• 미생물학회지
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• 제41권4호
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• pp.287-292
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• 2005

대청호에서 수화 발생이 빈번한 추소리 수역에서 2005년 3월 15일에 채취한 시료를 대상으로 유전자 분식에 의한 cyanobacteria의 다양성을 조사하였다. rpcBA-Intergenic Spacer (IGS)는 cyanobacteria에 특징적 색소인 phycocyanin을 합성하는 유전자와 유전자 사이의 부분으로, 환경시료에서 cyanobacteria의 다양성을 조사하기에 매우 유용한 기능 유전자이다. cpcBA-IGS를 이용하여 restriction fragment length polymorphism (RELP)으로 cyanobacteria의 다양성을 분석한 결과 Phomidium 속은 58 clones, Anabaena 속은 14 clones, Microcyxtis 속은 4 clones, Spirulina 속은 1 clone 그리고 uncultured cyanobacteria 2 clones가 존재하였다. 전반적으로 Phormidium 속이 우점하였으며, 여름철에 수화를 일으키는 Anabaena 속과 Microcystis 속도 많이 분포하였다. 따라서 cyanobacteria는 cpcBA-IGS와 같은 기능 유전자에 의한 종 동정 및 군집분석이 가능함을 보였다.

• 한국식생활문화학회지
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• 제36권1호
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• pp.66-75
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• 2021

Microalgae are unicellular microorganisms inhabiting various ecosystems of the world, including marine and freshwater systems and extreme environments. Only a few species have been actively used as food. Microalgae are attracting attention as a means of biological CO2 reduction because they play an important role in absorbing atmospheric CO2 through their rapid growth by photosynthesis in water. Besides, microalgae are considered to be an eco-friendly energy source because they can rapidly produce biomass containing a large quantum of lipids that can be converted into biodiesel. Several microalgae, such as Chlorella spp., Spirulina spp. and Haematococcus spp. have already been commercialized as functional health supplements because they contain diverse nutrients including proteins, vitamins, minerals, and functional substances such as docosahexaenoic acid (DHA), β-glucan, phycocyanin, astaxanthin, etc. Moreover, they have the potential to be used as food materials that can address the protein-energy malnutrition (PEM) which may occur in the future due to population growth. They can be added to various foods in the form of powder or liquid extract for enhancing the quality characteristics of the foods. In this review, we analyzed several microalgae which can be used as food additives and summarized their characteristics and functions that suggest the possibility of a role for microalgae as future food.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.168-168
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• 2023

The frequent occurrence of cyanobacterial harmful algal blooms (CHABs) in inland waters under climate change seriously damages the ecosystem and human health and is becoming a big problem in South Korea. Satellite remote sensing is suggested for effective monitoring CHABs at a larger scale of water bodies since the traditional method based on sparse in-situ networks is limited in space. However, utilizing a standalone variable of satellite reflectances in common CHABs dual-models, which relies on both chlorophyll-a (Chl-a) and phycocyanin or cyanobacteria cells (Cyano-cell), is not fully beneficial because their seasonal variation is highly impacted by surrounding meteorological and bio-environmental factors. Along with the development of Artificial Intelligence (AI), monitoring CHABs from space with analyzing the effects of environmental factors is accessible. This study aimed to investigate the potential application of AI in the dual-model strategy (Chl-a and Cyano-cell are output parameters) for monitoring seasonal dynamics of CHABs from satellites over Korean inland waters. The Sentinel-3 satellite was selected in this study due to the variety of spectral bands and its unique band (620 nm), which is sensitive to cyanobacteria. Via the AI-based feature selection, we analyzed the relationships between two output parameters and major parameters (satellite water-leaving reflectances at different spectral bands), together with auxiliary (meteorological and bio-environmental) parameters, to select the most important ones. Several AI models were then employed for modelling Chl-a and Cyano-cell concentration from those selected important parameters. Performance evaluation of the AI models and their comparison to traditional semi-analytical models were conducted to demonstrate whether AI models (using water-leaving reflectances and environmental variables) outperform traditional models (using water-leaving reflectances only) and which AI models are superior for monitoring CHABs from Sentinel-3 satellite over a Korean inland water body.

• 생명과학회지
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• 제26권4호
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• pp.460-467
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• 2016

사상체 토착 남세균을 경상남도 합천군 합천호의 수화시료로부터 무균적으로 분리하였으며, 형태적·분자적 동정 결과 림노트릭스 속에 속하는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 본 남세균 균주는 림노트릭스 속 KNUA012 균주로 명명하였으며, 분리균주의 최적생장 온도는 섭씨 25도였다. 지질성분 분석 결과, 에스테르 교환반응을 거치지 않고 직접 연료로 사용할 수 있는 펜타데칸(C₁₅H₃₂)과 헵타데칸(C₁₇H₃₆)과 같은 알칸들이 본 균주에 의해 광독립 영양적으로 생합성 된다는 것이 밝혀졌다. 또한 알칸 생합성에 관여하는 유전자들이 본 남세균 내에 존재하는 것을 발견하였다. 일반적인 미세조류 바이오디젤 구성성분으로 알려진 미리스트올레산(C_14:1), 팔미트산(C_16:0) 및 팔미톨레산(C_16:1) 역시 KNUA012 균주에 의해 주요 지방산 성분으로서 생산되는 것으로 확인되었다. 근사분석 결과 KNUA012 균주의 휘발성물질 함량은 86.0%였으며, 원소분석 결과 고위발열량은 19.8 MJ kg⁻¹으로 나타났다. 또한, 본 분리균주는 고부가가치 항산화물질로 알려져 있는 피코시아닌을 광독립영양적으로 21.4 mg g⁻¹의 농도로 생산할 수 있는 것을 확인하였다. 따라서, 본 연구결과는 KNUA012 균주가 미세조류 기반 바이오연료와 바이오매스 원료의 경제적인 생산에 있어 이상적인 자원이 될 수 있음을 제시하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권2호
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• pp.153-161
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• 2020

지구상에서 가장 오래된 해양 미세조류로 알려진 스피룰리나는 인체에 필요한 영양성분을 대부분 함유하고 있는 것으로 알려져 있다. 그 구성성분으로는 phycocyanin, chlorophyll, β-carotene 과 같은 다양한 물질을 다량 함유한다고 보고되고 있으며, 노화 및 미백효과가 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 스피룰리나 정제수 추출물의 UVB로 유도된 활성산소종 ROS (reactive oxygen species) 소거능과 항산화능을 확인하였다. 스피룰리나 정제수 추출물 0.05, 0.10, 0.50 1.0 mg/mL의 DPPH 라디칼 소거능, FRAP 환원능 및 ABTS⁺ 라디칼 소거능을 측정하여 항산화효과를 확인하였다. 대체실험동물모델인 Zebrafish를 이용하여 스피룰리나 정제수 추출물을 0.05, 0.10, 0.50 mg/mL 농도로 처리하여 응고율, 부화율, 심장독성을 측정하였으며, 스피룰라나 추출물을 0.05, 0.10, 0.50 mg/mL 농도로 처리한 후, DCFH-DA로 염색하여 UVB로 유도된 ROS 저해효과를 확인하였다. 항산화효과 측정 결과 양성대조군인 ascorbic acid와 비교시 DPPH, Frpa, ABTS 모두 농도 의존적으로 항산화 효과가 있음을 확인하였다. 대체 실험동물인 Zebrafish를 이용하여 응고율과 부화율, 심박수를 측정한 결과 0.5 mg/mL을 제외한 0.05, 0.10 mg/mL에서는 대조군과 비교 시 독성이 없음을 확인 하였다. UVB로 유도된 Zebrafish의 ROS 소거능은 양성대조군에 비해 높은 ROS 감소 효과를 나타내었다. 본 연구의 결과는 스피룰라나 정제수 추출물이 자외선 및 피부 보호 화장품 소재로 사용가치가 있음을 시사한다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제18권1호
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• pp.111-118
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• 2011

본 연구는 저장기간 중 스피루리나를 첨가한 식빵의 품질 특성 및 항산화 효과에 대하여 보고하고자스피루리나를 0.4, 0.8, 1.2% 첨가한 식빵을 만들어 0,1,3,5,7일간 저장실험을 하였다. 저장일이 증가할수록 대조구와 첨가구 모두 무게가 감소하는 경향을 나타냈고, 수분함량은 저장일이 증가할수록 유의적으로 감소했다. 피코시아닌 색소는 스피루리나 0.4%, 0.8%, 1.2% 첨가구는 각각 저장7일, 5일, 1일에 가장 낮은 것으로 나타냈고, 저장1일에 가장 낮은 것으로 나타났다. 명도는 저장일이 변화함에 따라 증가하는 경향을 나타냈다. 적색도는 유의적인 차이는 없었다. 황색도는 모든 첨가구가 저장일이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였으나, 유의적인 차이는 없었다. 조직감의 경도는 모든 첨가구가 저장 7일에서 가장 높은 것으로 나타났고, 탄력성은 저장일이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타냈다. DPPH radical 소거능은 스피루리나 첨가량이 증가할수록 $IC_{50}$ 값이 낮아 첨가량이 증가할수록 항산화성이 높게 나타났다. 관능평가는 색은 저장일이 증가할수록 기호도가 감소하는 경향을 나타났고, 전반적인 향에 대한 기호도는 저장 3일째부터 감소하는 경향을 나타났으며, 맛에 대한 기호도는 0.8% 첨가구가 저장일별마다 가장 높은 기호도를 나타났다. 조직감은 대조구와 1.2% 첨가구가 저장 3일째부터 감소하는 경향을 나타났고, 0.4% 첨가구와 0.8% 첨가구는 저장 7일째에서 가장 낮은 것으로 나타났다. 전반적인 기호도는 저장일이 증가 할수록 대조구는 감소하는 경향을 나타났고, 저장7일에서 가장 낮은 것으로 나타났다. 제품 구매 의향은 저장일이 증가할수록, 첨가량이 증가할수록 낮아지는 것으로 나타났다.

• 한국수산과학회지
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• 제43권5호
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• pp.495-502
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• 2010

Pure lines were isolated from young gametophytic blades of pigmentation and morphological mutants in Porphyra tenera. Growth, blade-shape and photosynthetic pigment content of pure lines were compared with the wild type. Growth of blade length in the wild type (W, R-B), with round shape and brown color, was fastest at $5{\sim}10^{\circ}C$ and became slower as temperature increased. The blade-shape of the wild type changed from linear to round as temperature increased. The green type (R-G), with round shape and green color, showed slower growth, and the red type (R-R) 'with round shape and red color' showed faster growth than the wild type. The blade-shapes of the green and red types changed from elliptical or linear to round as temperature increased. The phycoerythrin (PE) / phycocyanin (PC) ratio of the green type was markedly lower and the PE/PC ratio of the red type was markedly higher than that of the wild type. The linear type (L-B), with liner shape and brown color, showed faster growth in blade length than the wild type at $10{\sim}20^{\circ}C$ and maintained its linear shape at $5{\sim}15^{\circ}C$. The content of photosynthetic pigments of the linear type was similar to that of the wild type. Each of the pure lines of pigmentation and morphological mutants that were isolated in the present study showed particular patterns in growth, blade-shape and photosynthetic pigment composition. Therefore, they are expected to be useful as new varieties by themselves and to be available for breeding and biotechnological studies.

• 한국해양학회지:바다
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• 제20권3호
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• pp.131-140
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• 2015

광생물학적 수소생산 잠재력을 가진 한국산 단세포성 남세균 단종배양체를 확립하기 위하여, 2005부터 4년 동안 우리나라 연근해역의 68개 정점에서 반복적으로 시료를 채집하였다. 확보된 77개 종주의 단종배양체 가운데 6개 종주(KNU CB-MAL002, 026, 031, 054, 055, 058)는 일반적인 수소생산 조건에서 0.15 mL $H_2\;mL^{-1}$ 이상의 수소 누적량을 나타내었고, 60시간 이상의 수소 지속생산을 기록하였다. 6개 실험 종주의 수소생산을 더욱 높여주는 최적의 공정을 규명하기 위한 연구의 일환으로, 각 종주의 수온 및 염분 등급 별 성장도를 측정하여, 종주 간의 차이(interstrain difference)를 비교 하였다. 실험 종주 6개의 일일 최대 성장률은 1.78~2.08 범위로 높았고, 모든 실험 종주가 질소고정능을 나타내어, 광생물학적 수소생산 잠재력이 높은 것으로 예상되었다. 16S rRNA 분석결과, 실험 종주 들은 Cyanothece sp. ATCC51142와 높은 유사도(99%)를 보였으나, 6개의 종주 모두가 분자계통도에서는 ATCC51142와 서로 다른 clade에 별도로 나뉘어져, 본 실험 종주의 일부는 신종일 가능성이 있다. 엽록소-a는 건중량 대비 함유량이 3.4~7.8%의 범위로 나타났으며, 보조색소인 홍조소와 남조소의 함유량은 대서양산 남세균 Synechococcus sp. Miami BG03511의 절반 수준이었다. 최적 성장온도로 확인된 $30{\sim}35^{\circ}C$ 구간 밖의 온도에서는 성장이 크게 제한되었으며, $40^{\circ}C$의 고온에서는 모든 실험종주의 성장이 거의 정지됨을 확인하였다. 실험 종주들은 30 psu의 염분에서 성장이 우세하였다. 이 가운데 CB055 종주는 15 psu까지의 상대적 저염 구간에서도 높은 성장을 유지하여, 염분의 변동에 대한 내성이 높은 종주로 확인되었다. 이와 같은 광염 특성의 종주는 연안수의 계절적인 염분변화가 상대적으로 큰 온대 연안역에서 이 종주를 생물공학적으로 응용하게 될 경우, 기반해수의 계절적인 염분 변화에도 불구하고 배양 공정상의 높은 유연성을 나타내게 될 것이다. 본 연구 결과 규명된 각 종주 별 생리적 특성 자료는 향후 광생물학적 수소생산 최적공정을 확립하기 위한 모델연구에 긴요할 것이다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권2호
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• pp.423-432
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• 2018

스피룰리나는 지구상의 가장 오래된 조류중 하나이며 피코시아닌, 토코페롤, 베타카로틴을 함유하고 있어 노화를 방지한다고 보고된 바 있다. 본 연구에서는 재배방법이 다른 스피룰리나 에탄올추출물의 UVB로 유도된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)의 저해와 항산화효과를 확인하였다. 실내배양 스피룰리나 에탄올추출물(ICAE)과 야외배양 스피룰리나 에탄올추출물(OCAE) 0.1, 0.5, $1mg/m{\ell}$의 DPPH 라디칼 소거능과 SOD 유사 활성을 측정하여 항산화효과를 확인하였다. UVB로 유도된 ROS의 저해 효과는 제브라피쉬 배아와 HaCaT 세포를 이용하여 확인하였다. ICAE와 OCAE 0, 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, $1mg/m{\ell}$을 제브라피쉬 배아와 HaCaT 세포에 처리하고 UVB로 ROS를 유도하였고 DCFH-DA로 염색하여 세포내 ROS의 양을 검출하였다. 항산화효과를 측정한 결과 양성대조군인 ascorbic acid의 DPPH 라디칼 소거능은 73%, SOD 유사 활성은 86%로 나타났다. ICAE와 OCAE $1mg/m{\ell}$의 농도에서 각각 43, 57%의 DPPH 라디칼 소거능을 나타내었고, 20, 19%의 SOD 유사 활성을 나타내어 양성대조군인 ascorbic acid보다 낮았지만 유의적인 항산화효과가 있었다. UVB로 유도된 제브라피쉬 배아와 HaCaT 세포의 ROS가 음성대조군보다 증가하였고, ICAE와 OCAE 처리된 군은 농도 의존적으로 UVB만 조사된 양성대조군 보다 ROS가 감소하였다. 본 연구의 결과는 스피룰리나 에탄올추출물이 피부보호용 화장품 소재로 사용가치가 있음을 시사한다.

• 한국수산과학회지
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• 제23권4호
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• pp.280-288
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• 1990

마른 김의 배소(焙燒) 및 배소김의 저장중에 일어나는 색소(chlorophyll a, carotenoid 및 biliprotein). Trypsin Tndigestible Substrate(TIS) 및 dietary fiber 등 성분들의 변화를 측정하고 색소단백, TIS 및 소화율과의 관계를 고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다 1. 마른김을 $50,\;70,\;90,\;100,\;120^{\circ}C$ 에서 각각 1시간 가열처리하였을 때 chlorophyll a와 carotenoid는 비교적 안정하여 $120^{\circ}C$ 에서도 $85\%$이상의 잔존량을 보였다. 그러나 biliprotein은 매우 불안정하여 $70^{\circ}C$에서 $60\%$ $100\~120^{\circ}C$에서는 $20\~10\%$의 잔존량에 불과하였다. Chlorophyll a는 carotenoid보다 다소 안정하였고 biliprotein 색소중에서는 phycoerythrin보다 phycocyanin이 더 불안정하였다. 2. TIS는 열에 대하여 비교적 안정하였는데 $100^{\circ}C$ 이상에서 $10\%$감소하였고 소화율은 대조시료가 $80\%,\;100^{\circ}C$ 처리시료에서는 $85\%$로 증가하였다. TIS의 감소와 소화율의 증가는 색소 단백의 감소와 상관관계를 보였다. 3. 열처리중에 insoluble dietary fiber(IDF)가 다소 감소하는 경향을 보였으나 온도별 영향은 크지 않은 반면에 soluble dietary fiber(SDF)는 열처리 온도가 높을수록 다소 증가하는 경향을 보였다. 4. 배소김을 실온에서 20주간 저장하였을 때 chalorophyll a는 aw 0.65의 경우 약 $20\%$ aw 0.1에서는 $75\%$이상, carotenoid의 경우 aw 0.1일때 $40\%$, aw 0.65일 때 $2\%$ 정도와 잔존량을 보여 저장중 크게 감소하는 반면, biliprotein 색소는 안정하였다. 5. 저장중 TIS는 aw 0.65일 때 $15\%$ 정도가 감소하였고 같은 조건에서 소화율은 $92\%$로 증가하여 TIS와 소화율과의 관계를 나타내었고 SDF는 점차 증가하여 12주 경부터 상당한 변화를 보였다.