Seaweed-derived foods have long been popular in Korea because of their high content of nutrients that are beneficial to the human body. Recently, Korean seaweeds have been used as raw materials to produce new natural products with health benefits. Herein, we compared the antioxidant activity of 16 Korean seaweed extracts to explore their potential utility as health foods. The total phenolic content (TPC) and 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity of seaweed extracts were determined. We also investigated their ability to protect human diploid fibroblast (HDF) cells against hydrogen peroxide. The results showed that seaweed extracts at a concentration of 100 g/mL did not cause any cell toxicity. Sargassum thunbergii (Jichung-i) had the highest TPC and radical scavenging effects, followed by Porphyra tenera (Gim), Silvetia siliquosa (Tteumbugi), and Sargassum fusiforme (Tot). Hydrogen peroxide increased the production of intracellular reactive oxygen species, while P. tenera (Gim), Saccharina japonica (Dasima), and S. thunbergii (Jichung-i) extracts significantly decreased it. The effect was highest in the S. thunbergii (Jichung-i)-treated HDF cells. These findings indicate that S. thunbergii (Jichung-i) shows promise as a potential antioxidant raw material.

본 연구에서는 울진군 대형산불 발생이 연안해역에 미치는 영향을 파악하기 위하여 울진군 나곡(F-1), 후정(F-2), 봉평(F-3), 공세 항(F-C)에서 수질과 함께 해조류의 종조성, 우점종 및 군집 특성을 분기별로 조사하였다. 수질 분석 결과, 산불에 대한 영향을 판단하기 위한 수소이온농도(pH)는 표․저층에서 각각 8.07~8.30과 8.12~8.48 이었다. 본 연구의 pH 값은 동해의 연안 해수에 있는 일반적인 농도 범 위에 포함된 값으로 산불로 인한 직접적인 영향으로 볼 수 없었다. 연안 조하대에서 조사한 해조류의 분석 결과, 전 시기에 대한 해조류 의 종조성 비율은 홍조류(58.1%) > 대롱편모조류(갈조류, 25.8%) > 녹조류(14.5%) > 현화식물(1.6%) 순이었다. 시기별 해조류의 우점종은 3 월과 6월에 나곡(F-1)과 후정(F-2) 해역에서 대롱편모조류(Ochrophyta, 갈조류)의 미역(Undaria pinnatifida)이 가장 우점하였다. 9월과 11월은 봉평(F-3) 해역과 공세항(F-C)에서 각각 홍조류(Rhodophyta)인 우뭇가사리(Gelidium elegans)와 혹돌잎류(Lithophyllum sp.)가 가장 우점하였다. 군집분석에서는 그룹이 계절에 따른 특정 해조류의 출현 유무에 따라 2개(A, B)로 나누어졌다. 우점종은 그룹 A에서 미역, 우뭇가사리, 미 끈뼈대그물말, 그룹 B는 주로 혹돌잎류가 출현하였다. 따라서, 연구지역의 해조류 종조성과 군집구조는 전형적인 수온에 따른 계절변화 와 함께 대조구와의 유의미한 차이도 보이지 않아서 산불에 의한 영향은 나타나지 않았다.

본 연구는 제주도 연안의 해역별 해조류 분포특성을 비교하기 위하여 2018년 5월부터 12월까지 제주도 본섬 4개 정점과 유인도서 2개 정점의 마을어장에서 수행되었다. 해조류는 총 101종으로 녹조류 13종(12.9%), 갈조류 24종 (23.8%) 그리고 홍조류 64종(63.4%)이 출현하였다. 계절별로는 5월에 가장 많은 해조류가 출현하고, 10월에 가장 적게 출현하는 전형적인 온대해역의 특징을 나타냈다. 수심별 해조류 출현 종수는 5m와 8m에서는 66종과 65종으로 유사하였으며, 12m에서는 74종으로 최대였다. 해역별로는 도서해역인 우도에서 66종으로 가장 많은 해조류가 출현하 였고, 본섬의 동부 표선에서 27종으로 가장 적게 출현하였다. 출현종 가운데 중요도가 높은 해조류는 감태(Ecklonia cava)와 둘레혹산호말(Corallina crassissima)로 각각 21.1%와 20.3%를 나타냈으며, 방황혹산호말(Corallina aberrans) 9.2%, 에페드라게발(Amphiroa ephedraea) 6.2% 그리고 큰열매모자반(Sargassum macrocarpum) 4.4%의 중요도를 나타냈다. 해조류 중 산호말류는 평균 11.2종이 출현하였고, 각 해역의 산호말류 중요도는 평균 32.6%로 우도에서 14.7%로 가장 낮았고, 표선에서 가장 높은 41.0%를 차지하였다. 해조류 군락의 생태학적 평가지수(EEI)는 2.1∼10.0으로 표선의 5월과 6월 12m에서 가장 낮았고, 그 밖의 다른 해역에서는 평균 7.3이상으로 좋은 상태를 나타냈다. 본 조사에서 설정한 생태등급기준 Ⅰ등급은 우도와 추자도의 수심 12m이었으며, Ⅱ등급은 사계와 추자도의 수심 5 m와 8 m가 해당되었다. Ⅲ등급은 표선과 귀덕2의 수심 5m와 12m, 평대의 수심 5m와 8m가 해당되었으며, Ⅳ등급은 귀덕2의 수심 8m가 해당되었다.

In this study, the dietary fiber content of 33 kinds of agricultural products and seaweeds was compared with that of raw products after heat treatment. To verify the total dietary fiber analysis method, the recovery rate was reviewed by measuring the total dietary fiber content for 4 standard certified substances. As a result, the recovery rate of the analysis value for the true value was 98.8%~103.1%, which was judged to be reliable. The total dietary fiber of vegetables ranged between 0.61~5.36 g/100 g for raw vegetables and 0.55~4.84 g/100 g for heat-treated vegetables. Among the 24 kinds of vegetables used in the analanalysis, the total dietary fiber content of heat-treated Korean radish (3.13 g/100 g) was the highest compared to that of raw radish (0.61 g/100 g). The total dietary fiber of beans was between 13.86~29.69 g/100 g for raw beans and 6.72~18.40 g/100 g for heat-treated beans. In particular, the total dietary fiber content of sword beans was the highest in both raw (29.69 g/100 g) and boiled (18.40 g/100 g) beans. The total dietary fiber content of the three types of seaweed was 1.93~4.85 g/100 g in raw seaweed and 0.99~5.72 g/100 g in heat-treated seaweed.

본 연구는 비산소 분쇄 및 포장이 해조류 분말의 색도, 항산화활성 및 미생물 수에 미치는 영향을 조사하였다. 대조구로는 산소 조건하에서 분쇄 및 포장을 진행하였다. 색도는 대조구가 저장기간이 지남에 따라 L값과 b값은 감소하고 a값이 증가하여 갈변현상이 일어나는 것을 확인하였다. 또한, 총 페놀함량 (9.8~8.0mg GAE/100g dw), DPPH (12.57~11.00mg BHAE/100g dw), ABTS (13~8.4mg AAE/100g dw) 및 FRAP (11.2~8.0mg Fe(II)/100g dw)활성이 모두 감소하는 것으로 나타났다. 반면에, 진공-질소치환에 의한 비산소 분쇄 및 포장의 경우 유의적으로 차이가 없는 것으로 나타났다. 미생물수는 대장균군, 일반세균수, 효모 및 곰팡이를 분석하였고 대장균군과 곰팡이는 모든 샘플에서 불검출되었다. 대조구는 0~8주차에서 일반세균수와 효모가 각각 1.52~1.96 log CFU/g, 0~1.77 log CFU/g으로 증가하는 것으로 나타났다. 비산소 분쇄 및 포장 조건은 0~8주차에서 일반세균수와 효모가 각각 1.52~1.53 log CFU/g, 0~1.25 log CFU/g으로 각각 나타나 일반세균수는 유의적으로 차이가 없었으나 효모는 약간 증가한 것으로 나타났다. 따라서, 색도유지, 높은 총 페놀함량 및 항산화 활성 유지, 일반세균 및 효모의 성장 억제를 위해서는 진공-질소치환에 의한 비산소 분쇄 및 포장 조건하에서 품질특성과 미생물수를 유지하는데 효과적일 것으로 판단된다.

본 연구는 다양한 상대습도(11~93%) 조건에서 해조류의 미생물 안정성 및 품질특성에 미치는 영향을 조사하였다. 미생물 안정성은 저장 중 대장균군, 일반세균, 효모 및 곰팡이수를 분석하였다. 일반세균은 상대습도 69~93%에서 4.40~7.00 log CFU/g, 효모 및 곰팡이는 4.20~6.40 log CFU/g로 상대습도 69%이상 조건에서 일반세균, 효모 및 곰팡이의 수가 급격하게 증가하였다. 고결현상은 상대습도 11~53% 조건에서는 일어나지 않았으나 69, 81, 93% 조건에서는 각각 86.9, 99.45, 99.98%로 높은 고결현상을 가지는 것으로 나타났다. 색도는 상대습도가 높아질수록 L값과 b값이 감소하였고, a값이 증가하여 갈변현상이 일어났다. 또한, 총 페놀함량(9.10~8.66 mg GAE/100 g dw), ABTS 소거능(24.20~24.18 mg AAE/100 g dw), FRAP(15.34~15.33 mg Fe(II)/100 g dw)활성은 저장 중 상대습도 11~33%에서 가장 높게 유지되었다. 그러나, 상대습도 43~93%에서 저장 중 총 페놀함량(8.66~4.00 mg GAE/100 g dw), ABTS(22.57~4.50 mg AAE/100 g dw), FRAP(13.06~4.00 mg AAE/100 g dw)활성이 감소하는 것으로 나타났다. 상대습도 81% 조건에서 ABTS 및 FRAP이 1/3배로 감소하였고, 93% 조건에서 총 페놀함량, ABTS 및 FRAP이 각각 1/2배, 1/5배, 1/3배로 감소하였다. 따라서, 일반세균, 효모 및 곰팡이의 성장 억제, 고결현상 방지, 갈변억제, 높은 총 페놀함량과 항산화활성 유지를 위해서는 상대습도 53% 이하의 조건에서 보관하는 것이 미생물 안정성 및 품질특성 유지에 효과적일 것으로 판단된다.

바다숲 복원과 함께 굴 패각의 새로운 자원화를 위해 굴 패각을 피복시킨 콘크리트 기질을 부산광역시 기장군 일광면 동백리 연안에 설치하여 약 1년간(2020년 1월~11월) 해조류 피도 변화를 모니터링하였다. 1월 모니터링 결과, 대조구인 일반 콘크리트 기질에는 해조류가 출현하지 않았다. 이에 반해 굴 패각을 10 ~ 90 % 피복시킨 실험구에는 해조류가 약 10 ~ 80 %의 피도로 착생한 것을 확인하였다. 또한, 11월 실험구의 피도는 대조구 대비 최대 49 % 높게 나타났다. 이상의 결과로부터 콘크리트 기질의 인공어초에 굴 패각 피복을 통해 인공어초의 해조류 착생을 촉진할 수 있으며, 수산 부산물인 굴 패각의 새로운 자원화 방안을 제시하였다.

통영 LNG 기지에서 방류되는 냉배수가 진해만에 미치는 영향을 알아보고, 냉배수의 활용 방안 모색을 위해 총 4개의 냉배수 방류량에 대한 진해만의 환경변화를 1년간(2018년) 모의하였다. 실제 냉배수 방류량인 Case1(10 m3 sec-1)의 모의 결과, 모든 분기에서 냉배 수에 의한 진해만의 환경변화는 매우 미미하게 나타났다. 모의 방류량인 Case2(100 m3 sec-1)의 경우 방류구 반경 5 km 범위에서 1 ~ 3℃의 수온 감소를 보였으며, Case3(1000 m3 sec-1)에서는 방류구 반경 8 km 범위에서 최대 4 ~ 5℃의 수온이 감소하였고 진해만 전 해역에 걸쳐 냉 배수가 확산하는 결과를 보였다. 플랑크톤의 성장 속도는 최대 15% 감소하였으며(11월), 대형조류의 성장 속도는 행암만 부근에서 최대 6 % 증가하는 결과를 보였다. 상기 결과로부터 통영 LNG 기지에서 방류되는 냉배수에 의한 진해만의 환경변화는 미미한 것을 확인하였 다. 또한 Case3 결과로부터 국소지역의 ‘적조 방재’, ‘해조류 성장’을 목적으로 냉배수의 활용이 가능할 것으로 기대된다.

남해안의 바다숲을 구성하는 종을 확인하고 바다숲 조성에 적합한 종을 파악하기 위하여 남해안 12개 정점에서 계절별로 4개 수심에서 2018년∼2019년에 걸쳐서 해조류의 생물량을 조사하였다. 해조류 생물량을 근거로 켈프종 3종과 모자반류 3종에 대해서 서식지적합지수를 계산하여 생물량과 비교하였다. 본 연구에서 바다숲을 구성하는 종은 켈프종 4종과 모자반류 12종으로 총 16종이 관찰되었다. 정점별로 해조류의 평균 생물량 (계절별, 수심별 포함)은 남해 동부에서 843.73∼2,925.85 g wet wt. m-2였고 남해 서부에서 343.87∼4,580.10 g wet wt. m-2였다. 모든 정점에서 생물량 기준으로 볼 때, 켈프종에서는 감태가 가장 우점하였고 다음으로 곰피였으며, 모자반류에서는 큰열매모자반이 1위였고 괭생이모자반이 2위로 나타났다. 서식지지 수는 곰피가 8개 정점에서 0.76∼1.00이었으며, 감태는 4개 정점에서 0.58∼0.92의 범위를 보임으로써 곰피가 감태에 비해 적합한 종으로 나타났다. 모자반류의 서식지적합지수는 괭생이모자반이 12개 모든 정점에서 0.84∼1.00의 값을, 그리고 큰열매모자반이 0.68∼0.99을 보였다. 본 연구의 결과 바다숲 조성에 적합한 켈프종과 모자반종은 생물량과 서식지적합지수와 약간의 차이를 보였는데, 생물량으로는 감태와 큰열매모자반이, 서식지적합지수로 보면, 곰피와 괭생이모자반이 가장 적합한 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구를 통해서 바다숲 조성을 위한 적합종의 선택을 위해서는 해조류의 생물량과 서식지적합지수를 모두 고려 해야 할 것으로 사료되며, 서식지적합지수 계산을 위해서는 향후 더 많은 연구가 필요한 것으로 나타났다.

Sparassis latifolia is a fungus abundant in β-glucan and amino acids and is highly valued as a medicinal mushroom. Among amino acids, γ-aminobutyric acid (GABA) is a free amino acid and has biological effects, such as increase/decrease of hypertension, improvement of cerebral blood flow, and prevention of dementia. In this study, biological elicitors were used to increase bioactive substances as a biofortification method. Sodium alginate extracted from seaweed (Sargassum horneri, Sargassum fulvellum, Sargassum fusiforme) were used as the elicitor. The levels of β-glucan and GABA in the mycelium and fruiting body grown by adding the elicitor to the medium were investigated. Addition of sodium alginate positively affected GABA production and negatively affected the β-glucan production in these fungi. Sodium alginates extracted from S. fulvellum induced the highest increase in GABA in the mycelium and fruiting bodies. Moreover, we investigated the effects of the extracts from mycelium and fruiting bodies on dendrite development in primary cortical neurons. We found that the extract from the fruiting bodies of sodium alginate treated fungi with increased levels of GABA inhibited the dendrite outgrowth of excitatory neurons, but not inhibitory neurons.

Seaweed by-products have been dumped into the sea and induced marine pollution. However, they can be recycled as a valuable natural resources. Approximately 240,000 tons of sea mustard and kelp by-products were estimated to be producted during the last three years. The estimate corresponds 6.7% of the total production of marine aquaculture and 14.9% of the total production of seaweeds. When adding up the by-products from fish and mollusks, approximately 1,000,000 tons of fisheries by-products were thrown out into the sea every year. A three-step strategy is required for the industralization of fisheries by-products. The first step is the construction of the processing foundation of by-products, the second is its food industralization, and the third is its recycling as raw biomaterials. The stable supply of raw materials is the prerequisite for the industralization. Thus, it is necessary to construct the refuse logistics around chief production districts and to build the processing facility and frozen storage of by-products. Cooperation among private enterprises and government investment for research and development is required the second and third steps.

현대 사회에는 과도한 스트레스나 고칼로리의 음식을 섭취하는 습관으로 인하여 탈모 환자가 늘어나는 추세이다. 현재 대표적인 탈모치료제 Minoxidil, Finasteride 등이 있지만 장기간 복용 시 다모증, 성 기능 감소 등의 부작용을 무시할 수 없다. 따라서 본 연구는 발모에 탁월하다고 알려져 있는 안전한 천연시료인 견과류와 해조류의 발모 효과를 확인 하기 위해 실험을 진행하였다. 본 실험에서는 C57BL/6 mouse 등 피부를 제모하여 탈모와 같은 휴지기 상태로 만든 후 견과류의 발모 효과를 알아보고자 견과류군, 해조류군, DW군, DW+왁스군 총 4군으로 나누어 각각의 추출물을 도포해 주었다. 일반 카메라관찰과 고해상도 피부 측정의 육안적 결과에서 견과류 군이 발모의 진행속도가 가장 빠르고 모량이 많았으며, Skin Score 또한 가장 높은 점수를 기록하였다. 조직 학적 분석결과에서 다른 군에 비하여 견과류군의 모낭과 기저세포의 수가 가장 많은 것을 확인하였다. 이러한 모든 결과를 바탕으로 견과류가 C57BL/6 mouse의 발모에 효과가 있는 것으로 판단된다.

본 연구는 2018년 경기도내 대형마트, 온라인에서 유통 중인 해조류 및 해조류가공품 80건을 대상으로 중금속 4종(납, 카드뮴, 비소, 수은)의 오염도를 모니터링하고, 해조류 섭취에 따른 위해도를 평가하였다. 현재 해조류에 설정된 중금속 기준은 납의 경우 미역(미역귀 포함)에만 0.5 mg/kg 이하로 설정되어 있으며, 카드뮴은 김(조미김 포함)과 미역(미역귀 포함)에 0.3 mg/kg 이하로 설정되어있다. 검사 결과 기준이 설정된 제품은 모두 기준치 이내로 적합한 것으로 나타났다. 중금속 중 특히 비소의 경우 대부 분의 해조류에서 대체로 높은 함량을 나타내었으며, 유기비소와 달리 독성이 강한 것으로 알려진 무기비소의 함량이 다소 높은 톳과 모자반을 함유한 가공식품에 무기비소 기준을 신설하여 2018년부터 시행중에 있다. 본 연구에서 진행된 톳 제품은 시행일 전에 제조되어 기준 적용 대상은 아니었지만, 건조 톳 8건 중 4건은 수산물, 4건은 기타 수산물가공품으로 분류되어 있어 명확한 유형 분류 기준이 먼저 필요할 것이다. 노출량에 따른 위해도는 안전한 수준으로 나타났으나, 현재 우리나라에서 섭취하는 해조류의 종류에 비해 중금속 기준이 설정이 되어있는 해조류는 미비하기 때문에, 본 연구 결과는 향후 해조류의 중금속 관리 기준 설정을 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것 이다.

Fucoidan(후코이단)은 주로 갈조류에서 추출되는 fucose를 함유한 함황 다당류의 일종으로, 항 균, 항바이러스 및 항종양 효과와 함께 다양한 경로로 면역력을 향상시키는 생리 기능성물질 로 알려져 있다. 최근 연구에 따르면, 인체 백신 분야에서는 fucoidan의 백신 adjuvant(항원보조 제)로서의 가능성이 제시되었다. 수산업 분야에서는, 보조사료로서의 fucoidan의 기능에 관한 연구는 보고되고 있으나, 수산용 백신 개발을 위한 adjuvant 연구는 전무한 실정이다. 동물세포 에서 fucoidan의 adjuvant에 대한 긍정적인 검토와 함께 안전성을 증명한 연구는 많이 있지만, fucoidan을 어류 백신용 adjuvant로 사용하기 위해서는 어류에서도 이를 확인할 필요가 있다. 또한 fucoidan의 분자량에 따라 세포 내 흡수율이 각기 다르다는 점과 병원체의 인위감염에 따 른 항체 생성을 포함한 어류의 특이면역 반응 시스템에 대한 연구가 많이 부족하다는 제약이 있다. 따라서 이러한 분야에 대한 적극적인 연구가 뒷받침 된다면 안전하고 효과적인 adjuvant 로 사용할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 fucoidan이 사람과 동물을 포함하여 어류의 면역자극 즉 체액성 및 세포성 면역에 미치는 영향에 대한 연구를 검토하고, 수산업 분야에서 fucoidan 의 사용과 어류 백신용 adjuvant로서의 가능성을 고찰하였다.