연구에서는 두족류의 생식생태를 이해하기 위하여 우리나라 주요 두족류인 살오징어 Todarodes pacificus 수컷의 생식기관과 정포의 미세해부학적 구조를 기재하였다. 살오징어는 자웅이체로 외투막에 투과되는 생식기관의 색과 교접완을 통하여 암, 수를 구분할 수 있는 성 적이형을 가진다. 수컷 생식기관은 정소, 1차 수정관, 정포선, 정포낭, 2차 수정관으로 구성된다. 살오징어의 수컷은 정포 형성기관인 정포선과 같은 특수화된 생식기관을 가진다. 정소는 조직 학적으로 정세관형이었다. 1차 수정관은 정소의 후방부터 정포선까지 연결된 가늘고 긴 역삼 각형의 용수철 형태였다. 내부에는 H-E 염색에서 호염기성으로 반응하는 정자가 가득 차 있었 다. 정포선은 1차 수정관과 정포낭에 연결된 불규칙한 타원형으로 내부에는 다수의 관상선이 존재하였다. 정포낭은 정포선과 2차 수정관 사이에 위치하는 관 구조로 내강에서는 다수의 정 포가 확인되었다. 2차 수정관은 정포낭의 후방부에 연결되며, 내부에 정포를 갖고 있었다. 정포 는 길이 약 22 mm의 길고 투명한 관 형태로 내부에는 정자 덩어리를 갖고 있었다.

북동중국해 대륙붕 표층 퇴적물에서 산출하는 저서성 유공충의 군집 분포와 형성 기작을 파악 하기 위하여 32개 정점에서 표층 퇴적물을 채취하고, 입도조성, 저서성 유공충 군집분석, 14C 연대측정을 실시하였다. 표층 퇴적물은 사질(평균: 52.04%)의 잔류 퇴적물과 니질(평균: 47.92%) 의 현생 퇴적물과의 혼합 퇴적상이다. 저서성 유공충은 총 48속 104종(사질 유공충, 석회질 유리상 및 석회질 자기상 유공충)이 분류되었다. 사질 유공충은 양쯔강 앞 해역으로 산출빈 도(30%)가 증가하며, 부유성 유공충은 제주 남서해역에서 높은 산출빈도를 보인다. 우점종은 Ammonia ketienziensis, Bolivina robusta, Eggella advena, Eilohedra nipponica, Pseudorotalia gaimardii, Pseudoparrella naraensis 총 6종이다. 이들 중 가장 높은 산출빈도를 보이는 Bolivina robusta와 Pseudorotalia gaimardii의 14C 연대측정 결과 각각 2,360±40 B.P., 2,450±40 B.P.로 나 타났다. 군집분석 결과, P. gaimardii 군집, B. robusta 군집 및 A. ketienziensis-P. naraensis 군집 으로 대별된다. 양쯔강 담수 유입 영향을 받는 양쯔강 앞 해역에는 P. gaimardii 군집, 쿠로시오 해류의 영향을 받는 제주도 남서해역에서 B. robusta 군집 그리고 북서측 황해 중앙부 니질대 해역에 A. ketienziensis-P. naraensis 군집이 분포한다. 이러한 저서성 유공충 군집 조성 및 분 포는 약 2.5 ka BP 부터 형성되기 시작하였으며, 홀로세 후기 해수면 상승에 의한 저서 생태계 서식지 환경 변화를 반영하고 있는 것으로 생각된다.

어류의 번식은 뇌에서 분비되는 다양한 신경호르몬과 뇌하수체에서 분비되는 생식소 자극 호 르몬에 의해 조절된다. 극동산 뱀장어(Anguilla japonica)의 번식도 이 호르몬들의 작용에 의해 조절되지만 성 성숙 시 신경호르몬이 뇌하수체 호르몬을 조절하는 방법은 완전히 밝혀지지 않 았다. 이전 연구에 의하면 progesterone (P4), melatonin 및 serotonin (5-HT) 등과 같은 신경호 르몬이 일부 어류의 번식 과정 조절에 관여하는 것으로 밝혀졌다. 본 연구에서는 뱀장어의 뇌 하수체를 초대 배양하였고, 안정화된 뇌하수체 세포에 P4, 17β-estradiol (E2), melatonin 및 5- HT를 처리하였다. 이후 처리된 호르몬의 작용이 뇌하수체 세포에서 번식 관련 호르몬인 FSHβ, LHβ, GH 및 SL mRNA 발현에 어떤 영향을 미치는지 조사하였다. 본 연구를 수행한 결과, P4는 뇌하수체 세포에서 FSHβ와 LHβ 발현을 증가시켰고, melatonin은 FSHβ와 LHβ 뿐만 아니라 GH 와 SL의 발현을 증가시켰다. 하지만 5-HT는 이 유전자의 mRNA 발현에 유의한 영향을 미치지 않았다. 이상의 결과는 P4 또는 melatonin이 뱀장어의 초기 성 성숙에 중요한 역할을 할 수 있음을 의미한다.

본 연구에서는 남극 로스해 연안에 서식하는 아델리펭귄(Pygoscelis adeliae)과 황제펭귄 (Aptenodytes forsteri)의 분변 시료를 기반으로 펭귄 장내 미생물 메타지놈 연구를 수행하였 다. Taxonomy 분석 결과, 아델리펭귄과 황제펭귄의 장내 미생물에는 주로 7개의 문(phylum), 18개의 과(family)가 존재하는 것으로 나타났다. 또한 미생물 다양성을 평가하기 위해 Alpha diversity 및 OTU abundance 분석을 수행한 결과, 전반적으로 아델리펭귄의 장내 미생물 다양 성이 황제펭귄보다 높은 것을 확인하였고, PCoA를 기반으로 한 Beta diversity 분석을 통해 두 개체군 간 장내 미생물 군집에 차이가 존재함을 확인하였다. PICRUSt를 활용한 기능적인 차원의 KEGG pathway 분석을 통해서는 아델리펭귄과 황제펭귄 시료에서 nucleoside and nucleotide biosynthesis pathway가 가장 많이 존재하는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 남극 아델리펭귄과 황제펭귄의 장내미생물 구성과 다양성을 비교분석 할 수 있었다. 본 연구 결과 는 향후 펭귄의 먹이 섭식 관련 연구에 활용될 수 있으며, 더 나아가 다양한 남극 생물의 장내 미생물 메타지놈 분석에 대한 기초가 될 수 있을 것이다.

프로바이오틱스는 다양한 환경에서 분리되어 왔으며, Bacillus 균주는 유산균과 같은 일반적인 프로바이오틱스의 한계를 보완할 수 있는 내생포자 형성 능력으로 인해 프로바이오틱스 균주 중에서 유리하다. 본 연구의 목적은 한국에서 오염되지 않은 환경으로 알려진 울릉도 토양에서 분리된 Bacillus 균주의 프로바이오틱스 잠재성을 조사하는 것이다. 토양 시료는 울릉도 각지에 서 채취하였으며, 항생제 내성과 효소 활성을 평가하였다. 항생제에 내성을 나타내지 않는 6개 의 Bacillus 균주를 확보하였고 이후에 효소 활성을 검사하였다. 인체에 악영향을 미칠 수 있 는 β-glucuronidase 효소는 활성이 나타나지 않았으며, 시중에서 판매되고 있는 Bacillus 프로바 이오틱스와 유사한 효소의 활성과, 추가적으로 펩타이드 가수분해효소인 Leucine arylamidase 의 활성이 나타난 NB-1 균주가 확인되었다. 이에, 추가적인 효능 연구 및 안정성 실험을 통해 프로바이오틱스 균주로서의 가능성을 모색해야 할 필요가 있다고 판단된다.

Marine macroalgae are important in coastal ecosystems and interact with marine microorganisms. In this study, we isolated fungi from seven types of marine macroalgae including Cladophora sp., Gloiopeltis furcate, Gracilariopsis chorda, Hydroclathrus clathratus, Prionitis crispata, Sargassum micracanthum, and Ulva lactuca collected in Korea. Morphological and phylogenetic analyses identified the isolates as four Aspergillus spp. (A. fumigatus, A. sydowii, A. tamarii, and A. terreus), three Penicillium spp. (P. crustosum, P. jejuense, and P. rubens), and Cladosporium tenuissimum. Among them, A. fumigatus TOPU2, A. tamarii SH-Sw5, and A. terreus GJ-Gf2 strains showed the activities of all enzymes examined (amylase, chitinase, lipase, and protease). Based on the enzymatic index (EI) values in solid media, A. terreus GJ-Gf2 and C. tenuissimum UL-Pr1 exhibited the highest amylase and lipase activities, respectively. Chitinolytic activity was only observed in A. terreus GJ-Gf2, A. tamarii SH-Sw5, and A. fumigatus TOP-U2. Penicillium crustosum ULCl2 and C. tenuissimum UL-Pr1 showed the highest protease activities. To the best of our knowledge, this is the first report of lipolytic and proteolytic activities in a marine-derived C. tenuissimum strain. Overall, the fungal strains isolated from the marine macroalgae in this study actively produced industrially important enzymes.

본 연구에서는 형광측정기법을 사용하여 태안반도 인근 8지점의 표층 해수 내 미세플라스틱 정량분포를 조사하였다. 연구결과 미세플라스틱의 검출범위는 0~360.5 particles/l (평균 149.7 ± 46.0 particles/l)로 나타났다. 하지만 해양환경 내 미세플라스틱의 정량분석방법이 표준화되지 않아 타 연구결과와 직접비교 하는 것이 불가능한 상황이다. 본 연구결과 검출된 미세플라스 틱을 크기별로 분류하면 < 50 μm 크기가 우점하지만, St. 3의 경우 > 500 μm이 25.6%를 차 지하여 지역별로 우점하는 미세플라스틱의 크기에 차이가 나타난다. 또한 채집지역, 저질의 종 류, 검출되는 플라스틱 크기에 따른 미세플라스틱의 검출량 비교에도 뚜렷한 상관관계를 가지 는 요인을 확인할 수 없었다. 이는 플라스틱의 재질에 따른 물리 · 화학적 특성, 해양의 동적 조건(해류, 바람, 파도, 조류 등), 지질학적 특성(지형, 경사 등), 연안 생물을 포함한 저질의 구성 및 특성, 상호작용, 인간활동(어업, 개발, 관광 등), 기상조건(홍수, 강우 등)과 같은 다양한 요인 이 미세플라스틱의 거동에 영향을 주기 때문이다. 그러므로 향후 정량분석방법 표준화 및 환 경요인에 대한 분석이 수반된 미세플라스틱 모니터링 기초연구가 필요한 상황이다.

Here, upon acute (96 h) and chronic (14 days) exposure, ingestion of polystyrene NPs (100 nm) and physiological, biochemical, and cholinergic modulations were analyzed in the water flea Moina macrocopa exposed to different concentrations (0.001, 0.01, 0.1, 1, 5, 10, 50, 100, and 500 μg l-1). Exposed NPs were observed in the internal organs (e.g., digestive tract and foregut) of the water flea. Chronic exposure to the relatively high concentrations resulted in significant decreases in survival, body length, and the total number of molts, whereas reproduction parameter was not affected. Significant increase in oxidative stress biomarker (malondialdehyde) and decrease in the intracellular content of endogenous antioxidant (glutathione) and enzymatic activity of antioxidant enzymes (glutathione peroxidase, glutathione reductase, catalase, superoxide dismutase, and glutathione S-transferase) were detected in response to relatively high concentrations of NPs. Transcriptional expression of the hsp70 gene was increased in response to relatively high concentrations of NPs, whereas acetylcholinesterase activity was lowered by the same concentrations of NPs. Taken together, NPs exposure would be a significant modulator on physiological and biochemical metabolism of water flea.

미세플라스틱 입자는 환경 내 어디에나 존재하며 크기, 모양 또는 유형의 표준화된 입자가 아 니다. 따라서 독성자료를 바탕으로 해수, 퇴적물 등 해양환경의 다차원을 정확하게 평가하고 관리하는 위험평가 프레임워크를 구축하는 것은 매우 어렵다. 본 연구에서는 해양환경 미세플 라스틱의 특징과 영향을 조사하였고, 해양환경 미세플라스틱의 분포와 생물영향에 따른 위해 도 평가 프레임워크(초안)를 제안하고 있다. 환경 미세플라스틱의 특성은 매우 다양하지만 대 부분의 독성 데이터는 독특한 형태와 유형에 집중되어 있으며, 실험실 노출 생물과 관리해야 하는 생물 종도 다르다. 실제적으로, 지금까지의 수집된 연구결과는 위해성평가에 활용하기에 독성 데이터 품질에 있어 불확실성이 높기도 하며, 전통적인 위해성평가 프레임워크를 적용 하는 데 있어 고려할 부분이 많이 존재한다. 그러나, 현재 미세플라스틱 관리에 대한 국제사회 의 움직임이 점차 강화되고 있고, 해양환경의 미세플라스틱 오염도가 높아지고 있는 점을 고 려하면, 해양환경의 미세 플라스틱 특성에 기초한 위해성평가 기법 구축에 대한 추가 연구가 제안되어야 할 것이다.