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        해양세균, Shewanella sp. SR-14에 의한 규조류 Chaetoceros calcitrans의 증식저해 - 해양세균이 규조류의 지방산 조성변화에 미치는 영향 -

        김지회 ( Ji Hoe Kim ),윤호동 ( Ho Dong Yoon ),박희연 ( Hee Yun Park ),이희정 ( Hee Jung Lee ),장동석 ( Dong Suck Chang ) 한국수산과학회 2003 한국수산과학회지 Vol.36 No.1

        규조류 C. calcitrans와 S. costatum 그리고 Chaetoceros spp. 생육저해 활성을 가지는 해양세균, Shewanella sp. SR-14와 그 저해활성이 없는 Vibrio alginolyticus의 지방산 조성을 분석하고 이들 해양세균과 규조류를 각각 혼합배양하였을 때 규조류의 지방산 조성 변화를 측정하였다. Peptone broth에서 20˚C, 3일간 배양한 Shewanella sp. SR-14의 주요 지방산 조성은 16:1n-7 (29.4%) 과 16:0 (19.2%)이었으나, V. alginolticus의 경우는 16:0 (23.7%), 16:1n-7 (27.7%) 및 18:1n-7 (21.0%)이었으며, 이들 세균을 Conwy 배지에서 재배양하였을 때, 그 조성은 peptone broth에서 배양한 균체와 약간의 변화가 있었다. 순수배양한 미세조류의 주요 지방산은 C. calcitrans의 경우 16:1n-7 (33.3%), 16:0 (27.1%) 및 14:0 (12.1%)이었고, S. costatum mainly contained 은 6:1n-7 (28.9%), 16:0 (21.6%) 및 20:5 (19.8%)이었다. 세균과 혼합배양한 규조류의 지방산 조성은 Shewanella sp. SR-14와 혼합배양한 경우 순수배양한 조체에 비하여 포화지방산의 비율은 감소하였으나 불포화지방산의 비율은 증가하였으며, 그 변동율은 C. calcitrans의 경우가 S. costatum보다 높았다. 그러나 V. alginolticus와 혼합배양한 경우 C. calcitrans는 포화지방산이 증가한 반면 불포화지방산은 감소하는 경향을 나타내었고, S. costatum은 순수 배양한 조체와 큰 차이를 보이지 않았다. 그래서 C. calcitrans 는 Shewancella sp. SR-14에 의하여 불포화지방산의 조성이 증가되고, 이러한 지방산은 이 균이 생성하는 조류증식 저해물질과 상승적으로 작용하여 더욱 조류의 증식이 억제되는 것으로 시사되었다. In the previous reports, the authors isolated two strains of marine bacteria, shewanella sp. SR-14, which has Chaetoceros sp. growth inhibition activity, and Vibrio alginolyticus, that did not affect growth of the alga. In the present study, fatty acid compositions of diatoms, Chaetoceros calcitrans and Skeletonema costatum, and marine bacteria, Shewanella sp. SR-14 and V. alginolyticus, were analyzed. Changes of fatty acid composition in the diatoms grown with the marine bacteria were also determined. Major fatty acids of Shewanella sp. SR-14 were 16:1n-7 (29.4%) and 16:0 (19.2%) during incubation in peptone broth at 20 ˚C for 3days. The compositions of V. alginolticus detected were 16:0 (23.7%), 16:1n-7 (27.7%) and 18:1n-7 (21.0%). C. calcitrans consisted of 16:1n-7 (33.3%), 16:0 (27.1%) and 14:0 (12.1%). S. costatum mainly contained 16:1n-7 (28.9%), 16:0 (21.6%) and 20:5 (19.8%). When halves of cell numbers of C. calcitrans were moribund cells by Shewanella sp. SR-14, the C. calcitrans and S. costatum simultaneously cultured with the bacteria were harvested by filtration with GF/D glass microfibre filter. In the fatty acid composition of both diatoms, saturated fatty acid contents in both diatoms grown with Shewanells sp. SR-14 wre decreased, but unsaturated fatty acid contents were increased. The differences were greater in C. calcitrans than those in S. costatum. During the growth of diatoms with V. alginolyticus, C. calcitrans showed increase of saturated fatrty acid contents and decrease of unsaturated fatty acid contents ; however, S. costatum did not show sharp difference in fatty acid content. In this study, Shewanella sp. SR-14, which showed growth inhibition activity against C. calcitrans, influenced on the changes of fatty acid contents in the diatom. It was suggested that increased unsaturated fatty acid was synergistically activated algal growth inhibition activity of Shewanella sp. SR-14.

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        Alteromonas sp. SR-14 에 의한 규조 Chaetoceros calcitrans 증식저해

        김지회(Ji Hoe Kim),박희연(Hi Yun Park),조용철(Yong Chul Cho),조묘헌(Myo Heon Cho),장동석(Dong Suck Chang) 한국수산과학회 1999 한국수산과학회지 Vol.32 No.2

        Algicidal activities of Alteromonas sp. SR-14 against Chaetoceros calatrans were investigated at various culture conditions. The algiadal activity by Alteromonas sp. SR-14 was dependent on temperature. In mixed culture of C, calcitrans and Altemmonas sp. SR-14 at various temperatures, the algicidal activity of Alteromonas sp. SR-14 was the highest at 20℃, but not showed algicidal activity above 25℃, With the inoculation of 10⁴ cells/㎖ of C. calcitrans, the diatom could not grow at the microalgal culture condition until 15 days by the simultaneous innculation of less than 10 cells/㎖ of Alteromonas sp. SR-14. Alteromonas sp. SR-14 showed the strongest algicidal activity against logarithmic phase cells of C. calatrans. During the mixed culture of C. calcitrans and Alteromonas sp. SR-14, supplementation of Conwy medium nutrients, changes of light intensity with 1,300∼4,600 lux and agitation with 200 rpm did not affect the algicidal activity.

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        규조류 Chaetoceros sp. 증식 저해균 Alteromonas sp. SR-14 의 분리 및 특성

        김지회(Ji Hoe Kim),박정흠(Jeung Hum Park),송영환(Young Hwan Song),장동석(Dong Suck Chang) 한국수산과학회 1999 한국수산과학회지 Vol.32 No.2

        Marine bacteria inhibiting the growth of the diatom, Chaetoceros calatrans were screened from seawater samples collected at south coast of Korea in 1996. Six strains were isolated from those samples. Among them, a bacterium SR-14 strain had the strongest inhibition activity against the alga. The selected SR-14 strain was identified as an Alteromonas sp. (supposed to be Alteromonas colwelliana) according to its biochemical results. Alteromonas sp. SR-14 was able to grow in raw seawater, aged seawater, Conwy medium for culture of microalgae and C. calcitrans culture filtrate. T6e host ranges of Alteromonas sp. SR-14 were C. calcitrans, C. muclleri and C. negracile among 10 speaes of diatom. All of the Chaetoceros spp. tested were inhibited by the Alteromonas sp. SR-14, however, the growth of the other genera in Bacillariophyceae was not inhibited.

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        한국 연안 해조류의 미량금속 함량

        김지회(Ji-Hoe Kim),목종수(Jong-Soo Mok),박희연(Hee-Yeon Park) 한국식품영양과학회 2005 한국식품영양과학회지 Vol.34 No.7

        우리나라 연안에서 생산되는 미역, 김, 파래 등 식용 해조류뿐만 아니라 비식용 해조류의 미량금속 오염실태를 파악하여 연안산 해조류의 식품 위생학적 안전성을 확보하고자 수은, 카드뮴, 납, 구리, 아연, 니켈, 망간 및 크롬 등을 대상으로 그 함량을 조사하였다. 해조류 총 620건의 시료에 대한 채취지역별 미량금속 함량을 비교한 결과, 수은, 카드뮴, 니켈 및 망간 등은 충남 태안지역에서 대체로 높게 검출되었고, 크롬은 영덕, 구리는 통영 그리고 납과 아연은 울산지역이 높게 검출되는 경향을 나타내었다. 해조류의 미량금속은아연, 망간, 구리 순으로 우리 체내에서 없어서는 안 될 필수 성분들의 함량이 높았으며, 다음으로 크롬, 니켈, 납의 농도는 비슷한 수준이었고, 카드뮴, 수은 순이었다. 또한, 갈조류에서 수은과 카드뮴이 높게, 녹조류에서 크롬, 구리, 망간, 니켈, 납이 높게 그리고 홍조류에서는 아연이 대체로 높게 검출되었다. 식용 해조류의 미량금속 함량은 우리나라의 해산 어ㆍ패류의 미량금속 잔류허용기준(생물기준, 수은 0.5 ppm, 납 및 카드뮴 2.0 ppm)과 비교할 때 대단히 낮은 수준이었다. 전국연안에 넓게 분포하며 해안지선에서 쉽게 채취할 수 있는 비식용 해조류인 지충이는 카드뮴과 망간의 biomonitor로, 그리고 애기마디잘룩이와 지누아리는 각각 니켈과 아연의 biomonitor로 유용할 것으로 사료된다. 또한, 식용으로서 이용도가 낮은 갈조류인 고리매는 크롬과 납의 biomonitor로 사용되어질 수 있을 것으로 판단된다. In order to assure the safety of the seaweeds, we measured the contents of the trace metals in the seaweeds harvested from Korean coastal area. We collected 620 marine algal samples from fourteen areas, and then analyzed the trace metals such as Hg, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb and Zn. The contents of Hg, Cd, Ni and Mn were higher in the seaweeds collected from Chungnam Taean area. The contents of Cr and Cu were higher in the seaweeds collected from Yeongdeok and Tongyeong area, respectively. And Pb and Zn were highly detected from the seaweeds of Ulsan area. The mean levels of trace metals were high in the order of Zn (48.02±41.20㎍/g)>Mn (34.63±38.95 ㎍/g)>Cu (6.29±6.52 ㎍/g)>Ni (2.17±4.00 ㎍/g)>Cr (1.61±2.35 ㎍/g)>Pb (1.28±2.37㎍/g)>Cd (0.67±0.75 ㎍/g)>Hg (0.02±0.02 ㎍/g). Zn was consistently most abundant metal in all samples, followed by Mn and Cu, which are very important for human health. There were higher contents of Hg and Cd in brown algae, the contents of Cr, Cu, Mn, Ni and Pb in green algae, the content of Zn in red algae among them. Additionally, significant linear correlations were observed between a total 28 different pairs of metals, of them, the correlation factor between Cr and Ni showed the highest (r=0.374, p<0.001). The trace metal contents of seaweeds varied with habitats and kinds of samples, nevertheless they showed very safe level in edible seaweeds tested. Scytosiphon lomentaria, which has been known as a little use of food, have shown a clear selectivity for Cr and Pb. Among non-edible seaweeds, Sargassum thunbergii for both Cd and Mn, Lomentaria hakodatensis for Ni and Grateloupia prolongata for Zn have shown a clear selectivity, respectively. Therefore, these seaweeds could be useful as bioindicator for each trace metal pollution.

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        한국산 주요 식용해조류의 미량금속 함량 및 안전성 평가

        목종수(Jong-Soo Mok),박희연(Hee-Yeon Park),김지회(Ji-Hoe Kim) 한국식품영양과학회 2005 한국식품영양과학회지 Vol.34 No.9

        우리나라 연안에서 수집한 김(33점), 미역(88점), 다시마(12점), 파래(43점) 등 총 176점의 주요 식용 해조류에 대한 미량금속의 함량을 조사한 결과, 아연, 망간, 구리 순으로 우리 체내에서 없어서는 안 되는 필수 성분들의 함량이 높았으며, 다음으로 크롬, 니켈, 납, 카드뮴, 수은 순이었다. 김에서는 카드뮴과 아연이, 그리고 파래에서는 크롬, 니켈 및 납이 가장 높게 검출되었고, 다시마에서는 수은이 가장 높게 검출되는 경향을 나타내었다. 카드뮴과 아연의 농축계수는 김에서 각각 약 12,000 및 14,000으로 가장 높게 나타났으며, 크롬과 납은 파래에서 각각 약 23,000 및 약 2,500으로 가장 많이 농축되었다. 또한, 구리는 김과 파래에서 약 5,500으로 많이 농축되었다. 다시마에서는 망간과 납 사이에 다른 식용 해조류와는 달리 특이적으로 높은 상관관계를 나타내었으며, 금속 간의 상관관계도 같은 갈조류인 미역, 그리고 녹조류인 파래와 전혀 다른 경향을 나타내었다. 김, 미역, 파래에서는 니켈-망간, 니켈-크롬 및 망간-크롬 간에는 높은 상관관계를 나타내어 다른 금속들과 뚜렷한 차이를 보였으며, 특히 크롬-니켈은 높은 상관관계를 나타내었다. 우리나라 국민의 식용해조류를 통한 수은의 1일 섭취량은 평균 0.03 ㎍이었으며, 이는 PTWI(5 ㎍/㎏ body weight/week)의 0.07%수준이었다. 또한, 카드뮴의 1일 섭취량은 평균 2.15 ㎍이었으며, 이는 PTWI(7 ㎍/㎏ body weight/week)의 3.57%수준이었다. 납의 1일 섭취량은 평균 2.65 ㎍이었으며, 이는 PTWI (25 ㎍/㎏ body weight/week)의 1.20%수준이었다. 따라서 우리국민이 해조류를 통해 일주일에 섭취하는 수은, 납, 카드뮴 등의 함량은 PTWI의 0.07~3.57%에 해당되며, 유해 중금속 함량은 매우 안전한 수준인 것으로 판단된다. 우리나라 국민은 해조류 통한 구리, 아연, 망간, 크롬의 섭취량은 영양소 기준치의 각각 1.35, 0.89, 4.28, 9.18% 수준이었다. To assure the safety of the major edible seaweeds, we collected the 176 samples of seaweeds such as laver (Porphyra sp.), sea mustard (Undaria pinnatifida), sea tangle (Laminaria japonica) and sea lettuce (Enter - omorpha sp.) from Korean coast. We investigated the contents of the trace metals in the edible seaweeds, and the values were expressed as the dry weight of sea weeds. The mean levels of the trace metals were high in the oder of Zn (36.19±27.14 ㎍/g), Mn (28.75±28.03 ㎍/g), and Cu (6.82±7.62 ㎍/g), which are necessary metals in the human body, and then followed by Cr (1.54±2.07 ㎍/g), Ni (1.29±2.57 ㎍/g), Pb (0.89± 1.11 ㎍/g), Cd (0.72±0.80 ㎍/g) and Hg (0.01±0.02 ㎍/g). The contents of Cd and Zn were high in the laver, Cr, Ni and Pb were detected highly in sea lettuce, and Hg was detected highly in sea tangle. Significant linear correlations were obtained among 28 different pairs of metals, some of them highly correlated (r>0.5, p<0.05), such as Ni-Mn, Zn-Ni, Cu-Pb and Cu-Zn in laver, Ni-Zn in sea mustard, Cu-Pb, Cu-Zn and Mn-Pb in sea tangle, and Ni-Cr in sea lettuce. And, the trace metal contents of seaweeds varied with parts and kinds of samples. The average weekly intakes of Hg, Cd and Pb from seaweeds were about 0.07~3.57% of PTWI (Provisional Tolerable Weekly Intakes) which has set by FAO/WHO to evaluate the safeties of trace metals in food. Therefore, it was found that they showed very safe levels in the edible seaweeds.

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