초록 ▼

IV 연구개발 결과
□ 정성적 연구성과
1. 가스전환 해양·극한미생물 활용기술 개발
○ 신규 해양미생물자원 확보; 10종 (12주)
- 국내연안 해양환경으로부터 신규 화학무기독립영양 미생물자원 3 (5주) 확보
- 국내연안 해양환경으로부터 신규 혐기성 미생물자원 7종 확보
○ 신규 해양미생물자원 유전체 분석; 2종(4주)
- 확보한 신규 화학무기독립영양 미생물자원 2종(4주)에 대하여 유전체 분석 후 Acetobacterium sp. ES2와 ES3에 대하여 표준균주 A. woodii와 E. l

IV 연구개발 결과
□ 정성적 연구성과
1. 가스전환 해양·극한미생물 활용기술 개발
○ 신규 해양미생물자원 확보; 10종 (12주)
- 국내연안 해양환경으로부터 신규 화학무기독립영양 미생물자원 3 (5주) 확보
- 국내연안 해양환경으로부터 신규 혐기성 미생물자원 7종 확보
○ 신규 해양미생물자원 유전체 분석; 2종(4주)
- 확보한 신규 화학무기독립영양 미생물자원 2종(4주)에 대하여 유전체 분석 후 Acetobacterium sp. ES2와 ES3에 대하여 표준균주 A. woodii와 E. limosum과 심도있는 비교유전체 분석
○ 신규 해양미생물자원 생리적 특성 분석; 4종
- Acetobacterium sp. ES2와 ES3에 대하여 최적 생육 조건 탐색 및 다양한 C1 compounds(CO₂/H₂, CO, formate, methanol) 대사능 분석
○ 모델균주 Clostridium sp. AWRP를 활용하여 가스발효시 OD600=5.4 달성
○ 모델균주 Clostridium sp. AWRP를 활용하여 가스전환 연속배양시 아세트산 생산성 약 8 g/L/d 도달

2. 고염분수 활용 기능성 해양생물원료 대량생산 및 산업소재 개발
○ 고염분수 활용 미세조류 대량배양 연구 (200L 및 10ton급 배양)
- 고염분수를 활용한 미세조류 2종(Tetraselmis sp.. Dunaliella salina)에 대한 배양 연구 수행
- 고염분수에서 Tetraselmis sp.의 단위면적당 생산성 47.2g/m2/d 달성
- 고염분수에서 Dunaliella salina의 단위면적당 생산성 48g/m2/d 달성
- 미세조류-미생물 하이브리드 배양: 효모담체로부터 생산되는 이산화탄소를 이용해 미세조류의 성장성을 향상시킴. 이를 기반으로 하이브리드 대량배양 시스템 설계
○ 고염배양 해양생물 추출물 및 가공물 제조/효능평가
- Dunaliela salina 및 Tetraselmis sp.의 일반성분, 유용성분 및 영양성분 분석
- Dunaliela salina 추출물 제조 및 효능평가: 항산화, 간보호, 항염증 활성을 나타냄
- Tetraselmis sp. 추출물 제조 및 효능평가: 항산화, 항염증 활성을 나타냄
- 해양생물 가공물 제조: 해양생물종 7종(미세조류 2종, 해조류 3종, 해양미생물 3종)을 바이오매스로 사용하여 김치 유래 Bacillus subtilis subsp. inaquosorum을 이용해 3일간 발효 진행
- Dunaliela salina 가공물의 효능 평가: 항암활성을 나타냄
- Tetraselmis sp. 가공물의 효능 평가: 항산화, 항암활성을 나타냄
- 구멍갈파래 가공물의 효능 평가: 항산화, 항암, 콜라겐 합성, 보습 활성을 나타냄
- 감태 가공물의 효능 평가: 항산화, 항염증, 항당뇨, 항암, 보습 활성을 나타냄
- Bacillus aquimaris S2947 가공물의 효능 평가: 항암 활성을 나타냄
- Zunongwangia atlantica S6003 가공물의 효능 평가: 항암 활성을 나타냄
- 항균물질 생산 해양미생물 18균주(16종) 탐색 (colony picking method) 및 14균주에 대한 추출물 제조
- 인체 병원성 미생물 9종에 대한 항균 효과 확인
○ 미세조류 유래 펙틴의 프리바이오틱 효과 분석
- 펙틴 섭취시 쥐의 장내 미생물 군집변화 분석: 유해균 감소, 유익균 증가
- 면역관련 유전자 발현패턴 변화 분석
- 조직학적 분석

3. 수층공간이용 복합생물 자원개발
○ 양식자원 위해성인자 환경모니터링 병원체목록 조사
- 2018-2020년 해양 바이러스를 분석한 결과 21개과가 출현하였으며, phage가 더 높은 비율로 출현함.
- 주변 해수와 가리비를 비교 한 결과 가리비의 위 내용물에서 Virus비율이 더 높은 비율을 차지 함
이러한 결과로 볼 때 지속적인 해역위생안전 모니터링이 필요 함.
○ 해역 수층별 수질환경 조사
- 3년간 수층공간 양식어장 환경조사 결과 냉수성 생물은 여름철 수심 15-20m가 적합한 것으로 나타남
○ 수층공간에 따른 양식자원생물의 먹이생물 분포
- 주요 먹이생물은 녹조류는 Bathycoccus prasinos, Micromonas pusilla, Micromonas sp., 규조류는 Coscinodiscophyceae였으며 계절별로는 겨울철에는 수심에 관계없이 녹조류가 높은 분포를 보인 반면, 여름철에는 20m 이하에서 규조류 및 녹조류가 높은 빈도로 출현
○ 양식어장 부착(위협) 생물 저감방안
- 양식어장 대상생물의 성장, 작업, 상품성, 경영비용에 직접적인 영향을 주는 양식위협생물 제어방안을 찾음으로서 대상해역에서의 양식가능,불가능 판정기준을 수심별로 판정 할 수 있는 기준을 마련함.
- 부착생물 저감방안으로서는 수심 20m 이하를 활용하는 것을 제시함
○ 양식.자원 복합단지 조성 및 비즈니스 해양공원 모델개발
- 해양환경 및 먹이생물, 부착생물을 기반으로하는 조사내용을 종합고찰하여 패류양성실험 결과 비단가리비의 경우 연안보다는 외해, 표층보다는 중층에서 빠른 성장을 보임
- 남해안에서의 참조기 가두리양식산업화 가능성확보(서해안 월동폐사관계로 양식불가) 통영양성중인 참조기
- 국내 수층공간 양식어장 복합단지 어장설계도서 작성 수층공간이용 연승식 양식어장 바닥식 케이지 양식어장

□ 정량적 연구성과

(출처 : 요약문 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 한국해양과학기술원 주요사업 연차 보고서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• 목차 ... 12
• 제1장 연구개발 과제의 개요 ... 13
• 제1절 연구의 목적 및 내용 ... 13
• 1. 연구개발의 목표 및 최근 연구동향 ... 13
• 2. 연차별 연구개발의 목표 및 내용 ... 18
• 제2장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 21
• 제1절 계획대비 연구 수행의 적절성 ... 21
• 1. 연구수행의 적절성 ... 21
• 제2절 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 23
• 1. 신규 생물자원 확보 ... 23
• 2. 가스전환기술 고도화 ... 38
• 3. 미세조류 생산성 ... 56
• 4. 고염배양 해양생물 추출물 및 가공물 제조/효능평가 ... 73
• 5. 냉수층 공간을 이용 위생안전 어·패류 복합양식해양생물자원개발 ... 115
• 제3절 대표 성과 ... 157
• 제3장 연구개발목표 달성도 및 대외 기여도 ... 160
• 제1절 연구개발 수행 적정성 ... 160
• 제2절 연구개발 목표달성도 ... 162
• 제3절 대외 기여도 ... 164
• 제4절 연구성과의 의의 ... 168
• 제4장 연구개발결과의 활용계획 ... 170
• 1. 향후 연구 방향 ... 170
• 2. 성과 활용 계획 ... 171
• 제5장 참고문헌 ... 172
• 끝페이지 ... 188