범위로, 대부분이 용존 형태(Avg. 58.7%)로 존재하고 있었으며 결빙된 수표면의 해빙 시에 암모니아성 질소와 질산성질소가 증가하였다. 저수지내 총인 농도는43.g${\sim}$126.6 ${\mu}g\;P\;L^{-1}$범위로 대부분은 입자성인의 형태(Avg. 80%)로 존재하고 있었다. 용존무기인 농도는 심층에서의 일시적인 증가가 관찰된 7월과 8월을 제외하고는 10 ${\mu}g\;P\;L^{-1}$ 이하였다. 엽록소 a 농도의 뚜렷한 증가는인 유입부하량이 많았던 7월 (99 ${\mu}g\;L^{-1}$)과 11월 (109 ${\mu}g\;L^{-1}$)에 관찰되었고 수체내 총인과 양의 상관성을 보였다(r=0.55, P<0.008, n=22).수층간의 평균 엽록소 a 농도는11월 8일에 84.5${\pm}$29.0 ${\mu}g\;L^{-1}$으로 가장 높았고 2월에13.5${\pm}$ 1.0 ${\mu}g\;L^{-1}$로 가장 낮았다. 유입수량이 증가할 수록유입수내 층인 농도도 증가하는 경향을 나타냈으며(r=0.69,P<0.001), 1년 중 강우량이 많았던 7월 25일 하루동안에 연간 총인 유입부하량의 40.5%가 유입되었고, 11월 8일에도 17.1%가 유입되었다. 유역으로부터 유입되는총인 부하량은 159.0kg P $yr^{-1}$였고, 식물플랑크톤에 의해직접 이용 될 수 있는 용존무기인 부하량은 126.3 kg P $yr^{-1}$로 총인의 77.7%에 해당하였다. 총 질소 부하량은 5.0 ton $yr^{-1}$로 총 인 부하량(159.0 kg P $yr^{-1}$)에 비해 30배 정도 많았으며, 총질소 부하 중 무기질소 부하량은3.9 ton $yr^{-1}$로 총 질소의 78%였다. 인 임계 부하량은 1.6 g ${\cdot}$ $m^{-2}$${\cdot}$$yr^{-1}$으로 과잉임계부하량을 상회하는 수준 이였다. 본 연구결과 저수지의 유역으로부터 유입되는 많은양의 유입 인 부하는 저수지 수질의 계절적인 변화 뿐 만아니라 부영양화의 가장 큰 원인으로 나타났으며, 중영양상태의 수질을 유지하기 위해서는 총인 유입부하량(159 kg $yr^{-1}$)의 71%가 감소되어야 할 필요성이 제기되었다. 또한 여름철 심층 산소 고갈이 야기되었고, 이 시기에 퇴적물로 용출된 인이 식물플랑크톤 성장에 이용될 수 있기때문에 퇴적물에 대한 관리도 수행될 필요가 있다.