4-1. 결론
4. 기타 성분변화 분석
○ KIOST에서 대량 배양한 스피룰리나의 기타 성분조성에 대한 간접비교를 위해 하와이산 과 미얀마산 스피룰리나를 구매한 후 지방산, 미네랄, 아미노산 조성을 비교 분석하였다.
[표 3-18] KIOST, Myanmar, Hawaii 스피룰리나의 지방산 조성
○ 지방산의 분류군별 조성을 분석해본 결과, 모든 그룹에서 포화지방산의 비율이 가장 높았 고, 다중불포화지방산, 단일불포화지방산 순으로 나타났다. 포화지방산 중에서는 팔미트산 (C16:0)의 비율이 가장 높았고, 불포화지방산 중에서는 필수지방산인 리놀레익엑시드 (C18:2n6c)와 감마-리놀레닌엑시드(C18:3n6)의 함량이 나타났다. KIOST에서 대량배양 한 스피룰리나 또한 미얀마나 하와이산에 비해 리놀레익엑시드(C18:2n6c)와 감마-리놀레 닌엑시드(C18:3n6)의 함량이 높게 나타나 기능적 측면에서의 스피룰리나 활용 또한 기대 된다.
[표 3-19] KIOST, Myanmar, Hawaii 스피룰리나의 아미노산 조성
[표 3-20] KIOST, Myanmar, Hawaii 스피룰리나의 미네랄 조성
○ 아미노산 조성을 분석한 결과(표 3-19), 글루탐산이 가장 높은 비율을 차지하는 것을 확 인하였고 다른 구성아미노산들도 고루 분포하고 있는 것을 확인하였다. 주요미네랄을 분 석한 결과(표 3-20) 칼륨이 가장 높은 비율을 차지하고 있고 다른 주요미네랄들도 고루 분포하고 있는 것을 확인하였다.
5. 시사점
○ 이상의 결과에서 용암해수를 이용하여 배양된 스피룰리나는 성장 및 생산 등 다른 요소들 에는 영향을 끼치지 않는 것을 확인할 수 있었다. 또한 미얀마나 하와이산에 비해 아미노 산, 무기질, 불포화지방산, 피코시아닌 등의 성분들을 증진시키는 결과를 도출했다. 이러 한 결과는 용암해수를 이용한 해양바이오매스 배양의 범용성을 확인한 예시이며, 향 후 배양원수로서의 다목적 활용 가치가 기대된다.
년도
검색어 Biotechnium Underground
seawater Deep-seawater Deep
ocean water
1994 1 (해양미세조류성장효과)
1997 1 (Nitzschia 연속배양)
1998 3 (참돔단기사육; 참돔의 심층수순치효과;
전복과 Nitzschia 연속동시배양)
2002 2 (유글레나에서 탈염심층수의 해독효과;
Eucheuma 홍조류 배양
2003 1 (미역 성장효과)
2006 2 (고추, 쌀의 종자프리밍효과)
2007
2 (빈영양 플랑크톤군집의 대사반응; 쥐 HMGB1의 저해) 2008
4 (미역배양; Japanese scampi lobster 종묘생산; 쥐 해마신경세포가지돌기 수증가; 쥐 시냅스성숙촉진)
2009 1 (식물플랑크톤 증식변화)
2010
1 (탈염용암해수- 쥐의 지질대사, 세 포내 항산화효과) 2011
3 (쥐 혈지질 및 혈압완화; 쥐 μ-opioid receptor 발현효과; Tetraselmis 성분 조성 및 생리활성)
2012
3 (사람 LDL콜레스테롤감소; 북태평양 아열대 gyre내 식물플랑크톤반응; 김 성장효과)
2013
3 (미역의 성장과 아미노산조성에 관한 효과; 햄스터에서 간지질축적 및 항 산화효과; 쥐 골다공증회복효과)
합계 0 1/161 24/240 2/330
총계 27
제 3 절 LMB 배양 대상 후보 선별 1. 대상 동물플랑크톤
[표 3-21] Web of Science 논문분석 - 년도별 논문수(생물적용 1980~현재)
○ 현재까지 용암해수 또는 해양심층수를 생물에 적용한 연구는 많지 않으며 특히 동물플랑 크톤관련 연구는 세계적으로 전무한 상태임
Class Species Temp. (℃) Sal. (ppt) Geographical origin or reference
Copepod
Acartia grani 19 38 Spain; Drillet et al.
(2011)
Acartia tonsa 15~20(17) 15~35 Denmark; Drillet et al.
(2011) Eurytemora affinis 10~15 15 France; Drillet et al.
(2011)
Eurytemora acutifrons 19 38 Mediteranea; Drillet et al.(2011)
Temora longicornis 15 30 North Sea; Drillet et al.
(2011) Temora stylifera* 19~21 38 Italy; Drillet et al.
(2011) Acartia clausi 15~20 Zillioux(1969)...
Centropages hamatus 15~20 Klein breteler(1980) Centropages typicus 15~20 Person-Le Ruyet(1975) Eurytemora affinis 15~20 12~16 Katona(1970)...
Gladioferens imparipes 12~28 2~38 Rippingale& MacShane (1991)
Pseudocalanus sp. 5~15 Klein breteler
&Gonzxalez (1980) Temora longicornis 15~20 28 Klein breteler(1980) Tisbe holothuridae 18 SW Denmark; Støttrup and
Norsker(1997)
Rotifer
Synchaeta kitina* 16 5~30(5) Park and Park (2008) Keratella sp.* 16~24(20) 0~25 Lee et al.(2013) Brachionus plicatilis* 20~25 5~34 Park(1998) [표 3-22] 동물플랑크톤의 최적 성장 온도 및 염도
○ 용암해수의 동물플랑크톤적용을 위한 용암해수특성으로 연중 안정적인 물리적 특성(수온:
17~18℃, 염분: ~32‰, pH: ~7.6)과 특정 미네랄 성분의 고함유에 의한 생리활성효과로 구분할 수 있음
○ 현재까지 보고된 수온 15~20℃(17~18℃)에서 배양 가능한 동물플랑크톤(미세생먹이 관 점에서 요각류와 윤충류에 한함)은 약 17종 정도임. 이들 중 국내에 서식하고 있는 종 또 는 유사종을 대상으로 이를 대량배양하기 위한 용암해수적용이 가능할 것으로 판단됨
* 국내 서식종
○ 용암해수의 특이적 고함량 미네랄성분인 아연(Zn), 철(Fe), 망간(Mn), 바나듐(V), 셀레늄 (Se), 게르마늄(Ge)의 동물플랑크톤에 대한 직접적인 효과 연구는 거의 전무하나 생먹이 로써 영양성을 높이기 위한 간접적인 연구는 간혹 보고되고 있음
○ 어류자어의 초기먹이로 사용되는 rotifer의 경우, 어류자어의 성장촉진이나 생존율 향상을 위해 rotifer 체내 Mn, Cu, Zn, Se 등의 미네랄을 인위적으로 강화하기 위한 연구보고가 있으며(Hamre et al., 2008; Penglase et al., 2010, 2011; Nordgreen et al., 2013; Kim et al., 2014), 이는 rotifer 배양수로써의 용암해수이용 잠재성을 시사함
○ 국내 요각류인 Paracyclopina nana의 경우, 배양수내 sodium selenite의 적정량 첨가는 항 산화효과에 의해 요각류의 난생산력을 증가시킨다는 보고(Lee et al., 2012)가 있으므로 요각류의 배양을 위한 용암해수의 긍정적인 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단됨