This study aimed to examine the morphological characteristics and variation in main traits by comparing the growth of individuals of Ecklonia cava Kjellman (Laminariales, Phaeophyceae) under an aquaculture environment. This survey was conducted from April 2018 to November 2019 at the aquafarm in Jindo-gun, Jeollanam-do (South coast of Korea). To classify the morphology of individuals in the aquaculture farm of E. cava, we investigated fourteen morphological characteristics and calculated four ratios between the measured values. Juvenile individuals showed a simple or oblong lanceolate, and at 3-4 months, a short stipe and holdfast developed, along with a bladelet that developed into the secondary blade form. At 5-7 months, secondary blades were found to develop irregularly on the primary blade. At 8-10 months, the primary blade expanded and secondary blades elongated. At 11-12 months, the secondary blades became oblong. At 13-14 months, the thallus area expanded. At 15-16 months, tertiary blades were formed, the thallus became more complex, the stipe thickened, and the holdfast widened. At 17-18 months, secondary blades clearly developed along with lobes. At 19-20 months, tertiary blades developed and became similar to mature natural blades. In the principal component analysis (PCA), the monthly population of the first year (Q1) and that of the second year (Q2) of the cultured population were divided along PC1, which is related to secondary blade morphological characteristics and the holdfast width. Q2 and natural populations are distributed in descending order of volume in Jeju (J), East Coast (E), and South Coast (S) along PC2, which is related to primary blade and stipe morphological characteristics. The results of this study were judged to offer important criteria for the development of different varieties of E. cava.

The study investigated the potential effect of the Ecklonia cava extract by using Jeju lava seawater (ECE-JLS; hardness: 100, 300 mg/L), which is naturally filtered underground by a volcanic rock layer. The chemical composition, antioxidant-related enzyme activities, radical scavenging activities, reactive oxygen species (ROS) production in Vero cells, and nitric oxide (NO) production in Raw 264.7 cells were measured to evaluate the antioxidant and anti-inflammatory activities of the extract. The total polyphenol and flavonoid contents of ECE-JLS100 and 300 were 156.41± 1.15, 166.16±2.27 mg/g, and 343.76±2.40, 373.90±3.67 mg/g, respectively. The concentration of ECE-JLS’ SOD and CAT-like activities was increased. ECE-JLS in the range of 0.25 to 2 mg/mL exhibited remarkable DPPH radical and hydrogen peroxide scavenging activities. ECE-JLS100 and 300 inhibited total ROS generation by 21.4±0.4 and 23.9± 0.3% in H2O2-induced Vero cells at 200 g/mL concentration, respectively. ECE-JLS100 and 300 decreased NO production, with levels of about 55.0±2.4 and 56.5±1.8% at 200 g/mL concentration, respectively. The contents of TNF-  were decreased compared to the negative control. These observations provide helpful information for the potential industrial use of Jeju lava seawater. Also, ECE-JLSW could be used as a functional food material.

Hepatic diseases are divided into two types: alcoholic and non-alcoholic. Non-alcoholic liver injury finally induces fatty liver and damages liver function. Many studies have demonstrated that Ecklonia stolonifera has antioxidative, antiinflammatory, and hepatoprotective activities. We conducted a 12-week double-blind, placebo-controlled, randomized trial to examine the efficacy of E. stolonifera extracts (ESE) on biochemical markers of hepatic function. Sixty-five subjects with mild or moderate liver injuries were randomly allocated to receive either 420 mg/d of ESE or a placebo for 12 weeks. Fifty-five participants completed the trial. No significant adverse events were observed among the subjects during the study. The primary end points were changes in plasma levels of aspartate transaminase (AST), alanine transaminase (ALT), and γ-glutamyltransferase (γ-GT). The secondary end points were changes in lipid profile levels, including total cholesterol (TC), triglyceride (TG), highdensity lipoprotein cholesterol (HDL), and low-density lipoprotein cholesterol (LDL). Compared with the baseline, AST and ALT levels decreased significantly in the ESE group compared to those in the placebo group (P<0.001). In addition, γ-GT levels in the ESE group were significantly lower than those in the placebo group (P=0.016). There were no differences in the TC, TG, HDL, and LDL levels between groups. In conclusion, ESE consumption for 12 weeks improved liver parameters in subjects with liver injury. Regular consumption of ESE could maintain liver health in individuals at risk of hepatic damage.

This study was to investigate an analytical method for determining dieckol content in Ecklonia stolonifera extract. According to the guidelines of International Conference on Harmonization. Method validation was performed by measuring the specificity, linearity, precision, accuracy, limit of detection (LOD), and limit of quantification (LOQ) of dieckol using high-performance liquid chromatography–photodiode array. The results showed that the correlation coefficient of calibration curve (R2) for dieckol was 0.9997. The LOD and LOQ for dieckol were 0.18 and 0.56 μg/mL, respectively. The intra- and inter-day precision values of dieckol were approximately 1.58-4.39% and 1.37-4.64%, respectively. Moreover, intra- and inter-day accuracies of dieckol were approximately 96.91- 102.33% and 98.41-105.71%, respectively. Thus, we successfully validated the analytical method for estimating dieckol content in E. stolonifera extract.

본 연구에서는 표준화된 곰피추출물의 항산화 및 콜레 스테롤 개선에 대한 효능평가를 통해 건강기능식품 소재로서의 가치를 검토하기 위해 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 및 dieckol 함량을 측정하였으며 DPPH, ABTS radical 소거능, reducing power 및 FRAP 활성을 통하여 곰피추 출물의 in vitro 항산화 활성을 조사하였고 표준화된 곰피 추출물의 HMG-CoA reductase 저해 활성 및 세포 내 콜레스테롤 생성 억제 효능을 평가하였다. 표준화된 곰피추출물의 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 및 dieckol 함량은 각각 9.64±0.04 mg GAE/g, 2.72±0.08 mg RE/g, 27.42±0.66 mg/g 으로 나타났다. 표준화된 곰피추출물의 in vitro 항산화활 성, HMG-CoA reductase 저해활성 및 세포 내 콜레스테롤 생성 억제 효능은 농도의존적으로 증가하는 경향을 보였으며 이는 표준화된 곰피추출물에 함유되어 있는 페놀성 화합물에 기인된 효능으로 사료되며 항산화성분, 항산화 효과, 콜레스테를 개선 효능간의 상관관계가 있음을 확인 하였다. 향후, 표준화된 곰피추출물에 대한 in vivo 모델 에서의 전임상 연구 및 작용기전 입증되면 인체적용시험을 통해 이중기능성을 갖는 건강기능식품의 개발이 가능할 것으로 사료된다.

감태 (Ecklonia cava)는 다년생 대형갈조류로써 활용성이 매우 높은 것으로 알려졌다. 이 연구는 감태의 대량 생산을 위한 실내 배양 조건 확립을 위해서 계절과 질소원 종류에 따른 감태 포자체의 생장과 생화학적 반응을 조사하였다. 제주도 서귀포 해역에 생육하는 감태를 계절별로 채집하여 계절별 수온조건 (봄 17°C, 여름 25°C, 가을 21°C 와 겨울 15°C)과 4가지 영양염 조건 [대조구 (control), 100 μM NH4 +를 넣은 실험구 (NH), 100 μM NO3 -를 추가한 실험구 (NO), 50 μM NH4 +와 50 μM NO3 -를 함께 넣은 실험구 (NHNO)]에서 배양하여 엽체의 생체량과 면적 변화에 따른 생장률, 질산환원효소 활성도와 광합성 색소 함량을 조사하였다. 감태의 생장은 뚜렷한 계절 변화를 나타냈고, 무게와 면적과의 상관성은 계절별로 차이를 보였다. 무게와 면적의 일일생장률은 겨울에 최고 값 (5.8±0.5와 6.6± 0.5% day-1)을 보였고, 여름에 최저값 (2.2±0.2와 3.0± 0.3% day-1)을 나타냈다. 엽체의 일일생장률은 NH와 NO 실험구에서 가장 높았으며 NHNO 실험구에서 중간 값 그리고 대조구에서 가장 낮은 값을 보였다. 감태의 질산환원 효소 활성도는 계절적으로 유의한 차이를 나타났으며, 대조구에서 가장 높고 (1.32±0.10 μmol NO2 - g-1 dry weight h-1), NH 실험구에서 가장 낮았다 (0.25±0.02 μmol NO2 - g-1 dry weight h-1). 엽체 내 광합성 색소의 함량은 대조구에서 가장 낮고 NHNO 실험구에서 가장 높았다. 본 연구 결과는 감태 배양을 위한 배양액을 제작 시, 단일 종류의 질소원으로 제작하는 것이 생장률을 향상시킨다는 것을 보여주었으며, 실내배양에 따른 최적 질소원 종류를 결정하는 데 중요한 기초자료를 제공할 것이다.

본 연구는 해중림초 주변에서의 감태 포자의 확산 특성에 알아보기 위하여 연구를 수행하였다. 이를 위해 대상해역에서의 현 장관측과 EFDC를 활용하여 수치모형실험을 실시하였다. 또한, 앞선 결과를 바탕으로 대상해역에 설치된 해중림초 중 3개종(정삼각뿔형어 초, 이중돔형어초, 날개부를가진어초)에 대하여 Flow-3D를 이용한 수치모형실험을 실시하여 실해역 흐름 재현을 통한 포자이동 방향 및 최대 이동거리를 도출하고자 하였다. 연구결과, 정삼각뿔형어초와 이중돔형어초의 경우 포자의 최대 안착지점은 북서쪽 방향으로 10 m, 서쪽방향으로 6 m로 나타났다. 날개부를가진어초의 경우 포자가 해중림초 주변 4m지점에서 최대 안착을 하였다. 이러한 결과는 해중림초 설치시 감태 포자의 확산특성을 고려하여 배치하였을 경우 포자의 이동에 따른 해조류의 부착기질로서의 기능에 대한 효과가 증대될 것 으로 판단된다.

최근 양식기법이 보급되어 어가의 양식이 활발해진 감태 (Ecklonia cava Kjellman)는 향후 다양한 품종개발이 예상되고, 이들의 구분을 위한 신품종 심사기준 (특성조사요 령) 작성과 기초자료가 되는 자연 개체군의 변이 폭과 지역적 형태 변이에 관한 연구 필요성은 더욱 커지고 있다. 본 연구는 감태 양식 개체군과 국내 연안 16개소에서 채집한 자연개체군의 형태를 비교하고, 주요 형태 형질의 특성과 변이 폭을 규명하고자 하였다. 감태의 품종 구분에 적합한 형질은 1차엽과 2차엽, 줄기에 대한 주요 형태와 특 징에 관한 14개 측정 형질과 4개 비율 형질, 총 18개 특성을 선정하였다. 군집 분석에서 전체 19개 개체군 중, 자연 개체군인 장길 (E4), 소록 (S7)은 동일 지역 개체군들과 유의한 차이를 보였고, 동해와 남해의 나머지 자연 개체군은 양식 2년생인 수유 (Q6, Q8, Q10)를 포함한 2개 집단으로 구분되었고, 제주의 3개 개체군은 별도의 집단을 이루어 지역적으로 구분되었다. 주성분 분석에서도 군집 분석에서 집단을 이룬 동해와 남해 개체군을 중심으로 양식 개체군은 중앙에 모여 나타났고, 장길 (E4), 소록 (S7)과 제주 개체군들은 주성분 1 (PC1)과 주성분 2 (PC2)에 연관된 2 차엽 지수, 줄기의 길이와 직경, 줄기 길이/1차엽 길이, 1차엽 길이와 너비, 2차엽 수, 2차엽 길이와 너비의 형질에 의해 각 축에 따라 구분되어 나타났다. 이상의 결과로 본 연구에서 조사한 18개 형질은 각 해역에서 유의한 차이를 보이는 개체군 구분을 위한 기준으로 유용성이 확인되었으 며, 감태의 각 지역 개체군은 향후 신품종 개발 후보 종으로 가능성이 클 것으로 기대되었다.

본 연구는 감태 분말을 0(S1), 2(S2), 4(S3), 6(S4), 8(S5)% 비율로 첨가한 크래커를 제조한 뒤 항산화 활성과 품질 특성을 측정하였다. 색도 측정 결과, L값과 b값은 감태 첨가량이 증가할수록 감소하였다(p<0.001). a값은 음(－)의 값을 보였는데, S4가 －8.03으로 가장 낮은 값을 보였고, 경향성은 나타나지 않았다. pH는 첨가량이 증가할수록 값이 감소하였고, 퍼짐성은 첨가량에 따른 유의성이 나타나지 않았다. 텍스쳐 측정 결과, 첨가량이 증가함에 따라 값이 증가하는 경향을 보였다(p<0.001). 관능검사는 색, 향, 맛, 외관, 조직감, 전반적인 기호도 항목을 평가하였다. 그 결과, 대조군보다 감태를 첨가한 샘플에서 더 높은 기호도 값을 보였고, S4(6% 첨가)가 기호도가 가장 좋았다. 감태 크래커는 분말 첨가량이 증가할수록 DPPH radical 소거능과 환원력이 유의적으로 높게 나타났다(p<0.001). 또한, 총 페놀 함량은 분말 첨가량이 증가할수록 높아졌다(p<0.05). 이를 통해 감태 크래커의 항산화 활성은 감태 첨가량이 증가할수록 높아진다는 것을 알 수 있다.

사람과 어류에게 감염증을 유발하는 Edwardsiella sp., Streptococcus sp. 및 Vibrio sp. 의 해양 유해세균에 대한 해조류 추출물의 항균 활성을 조사하였다. 연구에 사용된 4종의 식용 해조류 중에서 감태 MeOH 추출물이 본 연구에서 사용 된 6종의 모든 해양 유해세균에 대해 넓은 범위의 항균 활성을 나타내었다. 감태의 MeOH 추출물의 유기용매 분획 추출물들 중에서, EtOAc 분획 추출물이 가장 높은 항균활성을 나타내었으며 6종의 해양 유해세균에 대하여 128 μg/mL에서 256 μg/mL의 MIC 값을 나타내었다. 또한, HPLC 분석에 의해 감태 EtOAc 분획 추출물에 phlorotannin 화합물인 dieckol이 다량 존재하고 있는 것이 확인 되었다. 결론적으로, 감태 추출물의 phlorotannin 화합물이 여러 유해세균에 대한 강한 항균활성을 나타내는 것처럼, 해양 유해세균에 대해서도 강한 항균활성을 나타내는 것으로 판단된다.

감태의 인공채묘시 유주자 및 유리배우체를 채묘하여 양성 생장도를 비교하므로써, 유리배우체의 대량양식 이용 가능성을 시험하였다. 2008년 11월에 유주자 및 유리 배우체를 채묘한 채묘틀을 이용하여 2009년 5월부터 10월까지 전남 완도군 약산면 시험어장에서 양성 생장도를 비교하였다. 유주자 및 유리배우체 채묘 실험구에서 감태 엽체의 엽장과 생체량 등은 유의한 차이를 보이지 않았다.

Our previous research on sulfated polysaccharide purified from Ecklonia cava, a brown alga found in Jeju island, Korea, showed that sulfated polysaccharides modulate the apoptotic threshold of intestinal cells, thereby preventing intestinal damage caused by ionizing radiation. In this study, we investigated the ability of sulfated polysaccharide to augment restoration of small intestinal stem cells from γ-ray-induced damage. In our results, sulfated polysaccharide treatment increased the numbers of Ki-67-positive cells as well as inducible nitric oxide synthase (iNOS)-expressing cells in the small intestine compared with those of irradiated only mice. Meanwhile, exposure to irradiation increased the number of paneth cells, which are frequently associated with intestinal inflammation, whereas sulfated polysaccharide treatment reduced the number of paneth cells in the small intestinal crypt. Conclusively, our data suggest that reduction of iNOS-expressing cells and paneth cells in sulfated polysaccharide-treated mice contributes to the inhibition of radiation-induced intestinal inflammation.