해조류에는 항산화, 항염증에 효과적인 다양한 생리 활성 화합물이 풍부하게 함유되어 있으며, 장에 유익한 섬유질이 다량 포함되어 있다. 이러한 특징들로 인하여 해조류는 기능성 식품 제조뿐만 아니라, 약리학, 의학적 응용 분야 등 다양한 산업 분야에서 중요한 자원으로 인식되고 있으며, 특히 해조류 발효 기술은 이러한 산업들에 다양한 방법으로 활용될 수 있다. 해조류는 새로운 생리 활성 화합물의 중요한 공급원으로 인정받고 있지만, 육상 식물 바이오매스에 비해 발전이 부족한 상태이다. 해조류를 산업적으로 사용하기 위해 이용되는 해조류 화합물 추출 기술에는 세포벽 처리의 어려움으로 인해 수율이 낮거나 비용 효율성이 떨어지는 등의 문제가 있으나, 최근에는 유산균과 효모종의 미생물을 이용하여 새로운 해조류 발효 제품을 만들어내는 기술이 발전하고 있다. 이러한 해조류 발효 제품은 기능성 식품 및 건강기능식품 시장에서 중요한 역할을 할 수 있으며, 소비자들에게 더 매력적인 제품을 제공할 수 있다. 해조류 발효는 해양 자원의 부가가치를 높이는 중요한 방법 중 하나로, 이를 통해 폴리페놀 함량, 항산화 활성, 생리활성 화합물의 생체 이용률을 증가시키고, 해조류의 감칠맛을 개선하여 소비자들의 만족도를 높일 수 있다. 또한, 해조류 발효는 대량의 양식 바이오매스를 보존할 수 있는 지속 가능한 가공 방법이며, 독성 화학 물질을 생략하여 자연스러운 추출 방법을 제공할 수 있다. 해조류 발효 기술은 아직 많은 연구가 필요하지만, 해조류 산업의 확대와 함께 미래에 매우 중요한 역할을 할 것으로 전망된다.

선박운항의 효율성을 감소시키는 생물부착(biofouling)을 방지하기 위해 사용되는 방오시스템(antifouling system)은 연안의 선체 수리, 해상 부착생물 제거 및 재 페인팅과정에서 해양으로 유출될 수 있다. 이에 대한 법적규제는 마련되어 있지 않아, 해양 생태계에 부정적인 영향을 초래할 할 수 있을 것으로 우려되고 있다. 선체청소배출수에 포함된 오염화학 물질과 관련된 잠재적인 독성 위험이 우려됨에도 불구하고, 이에 대한 생물의 독성영향을 보고한 사례는 매우 제한적이다. 본 연구에서는 선체청소배출수에 노출된 넙치 수정란에 대한 발생독성영향을 분석하였다. 현장에서 실제 선체를 청소한 배출수를 채집하여 원수(wastewater)와 페인트 입자를 제거한 여과한 폐수(0.45 μm Lab filter wastewater)로 나누어, 희석 배율(10배, 100배, 1000배)에 따른 치사 및 아치사 수준의 생태독성영향을 평가하였다. 선체청소배출수의 화학조성은 결과, 구리(Cu), 철(Fe), 아연(Zn)이 높은 농도로 확인되었다. 선체청소배출수에 노출된 모든 실험구의 사망률은 유의한 차이가 없었으나, 심장 부종, 척추만곡, 꼬리지느러미 기형, 발달 지연의 아치사 수준의 형태발생기형 영향이 나타난 것을 확인할 수 있었다. 노출 6시간 후 전사체분석을 통해 독성기작을 분석한 결과, 선체청소배출수에 노출된 넙치 배아에서는 Nervous system development, Cell development, Muscle development, Animal organ development pathway와 관련된 유전자들이 유의하게 차등 발현되었다. 본 연구 결과는 선체청소배출수가 연안에 서식하는 넙치의 발생에 미치는 급성독성영향을 규명하여, 연안 해양환경을 보호하기위한 선체청소배출수의 관리기준 마련에 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

본 연구는 종밋 Arcuatula senhousia의 생식생태학적 기초자료와 생물자원의 관리를 위한 정보를 제공하기 위해 수행하였다. 시료는 벌교읍 여자만에서 2019년 6월부터 2020년 5월까지 채집하여 분석하였다. 생식소는 다수의 생식소형성소낭으로 구성되었다. 성비 (암:수)는 1:1.1 (n=128:140, 암컷 46.4%)였으며, 각장이 증가함에 따라 수컷의 비율이 높아지는 경향을 보였다. 생식소지수는 암, 수 모두 5월에 연중 최고값을 보인 후 급격히 감소하여 11월부터 이듬해 1월까지 1.0 이하의 낮은 값을 보였다. 육중량비는 생식소지수와 유사한 경향을 보였다. 월별 생식소발달단계의 변화는 비활성기 (1-2월), 초기활성기 (3-4월), 후기활성기 (4-5월), 완숙기 (5-6월), 방출기 (6-8월), 퇴화기 (9-1월)였다. 종밋의 생식소 활성은 암컷과 수컷 모두 하계에 높고, 동계에 낮은 뚜렷한 계절적 변화를 보였으며, 주 산란기는 6-8월로 분석되었다. 종밋 개체군의 암컷과 수컷 모두 최소 72.7% 이상이 각장 10.1 mm 이상에서 성숙하였으며, 50% 군성숙 크기는 각장 약 10.0 mm로 분석되었다.

본 연구는 대서양연어 (Salmo salar) 파르를 대상으로 다른 광주기 (L24:D0, L15:D9, L12:D12, L9:D15, L0:D24)에 60일간 노출시킨 후에 생존, 성장 및 혈액성분에 관한 영향을 연구하였다. 실험종료 시 생존율의 측정결과 L24:D0 실험구는 90.0± 7.1%, L12:D12 실험구는 87.5±3.5%, L9:D15 실험구는 97.5±3.5%, L24:D0 실험구는 97.5±3.5%로 나타났으나 각 실험구 간의 유의한 차이는 없었다. 실험종료 시 각 실험구의 증체율 (weight gain, WG), 일간성장률 (specific growth rate, SGR) 및 사료효율 (feed efficiency, FE)의 변화를 측정한 결과, 광주기 차이에 따른 유의한 변화는 보이지 않았다. 혈장 성분 중 ALT (alanine aminotransferase), AST(Aspartate Aminotransferase) 및 glucose는 L24:D0 실험구가 다른 실험구에 비해 유의하게 상승한 것으로 나타났다. 혈장 cortisol은 L24:D0와 L0:D24가 가장 높았으며, L15:D9와 L9:D15와는 유의한 차이는 보이지 않았지만, L12:D12보다는 유의하게 높은 것으로 나타났다. 혈장 sodium (Na+), potassium (K+), chloride (Cl-) 및 osmolality는 각 실험구 간에 유의한 차이는 보이지 않았다. 본 연구결과, 대서양연어 파트에 대해서 60일간 다른 광주기에 노출 시켰을 때 생존 및 성장도의 변화는 보이지 않았으나, L24:D0 실험구에서 조직손상과 스트레스 지표인 혈장 ALT, AST, cortisol 및 glucose 농도가 유의하게 상승하는 것으로 나타났다.

강도다리 대상 수인성 카드뮴 독성 영향을 확인하기 위해 96시간 동안 0, 2.5, 5, 10, 20, 40 mg Cd2+/L 에 노출시켰으며, 96시간 반수치사농도(LC50)는 21.42 mg Cd2+/L로 나타났다. 혈액학적 성상분석에서 Hematocrit와 Hemoglobin은 20 mg Cd2+/L에서 유의하게 증가하였다. 혈장 무기성분에서 calcium은 20 mg Cd2+/L에서 유의적으로 감소한 반면 magnesium은 유의적 변화가 없었다. 혈장 유기성분인 glucose는 카드뮴 노출에 의해 유의적으로 증가하였다. 혈장 효소 성분인 AST, ALT 및 ALP는 수인성 카드뮴 노출에 의해 20 mg Cd2+/L에서 유의적으로 증가하였다. 본 연구를 통해 수인성 카드뮴 급성 노출이 강도다리 혈액학적 성상 및 혈장성분 내 독성을 유발함을 확인하였으며, 이로 인한 사망률 유발 가능성을 예상할 수 있다.

연어(Oncorhynchus keta)의 초기 생활사 단계에서 아질산성 질소(NO₂--N)에 대한 LC50 값은 시간이 지남에 따라 감소하는 경향을 보였다. Alevin 단계의 96시간 LC50 값은 89.98 mg/L이었고, fry 단계에서는 29.36 mg/L, parr 단계에서는 1.89 mg/L로 측정되어 성장 단계가 진행될수록 아질산성 질소의 독성은 증가하였다. Alevin 단계의 폐사율은 24시간째 아질산성 질소 160 mg/L에서 10%, 240 mg/L에서 56.7%로 나타났고, 72시간째 160 mg/L에서는 90%, 200 mg/L 이상에서는 100%를 기록하였다. 96시간째는 40 mg/L에서 16.7%, 160 mg/L에서는 96.7%의 폐사율이 관찰되었다. Fry 단계의 폐사율은 24시간째 아질산성 질소 30 mg/L에서 3.3%, 50 mg/L에서 56.7%, 60 mg/L에서 83.3%이었으며, 96시간째는 50 mg/L에서 모든 개체가 폐사하였다. Parr 단계의 폐사율은 24시간째 아질산성 질소 1.6 mg/L에서 10%, 6.4 mg/L에서 100%이었고, 48시간째 3.2 mg/L에서 56.7%, 96시간째 3.2 mg/L에서 83.3%, 6.4 mg/L에서는 100%를 보였다. 따라서 alevin 단계는 아질산성 질소의 체내 흡수가 적어 독성 민감성이 낮았으나, fry와 parr 단계로 진행되면서 아가미 발달과 함께 독성이 증가하였으며, 특히 parr 단계에서는 가장 높은 민감성을 보였다.

본 연구는 붕장어 치어를 대상으로 저염분 급성노출에 따른 생존율, 혈중 cortisol 농도 및 아가미와 간의 조직학적 변화를 관찰하였다. 실험 염분은 33 (대조구), 30, 20, 10, 5, 3 및 0 psu로 설정하였고, 수온은 20.7±0.9℃로 조절하였다. 실험은 각 실험염분에서 96시간 동안 수행하였고, 실험기간동안 먹이는 공급하지 않았다. 그 결과, 33부터 10 psu까지는 폐사가 발생하지 않았으나, 5 psu는 48시간부터 폐사가 발생하여 실험종료시 60%의 폐사율을 보였고, 3 및 0 psu에서는 노출 72시간째와 24시간째에 전량 폐사하였다. 염분 농도에 따른 붕장어 치어의 반수치사농도(LC50)은 5.33 psu로 나타났다. 혈중 cortisol 농도는 염분이 낮을수록 증가하는 경향을 보였고, 3 psu에서 다른 실험구보다 유의하게 증가하였다(p<0.05). 간의 조직학적 관찰 결과, 10 및 5 psu에서 간세포 내 glycoge 축적이 감소와 공포상의 지질방울이 증가하였고, 3 psu에서는 간세포의 응축, 괴사 및 지질화 현상이 관찰되었다. 아가미의 조직학적 관찰 결과, 20 및 10 psu에서 새판 모세혈관 내 혈류량이 증가하였고, 5 및 3 psu에서는 새판 상피층의 박리, 융합 및 곤봉화 현상이 관찰되었으며 이러한 현상은 3 psu에서 높은 빈도로 나타났다. 본 연구 결과 붕장어는 염분에 강한 어종으로 판단되었으며, 이러한 결과는 붕장어의 양식기술 개발에 기초자료로써 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

Calcitonin (CT) and CT gene-related peptide (CGRP) are well known to regulate blood calcium concentration and osmotic pressure in vertebrates. Although lophotrochozoan CT-like peptides and their receptors have been characterized in several model species, the presence of CT-like signaling systems in gastropods remains unknown. In this study, we identified two CT-like peptides, Hdh-CT1 and -CT2, and their receptors (CTRs), namely Hdh-CTR-L and -CTR-S, in Pacific abalone. Transcripts encoding Hdh-CT1 and Hdh-CT2 precursors were expressed mainly in neural ganglia. Molluscan CT-type peptides including Hdh-CT peptides were similar in length and showed highly conserved two Cys residues forming a disulfide bond in their N-terminal regions. A phylogenetic analysis revealed that gastropod CTRs, including Hdh-CTRs, belong to a large molluscan CTR subfamily. A luciferase reporter driven by cAMP responsive element was stimulated by Hdh-CT1 but not by Hdh-CT2 in Hdh-CTR-L-transfected human embryonic kidney 293 cells. In silico docking model using SWISS-MODEL and HPEPDOCK server showed that the N-terminal residues in Hdh-CT1 are deeply inserted into the binding pocket of Hdh-CTR-L. Taken together, the identification of the Hdh-CT system provides a comprehensive insight into the functional CT-type signaling system in marine gastropods.

아세트아미노펜(acetaminophen, ACT)과 이부프로펜(ibuprofen, IBU)은 수생환경에서 발견되는 대표적인 의약품으로, 다양한 수생생물에서 생물독성영향을 나타내는 것으로 알려져 있으나 이들이 해양생물에 미치는 독성영향은 잘 알려져있지 않다. 이에 본 연구는 ACT 및 IBU가 기수산 물벼룩 Diaphanosoma celebensis에 미치는 급성독성영향 및 해독, 항산화, 탈피 연관 유전자의 발현에 미치는 영향을 조사하였다. 급성독성시험 결과, ACT 및 IBU는 D. celebensis에 상대적으로 낮은 급성독성영향을 나타냈다 (48-h LC50 ACT: 120.72 mg/L 및 48-h LC50 IBU: 212.23 mg/L). 해독효소 유전자의 발현은 ACT 노출 시 모두 유의하게 감소한 반면 IBU 노출 시 Cytochrome P450 (CYP) 360A8, glutathione S-transferease (GST) theta, 및 ATP-binding cassette (ABC) transporter B1 유전자의 발현이 증가하였으며, 이는 ACT 및 IBU가 해독 경로에 미치는 영향이 서로 다를 수 있음을 의미한다. 반면 ACT 및 IBU의 노출은 공통적으로 D. celebensis의 항산화 및 탈피 연관 유전자의 발현을 감소시키는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는, ACT 및 IBU가 서로 다른 작용기전을 통해 대사될 수 있지만, 공통적으로 해양 동물성플랑크톤의 산화환원 항상성과 생식경로에 잠재적인 독성영향을 나타낼 수 있음을 시사한다.

본 연구는 흰다리새우 양식장 양식수를 대상으로 수질 분석(수온, 염분, 용존산소, pH) 및 16SrRNA 유전자 발현을 이용하여 양식수에 존재하는 유용 미생물을 확인하였다. 연구 결과 수질이 양호한 양식수에서 Nitrosomonas, Nitrospina, Nitrospira 등의 질소 순환 과정에 관여하는 미생물 및 유기화합물의 분해에 관여하는 미생물들을 확인하였다. 본 연구 결과는 양식수 수질의 정화에 관여하는 미생물의 확인 및 적용을 통한 지속적인 환경 친화적 양식 시스템의 개발에 활용 가능하리라 생각된다.