Light is a major external environmental factor that influences the circadian rhythm of photosynthetic organisms and various physiological phenomena, such as growth, maturation, and behavior. The number of light-reaching organisms changes depending on the season and atmospheric conditions, and the intensity and wavelength of light differ depending on the organisms inhabiting the environment. Altered light changes the circadian rhythm of fish, which is controlled by clock genes, such as period 2 (Per2), cryptochrome 1 (Cry1), and melatonin. In this study, we set the zeitgeber time (ZT; 14 light-10 dark, LD) based on the actual sunrise and sunset times and examined Per2 and Cry1 activities, levels of aralkylamine N-acetyltransferase (AANAT), and melatonin in Pholis nebulosa, a drifting seaweed species exposed to irregular light. Per2 and Cry1 levels increased during the daytime and decreased after sunset. The AANAT levels decreased during the daytime and increased during the night. Melatonin concentration was highest around midnight (ZT21, 23:30), but exhibited similar concentrations during the daytime. While the activity of Per2, Cry1, and AANAT levels exhibited a typical circadian rhythm observed in most vertebrates, melatonin concentrations did not show a significant difference between the daytime and nighttime. These findings provide insights into the circadian rhythm patterns of organisms exposed to irregular light environments, such as P. nebulosa, which differ from those of typical fish species.

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.

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.

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.

본 연구는 기장군 전면해역에 설치예정인 외해 해조류 대량양식시설의 구조물 설치 및 공간 배치를 위한 기초자료로 대상해 역의 지형구조 및 해수순환특성을 조사하였다. 관측결과 기장군 해역은 대체로 수심이 깊은 해역으로 해안에서 3-4 km 부근에서 30 m 이상의 비교적 깊은 수심을 보였다. 외해 해조류 대량양식시설의 적지선정을 위한 기초자료로 해황조건(조위, 조류)을 검토하기 위하여 수치모형 실험을 이용한 주변해역의 해수훈환 특성을 검토하였다. 대상해역은 한반도의 동해남부에 위치하여 외해역으로 갈수록 수심 이 급격히 증가하는 양상을 보이며, 특히 지형적 특성으로 인하여 바람의 내습이 큰 지역이나 본 연구에서는 외해구조물의 특성상 파랑 에 대한 구조물의 내파특성에 대한 검토는 실시하지 않았다. 대상해역은 서해나 남해안에 비하여 비교적 수심이 깊은 해역으로 대량양 식 시설 적정 수심역은 외해 양식시설의 특성 및 구조물 설치상의 특성등을 고려하여 적정 수심역을 15m～40m 선정하였다. 수치모형 실험 결과 해수유동은 창조시 남서방향으로 약 0.4 m/s 의 유속분포를 보였으며, 낙조시도 이와 반대방향으로 유사한 유속분포를 보였 다.

To develop the artificial spawning seaweeds of the sandfish, Arctoscopus japonicus, the effects by the material type of artificial spawning seaweeds were investigated at Dongsan port in Gangwon-do from December 2006 to March 2007. Sargassum fulvellum, S. horneri, rope and net were used as materials for artificial spawning seaweeds, and the most effective thing among them was S. fulvellum. A. japonicus began to attach the egg mass to artificial spawning seaweeds when sea temperature dropped below 10℃ in December, spawned heavily when it was around 8℃ in January, and completed the behavior when it started to increase over 10℃ in February. The hatching period of eggs was estimated to be about 60 days. The middle position in artificial spawning seaweed had the highest number of egg masses and the diameter of the egg mass ranged from 25mm to 62mm. Based on the result for the effects, the artificial spawning seaweeds of A. japonicus were developed and it is possible to use them to form seaweed forests or spawning grounds of other species.

This study was performed to investigate the contents of sulfites in 1,063 dried seaweeds in Seoul Chung-Bu market from March in 1999 to August in 2000. Sulfites of the samples were determined by Zn powder reduction method and Monnier-Williams's modified method. Two samples of 1063 (0.19%) were detected over 30ppm in SO₂ contents by Monnier-Williams's modified method. In samples detected over 30ppm, 2 brown algaes were 171.4ppm and 295.7ppm. By Zn powder reduction method, 54 dried seaweeds (54/1063 = 5.08%) were positive reaction (1-30ppm). These were 28 dried layers, 27 dried brown seaweeds and 2 sea cabbages. According to results, the quality test for the dried seaweeds must be reinforced to supply safety food for the citizens.

조류 소재에 관한 연구는 꾸준히 진행되고 있다. 본 연구에서는 미역, 다시마, 불등가사리 등 해조류를 혼합 한 발효추출물의 항산화, 미백, 보습의 활성 실험을 진행하였다. 또한 유산균으로는 김치유산균 Lactobacillus sakei균주를 이용하였다. 복합해조류 발효추출물의 생리활성 실험을 진행하였으며, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2’-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid (ABTS) 라디칼 소거능에서는 양성대조군 보다 높은 저해효능을 보였다. 미백효능 실험에서는 3,4-dihydroxy-L-phenylalanine (L-DOPA), mushroom tyrosinase 실험을 수행하였으며, 발효 전보다 발효 후의 미백활성이 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 해조류 소재의 유효성분인 fucose에 대한 HPLC분석을 수행하였으며, 용매조건에 대한 표준화 방법을 새로이 정립하였다. 이 연구는 복합해조류 추출물이 항산화, 미백 등 화장품 소재로서 가능성을 제안할 수 있다.

최근 우리나라 서･남해안에 대량 유입되고 있는 괭생이모자반은 매년 그 양이 증가하고 있으며, 항해 및 양식시설 등에 피해를 주고 있다. 또한 막대한 비용 및 인력을 동원하여 수거한 후에도 그 처리에 어려움을 겪고있다. 우리나라 해안에 유입되는 양이 매년 증가하고 있어 괭생이모자반에 대한 적절한 처리방안 대책이 시급한 실정이다. 해조류는 바이오에너지 회수를 위한 바이오매스로 주목을 받아, 에너지 전환 공정에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 괭생이모자반은 해조류 중 갈조류에 속하며 바이오매스로서의 잠재성이 높을 것으로 판단된다. 그러나 바다에서 수거/수확된 해조류에는 해수 속 염분이 일부 묻어 있을 것으로 사료되며, 이 단계에서 해조류 관리와 후속 공정과의 연구는 현재 미미하다. 이에 본 연구에서는 바다에서 수거된 괭생이모자반을 대상으로 수거직후 관리(세척여부)에 따라 바이오에너지 전환 공정 중 당 가수분해에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 세척시료와 미세척시료를 대상으로 강열감량 후 회분의 전기전도도 값을 측정한 결과, 미세척시료가 2.28 mS/cm로 세척시료보다 1.64배 높았으며, 이때 회분의 약 73%가 염분으로 나타났다. 세척과정을 반복적으로 실시하여 배출된 세척수의 전기전도도를 측정한 결과, 3회 세척 후 세척수 전기전도도는 1회 세척 후 결과 값의 88%가 감소하여, 해조류 표면에 묻은 염분은 반복되는 세척과정에서 상당부분 제거됨을 확인하였다. 세척여부는 당 가수분해 공정에도 영향을 미쳤으며, 특히 효소를 이용한 생물학적 가수분해 공정에 저해효과가 큰 것으로 나타났다.

For the purpose of safety identification, the concentrations of heavy metals in seaweeds collected from Busan Gijang coastal area were investigated. The average concentration of metals had a level of as high as the order of manganese (2.76 ppm)>zinc(2.11 ppm)>copper(0.59 ppm)>arsenic (0.092 ppm)>lead(0.06 ppm)> mercury(0.03 ppm)>cadmium(0.026 ppm). The contents of manganese and zinc were highly detected from P. elliptica, copper and mercury from agar, cadmium from sea mustard and arsenic from wild sea mustard, respectively. The metal contents of seaweeds varied with kinds of samples, but high level for the safety can be found in these samples. Because P. elliptica had shown a clear selectivity for both manganese and zinc, this seaweed could be useful as a bioindicator for these two metal pollution.

본 연구에서는 제주도 해안에 자생하는 45종의 해양식물 추출물에 대한 항균 활성을 조사하였다. 해양식물 추출물은 80 % 메탄올에서 유효 성분을 추출하여 시료화 하였고 항균활성을 검증하였다. 그 결과, 45종의 해조류 중에서 넓패, 패, 구멍갈파래 등을 포함한 6종의 해양식물이 미생물 생육을 억제하는 결과를 보였다. 항균활성을 갖는 해양식물 중 패, 감태 2종은 항산화 효능도 동시에 가지고 있음을 확인하였다. 이러한 결과를 통해, 본 실험에서 확보된 추출물이 항균 물질로 사용될 수 있는 가능성을 확인하였다.