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- 저자 : 도정미 (검색결과 3 건)
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윤호성,도정미,전병희,여희태,장형석,양희욱,서호성,홍지원 한국생명과학회 2022 생명과학회지 Vol.32 No.7
우리나라는 세계 7위의 온실가스 배출국가로서 국제적으로 배출량 규제가 강화됨에 따라 국가 온실가스 감축 목표를 상향하였고 이로 인해 산업계를 포함한 사회 전반적인 탄소 감축의 노력이 절실한 상황이다. 기후변화 완화 또는 적응 계획의 중요 이행 수단으로 연안과 해양생태계를 자연기반 해법(nature-based solutions, NbS)으로 활용 가능하게 되면서 최근 블루카본(blue carbon) 생태계가 주목받고 있다. 블루카본은 대기 중 이산화탄소가 광합성작용을 통해 맹그로브, 염습지 및 해초류와 같은 연안 생태계나 해조류와 미세조류와 같은 해양생태계에 의해 바이오매스로 흡수된 뒤 퇴적되어 장기간 저장되는 탄소를 의미한다. 현재 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change)에서 현재 공식적으로 인정하고 있는 블루카본 생태계는 맹그로브, 염습지, 해초지 3가지뿐이다. 하지만, 최근 해조류, 미세조류, 산호초, 비식생 갯벌 등 다양한 새로운 블루카본 흡수원들이 가진 높은 이산화탄소 격리 및 저장 능력에 대해 새로운 연구 결과들이 지속적으로 학계에 보고되고 있어, 이들 신규 블루카본 후보군들의 온실가스 흡수량 산정에 관련된 과학적 입증을 통해 IPCC 국제 인증의 가능성이 점차 높아지고 있다. 본 총설에서 동해안이 보유하고 있는 블루카본 흡수원인 해조류, 해초지 및 비식생 갯벌의 현황과 잠재적 가치에 대해 논하고자 한다. 본 논문을 통해 동해는 해조류 자원을 NbS로 활용하는 것이 가장 효과적인 것으로 확인되었다. 또한, 동해안이 보유한 신규 블루카본 흡수원이 이른 시일 내에 IPCC 국제 인증을 받을 수 있도록 연구개발의 방향성과 활용방안을 제안하고자 한다.
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국내 담수 미세조류 Nautococcus sp. KNUA212의 분리 및 바이오 에너지 분석
최하늘,도정미,윤호성 한국조류학회I 2023 수생생물 Vol.3 No.2
과도한 화석연료 사용으로 증가한 대기중 이산화탄소는 기후 변화와 불안정한 연료 비용, 생물 다양성의 감소문제를 야기했다. 이러한 문제의 대안책으로써 광합성을 통해 대기 중의 이산화탄소를 흡수하고 바이오 연료로 이용가능한 지질을 축적하는 미세조류가 각광받고 있다. 또한 미세조류의 바이오매스에 축적된 고부가가치 산물들(색소, 다당류, 아미노산 등)은 산업적으로 다양하게 활용할 수 있어 관련 연구들이 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구는 울릉도 담수에서 채집해 순수분리한 토착 미세조류를 형태학적 및 분자생물학적으로 동정하여 Nautococcus 속으로 분류했다. Nautococcus sp. KNUA212를 BG-11 액체 배지에서 1~3%의 CO2 공급을 유지하며 8일간 배양한 결과 배양 1.34 g L–1의 건조중량을 가지는 바이오매스를 수확할 수 있었다. 동결건조한 바이오매스의 생화학적 특성을 분석한 결과 26.77%의 단백질 함량을 가진 것으로 나타났다. 근사분석을 통해 89.35%의 높은 휘발성 물질량을 확인할 수 있었고 이는 1,2세대 바이오 연료인 작물과 목질계에서 측정되는 값보다 높은 것으로 나타났다. 또한 원소분석한 결과 22.0 MJ kg–1의 높은 열량값이 측정되었으며 이전 바이오 및 화석 연료가 가지는 열량값보다 높거나 유사했다. 특히 Nautococcus sp. KNUA212가 가지는 열량값은 이전세대 바이오 연료인 작물과 목재에서 측정되는 값보다 높게 나타나 Nautococcus sp. KNUA212의 바이오 연료와 같은 바이오 에너지 공급원으로써의 이용 가능성도 확인할 수 있었다. Increased carbon dioxide in atmosphere by increased use of fossil fuel leads to the climate change, unstable price of fuels and the decline of biodiversity. The microalgae can eliminate the carbon dioxide through photosynthesis and accumulate the lipid that can be used for biofuels as the alternative to these problems. In addition, the highly valued products (pigments, polysaccharides and amino acids etc.) are available for diverse industrial use and for those reasons, many related studies have performed actively. Our team collected sample from Ulleungdo fresh water to perform morphologic and molecular biological species identification and classified the microalgae as Nautococcus sp. KNUA212. As a result of cultivating Nautococcus sp. KNUA212 in BG-11 liquid medium for 8 days while maintaining 1~3% CO2 supply, we could harvest the biomass on the 8th day of which a dry weight was 1.34 g L–1. Biochemical analysis of the freeze-dried biomass showed that Nautococcus sp. KNUA212 had a high protein content of 26.77%. Approximate analysis of the biomass showed that the high volatile matter of 89.35%, which was much higher than the value measured in crops and wood, first and second-generation biofuels. Additionally, elemental analysis of the biomass showed that the high calorific value of 22.0 MJ kg–1, which was higher or similar to that of previous bio and fossil fuel. Especially, the calorific value of Nautococcus sp. KNUA212 was much higher than the values measured in crops and wood, first and second-generation biofuels and we could identify that Nautococcus sp. KNUA212 also can be utilized as the bio energy source such as biofuel.
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울릉도에서 분리한 토착 미세조류 Coelastrella rubescens KNUA201의 배양 및 생화학적 특성 연구
구기연,도정미,윤호성 한국조류학회I 2023 수생생물 Vol.3 No.2
미세조류는 광합성을 통해 고속 성장을 이루며 동시에 고부가가치 산물을 생성할 수 있는 특징을 지니고 있다. 이러한 특징으로 인해 최근의 탄소중립시대에 말미암아 에너지 응용 산업에서 다양한 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 대한민국 울릉도에서 토착 담수 미세조류 생물자원 배양주를 확보하였으며, 형태학적 및 18S rRNA, ITS, tufA 서열을 이용한 분자생물학적 동정 결과를 바탕으로 순수 분리된 KNUA201 균주가 Coelastrella rubescens임을 밝혔다. C. rubescens KNUA201 균주를 BG-11 배지에서 1~3%의 CO2를 공급하여 7일간 배양하였으며 이를 통해 1.34 g L–1의 건중량을 확보하였다. 7일 배양 후 수확한 바이오매스는 동결건조 후 원소분석을 진행하였으며 결과적으로 25.1 MJ kg–1로 확인되어 곡물계 및 목질계와 같은 이전세대 바이오매스보다 상대적으로 높은 열량값을 지니고 있음을 확인하였다. 생화학적 조성분석에서 약 59%의 높은 단백질 함량을 지닌 것으로 파악되었으며, GC/MS를 이용한 지방산 결과에서는 상업적으로 이용가능성이 높은 알파 리놀렌산(C18:3 (ω3))의 성분이 30.6%로 가장 높게 나타났다. 이러한 결과들을 토대로 울릉도에서 순수분리된 C. rubescens KNUA201 미세조류 균주는 차세대 바이오 에너지 연료, 식품 첨가물, 기능 식품 원료를 공급할 수 있는 생물자원으로서 다양한 활용 가능성에 대한 토대를 제공할 수 있을 것으로 생각된다. Microalgae have characteristics of the capability of achieving rapid growth through photosynthesis and also could generate high-value products. Owing to these characteristics, microalgae are considered promising candidates in the energy application industry, particularly in the recent era of carbon neutrality. In this study, we identified indigenous sample collected from Ulleungdo Island fresh water pond as Coelastrella rubescens based on morphological feature and ITS, tufA, 18S rRNA sequences analysis from isolated strain KNUA201. 1.34 g L–1 of C. rubescens KNUA201 biomass was obtained which was grown in BG-11 media with 1~3% of CO2 for 7 days. We verified that the biomass sample, which was freeze-dried for elemental analysis after 7 days of incubation, has 25.1 MJ kg–1 of high calorific value exceeding former generation biomass such as crops and woods. Besides, mass percent of protein was 59% by biochemical analysis, α-linolenic acid (C18:3 (ω3)) accounts for 30.6% which was the highest content result from GC/MS fatty acid analysis. Based on our screening of isolated C. rubescens KNUA201 from Ulleungdo Island, we consider isolated strain have numerous usability as next generation bioenergy fuel, food additive, raw material for functional food.
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