본 연구는 멍게껍질에서 추출 정제된 GAGs의 항산화 및 보습효능을 이용하여 기능성 화장품 원료로 활용 가능한가를 평가하고자 하였다. 기존의 스킨과 에센스를 제조하는 기준에 따라 GAGs 1.0%를 첨가하여 제조한 다음 항산화활성과 collagenase 저해활성, collagen 생성능, 섬유아세포 증식능 등을 측정하였다. DPPH 라디칼 활성억제효과는 GAGs가 포함된 스킨 20.5%, 에센스 12.4%이었고, collagenase 저해활성은 GAGs가 포함된 스킨에서는 94.6%로 효과가 높았지만 에센스는 80.1%의 저해활성을 보여주었다. Collagen 생성효과는 GAGs가 함유된 스킨과 에센스가 각각 129.9%, 120.2%로 나타났으며, 섬유아세포 증식능도 유의성이 있는 것으로 검정되었다(p<0.01).

수온조절 (6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27􀆆C)에 의해 유도된 멍게의 물렁증 진행에 따른 생리학적 특성을 연구하였 다. 수온조절에 의한 물렁증 유도율은 수온 15􀆆C에서 가 장 높았으며, 24􀆆C에서 가장 낮았다. 물렁증은 피낭 색깔 및 탄성을 기준으로 S0, S1, S2, S3의 4단계로 구분하였 다. 정상개체와 물렁증을 가진 개체들 사이에서 산소소비 율과 여수율은 유의한 차이를 보였다. S0에 비해 S3단계 에서 혈구 구성비의 가장 뚜렷한 변화는 multi-vacuole cell은 약 1/2 감소하였으며, morula cell은 약 10배 증가 하였다. 기관계 구조의 변화는 피낭, 수관, 새낭, 육질부, 소화선에서 상피세포의 변성, 미세섬유의 변성, 혈구의 증가 및 근섬유의 변형이 확인 되었다. 이러한 모든 특 징들은 멍게의 정상적인 생리학적 기능에 영향을 미칠 수 있다.

\멍게껍질에 함유된 기능성 물질을 효소 및 열수로 추출하여 면역활성 및 항암 효과를 평가하였다. 세포독성을 검정하기 위하여 RAW 264.7 세포주에 추출물을 10∼200 ㎍/㎖ 농도로 처리한 결과 독성을 나타내지 않았다. 따라서 다양한 농도에서 효소 및 열수 추출물의 생리기능성을 평가하기 위하여 NO생성량을 측정한 결과 열수 추출물과 효소 추출물은 높은 NO 생성량을 보였다(123.0~161.7%). 위암 및 대장암 억제효과를 파악하기 위하여 다양한 농도에서 평가하였지만 최대 200 ㎍/㎖ 농도에서도 위암세포 AGS와 대장암세포 HT-29의 세포생장 억제에는 영향을 미치지 못하였다.

본 연구는 멍게 대량폐사의 주요 현상으로 나타나고 있는 물렁증 발생의 원인을 찾기 위하여 저산소의 영향에 의한 물렁증 발생, 생존률, 대사율 및 병리조직학적 변화를 분석하였다. 용존산소의 감소에 따른 멍게의 생존률은 용존산소 농도 2 mg L-1에서 노출 4일째 모두 폐사하였으며, 3 mg L-1에서는 노출 5일째 50%를 나타내어 5days-LC50은 3.55 mg L-1 (1.86~4.96 mg L-1)로 나타났다. 그러나 저산소에 노출된 기간 동안 물렁증 발생은 관찰되지 않았다. 산소소비율은 대조구와 비교하여 용존산소 농도 5 mg L-1 이하에서 유의하게 감소하여 저산소에 노출되면 일정기간 호흡률을 조절하는 것으로 추정된다. 저산소에 의한 멍게의 새낭, 소화선 및 피낭의 병리조직학적인 변화는 각 기관을 구성하고 있는 상피세포층의 괴사, 혈구세포의 침윤, 세포핵 응축 및 변형 등이 관찰되었다. 형태적인 변화는 피낭이 쪼글어들어 부피가 작아지고 내부 기관은 탈색되고 아가미와 간췌장의 괴사가 관찰되었다.

To evaluate the biological response of sea squirt Halocynthia roretzi with different body size to heavy metals and its suitability for ecotoxicity assays, the effects of Cr, Cu and Zn on its clearance and oxygen consumption rates were investigated. Clearance and oxygen consumption rates of H. roretzi with various body sizes were calculated at different metal concentrations. Both clearance and oxygen consumption rate were negatively correlated with body sizes. Clearance rate of H. roretzi decreased gradually with increasing concentration of heavy metal, the decreasing rate was in an order of Cr¤Cu¤Zn. The oxygen consumption rate first increased at low metal concentration (below 100 μg L-1) and then decreased rapidly with increasing metal concentrations. The decreasing rate was in an order of Cu¤Cr=Zn. There was a trend that the clearance rate and oxygen consumption rate decreased drastically under a concentration of 400 μg L-1, and then decreased smoothly when the metal ion concentration increased continually. So the oxygen consumption and clearance rate at a concentration of 400 μg L-1 Cu could be thought as a suitable biological tool for exotoxicology analysis.

2006년 8월 경북 연안의 우렁쉥이 앙식장에서 대량폐사가 발생하였다. 폐사 원인을 규명하기 위하여 폐사 직후 폐사가 발생한 양식장을 대상으로 수질환경 조사와 병리학적 조사를 실시하였으나 특이점을 발견하지 못하였다. 그래서 폐사가 발생하기 직전 동해에 영향을 미친 10호 태풍 '우쿵'이 우렁쉥이 폐사에 영항을 미쳤을 것으로 가정하고 태풍 '우쿵' 통과 전후의 해황 자료를 분석하였다. 태풍 우쿵의 영향을 받기 전인 8월 초 중순 동해 연안은 전반적으로 저층 냉수의 용승으로 인하여 수심 10m 이심에서는 15℃ 이하의 찬물이 존재하고 있었다. 그 후 매풍 '우쿵'의 영향으로 인한 북풍이 약 5일간 지속되면서 수온이 높은 외측의 표층수가 연안으로 밀려와 침강하는 현상(에크만 효과)이 발생하여 우렁쉥이가 매달려 있는 수심 10~20m의 수은이 일시에 10℃ 이상 상승하여 약 5일간 지속되었다. 2006년 경북 연안의 양식 우렁쉥이는 장기간 냉수에 적응되어 있다가 태풍 '우쿵'의 영향으로 수온이 급상승함에 따른 수온 스트레스로 인하여 대량폐사된 것으로 추정된다.

Ascidian embryos have become an important model for embryological studies, offering a simple example for mechanisms of cytoplasmic components segregation. It is a well-known example that the asymmetric segregation of mitochondria into muscle lineage cells occurs during ascidian embryogenesis. However, it is still unclear which signaling pathway is involved in this process. To obtain molecular markers for studying mechanisms involved in the asymmetric distribution of mitochondria, we have produced monoclonal antibodies, Mito-1, Mito-2 and Mito-3, that specifically recognize mitochondriarich cytoplasm in cells of the ascidian Halocynthia roretzi embryos. These antibodies stained cytoplasm like reticular structure in epidermis cells, except for nuclei, at the early tailbud stage. Similar pattern was observed in vital staining of mitochondria with DiOC2, a fluorescent probe of mitochondria. Immunostaining with these antibodies showed that mitochondria are evenly distributed in the animal hemisphere blastomeres at cleavage stages, whereas not in the vegetal hemisphere blastomeres. Mitochondria were transferred to the presumptive muscle and nerve cord lineage cells of the marginal zone in the vegetal hemisphere more than to the presumptive mesenchyme, notochord and endoderm lineage of the central zone. Therefore, it is suggested that these antibodies will be useful markers for studying mechanisms involved in the polarized distribution of mitochondria during ascidian embryogenesis.

Ascidian embryos have become an important model for embryological studies, offering a simple example for mechanisms of cytoplasmic components segregation. It is a well-known example that segregation of mitochondria into muscle lineage cells occurs during ascidian embryogenesis. It is, however, still unclear what signaling and molecular event control polarized distribution of mitochondria in the early ascidian embryonic development. To obtain molecular markers for studying mechanisms involved in polarized distribution of mitochondria, we have produced monoclonal antibodies, Mito-1, Mito-2 and Mito-3, that specifically recognize mitochondria-rich cytoplasm in all cells of the ascidian Halocynthia roretzi embryos. These antibodies stained cytoplasm like a mesh structure in epidermis cells, except for nuclei, at the early tailbud stage. Similar pattern was observed in vital staining of mitochondria with DiOC2, a fluorescent probe of mitochondria. These antibodies showed that mitochondria were distributed evenly in the animal hemisphere blastomeres at cleavage stages, whereas did not in the vegetal hemisphere blastomeres. Mitochondria were transferred more into cells of the marginal zone, such as muscle and nerve cord lineage cells, than into cells of the central zone, such as mesenchyme, notochord and endoderm lineage, in the vegetal hemisphere. Therefore, it is suggested that these antibodies may be useful as markers for analysing mechanisms involved in polarized distribution of mitochondria during ascidian embryogenesis.