KR101960188B1 - 이산화염소를 이용한 미세조류 내 아스타잔틴 함량 증대 방법 - Google Patents

이산화염소를 이용한 미세조류 내 아스타잔틴 함량 증대 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이산화염소(Chlorine dioxide; ClO2)를 처리하여 미세조류 내 아스타잔틴(astaxanthin)의 함량을 증대시키는 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따라 이산화염소를 처리하여 아스타잔틴을 생산하면, 세포에 큰 피해를 주지 않아 세포 사멸 문제가 적을 뿐만 아니라, 식품 공정이나 소독을 하는 용도로 사용되는 이산화염소를 이용하는 것이기 때문에 안전성의 문제가 발생하지 않는다. 또한, 본 발명은 추가적인 설비 없이도 바로 산업현장에 적용할 수 있으며, 나아가, 산화력이 매우 높고 물에 잘 용해되는 이산화염소를 이용하는 것이므로, 적은 양으로도 아스타잔틴의 생산량을 보다 증대시킬 수 있어, 이에 따라 아스타잔틴 생산 비용 절감이 가능하다. 따라서 본 발명으로 생산된 고부가가치 물질인 아스타잔틴은 식품, 화장품, 의약품 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Description

이산화염소를 이용한 미세조류 내 아스타잔틴 함량 증대 방법 {Method for enhancement of astaxanthin content in microalgae using chlorine dioxide}
본 발명은 이산화염소(Chlorine dioxide; ClO2)를 처리하여 산화적 스트레스를 주어 미세조류 내 아스타잔틴(astaxanthin)의 함량을 증대시키는 방법에 관한 것이다.
적색의 케토카로티노이드(Ketocarotenoid)인 아스타잔틴(Astaxanthin, 3,3'-dihydroxy-β, β'-carotene-4,4'-dione)은 동물의 체내합성이 불가능한 불포화성 이소프렌 유도체의 일종으로서, 베타-카로틴에 비하여 양쪽 말단기에 하이드록실기(-OH)와 케톤기(=O)를 하나씩 더 가지고 있는데, 이와 같은 아스타잔틴의 독특한 분자 구조적 특성으로 인하여 기존의 항산화 물질보다 항산화 활성이 월등히 높으며, 특히 비타민 C보다 약 6000배 높은 항산화 능력을 가지고 있는 것으로 알려져 있다.
이러한 높은 항산화 활성기능으로 인해 아스타잔틴은 의약품, 식품 첨가제, 착색제 및 동물과 치어의 사료 첨가제 등으로 널리 사용되고 있어, 그 수요량 및 활용 범위가 급격히 확대될 것으로 예상되고 있으며, 눈 건강에도 좋은 것으로 알려져 의약품, 식품 첨가제 등 다양한 분야에 활용되고 있다.
한편, 미세조류인 헤마토코쿠스 종(Haematococcus)은 높은 광량, 질소원 부족 등의 스트레스를 받으면 세포벽이 두꺼워지면서 세포 내에 적색의 케토카로티노이드(Ketocarotenoid)인 아스타잔틴(Astaxanthin, 3,3'-dihydroxy-β,β'-carotene-4,4'-dione)을 축적하는 것으로 알려져, 이에 고함량의 아스타잔틴을 생산하기 위하여, LED 등으로 광 조사량을 증가시켜 미세조류에 의한 아스타잔틴 생산량을 보다 높이기 위한 방법(한국 등록특허 10-1009000 참조) 등이 개발되어 왔지만, 이를 위해서는 특별한 형태의 반응기가 필요하며, 또한 높은 량의 광 조사량을 위한 에너지 발생 비용이 크다는 단점이 있다.
이처럼, 미세조류의 아스타잔틴 축적을 유도하기 위한 방법의 하나로 산화적 스트레스를 주기도 하는데, 이는 주로 과산화수소(Hydrogen peroxide)와 같은 산화력을 가지는 물질을 첨가하여 아스타잔틴 축적을 유도하는 것이다. 다만, 이와 같은 과산화수소의 이용으로 세포 당 아스타잔틴 함량이 증가하기는 하지만, 이로 인하여 많은 세포가 사멸에 이를 수 있다는 단점이 있으며, 만일, 식품 등에 활용할 경우에는 최종식품의 완성 전에 분해하거나 제거하여야 하고, 나아가 허용 농도 이상인 경우 인체 안전성 문제가 발생할 수 있으나, 이를 해결하기 위한 방법에 대한 연구는 아직 미비한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명자들은 아스타잔틴 생산을 보다 증대시킬 수 있는 방법에 대해 예의 연구하던 중, 이산화염소를 이용한 결과, 아스타잔틴의 생산량이 증가한다는 것을 확인하고, 이에 기초하여 본 발명을 완성하게 되었다.
이에, 본 발명은 이산화염소(Chlorine dioxide)를 처리하여 미세조류 내 아스타잔틴(astaxanthin)의 함량을 증대시키는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 미세조류를 배양하는 단계; 및 (b) 상기 미세조류에 이산화염소(Chlorine dioxide)를 처리하는 단계를 포함하는, 미세조류 내 아스타잔틴(astaxanthin)의 함량을 증대 시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예로서, 상기 이산화염소의 처리는 0.1 내지 2ppm의 농도로 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구현예로서, 상기 미세조류는 파피아(Phaffia)속, 파라코커스(Paracoccus)속, 및 헤마토코쿠스(Haematococcus)속으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나에 속하는 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 헤마토코쿠스 플루비아리스(Haematococcus pluvialis)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 이산화염소의 처리는 미세조류 배양 후 12일 차 이상에서 처리하는 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 미세조류 배양 후 12일 차 내지 17일 차 사이에 처리할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
아울러, 본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 이산화염소를 처리하는 단계는 자외선 처리를 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 상기 자외선 처리는 이산화염소를 처리한 후에 처리하며, 상기 자외선 처리는 이산화염소를 불활성화 시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라 이산화염소를 처리하여 아스타잔틴을 생산하면, 세포에 큰 피해를 주지 않아 세포 사멸 문제가 적을 뿐만 아니라, 식품 공정이나 소독을 하는 용도로 사용되는 이산화염소를 이용하는 것이기 때문에 안전성의 문제가 발생하지 않는다. 또한, 본 발명은 추가적인 설비 없이도 바로 산업현장에 적용할 수 있으며, 나아가, 산화력이 매우 높고 물에 잘 용해되는 이산화염소를 이용하는 것이므로, 적은 양으로도 아스타잔틴의 생산량을 보다 증대시킬 수 있어, 이에 따라 아스타잔틴 생산 비용 절감이 가능하다. 따라서 본 발명으로 생산된 고부가 가치 물질인 아스타잔틴은 식품, 화장품, 의약품 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
도 1은 헤마토코쿠스에 이산화염소 용액을 첨가하여 그 변화를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 2a 내지 도 2c는 이산화염소 1, 1.5, 및 2ppm을 처리하였을 때, 각 헤마토코쿠스의 세포밀도(도 2a), 총 아스타잔틴 생산량(도 2b), 및 세포 당 아스타잔틴 생산량(도 2c)을 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 3a 내지 도 3c는 배양 14일 차의 헤마토코쿠스에 이산화염소를 처리 후, 17일 차 및 20일 차 헤마토코쿠스의 세포밀도(도 3a), 총 아스타잔틴 생산량(도 3b), 및 세포 당 아스타잔틴 생산량(도 3c)을 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 4a 내지 도 4c는 배양 17일 차의 헤마토코쿠스에 이산화염소를 처리 후, 20일 차 및 23일 차 헤마토코쿠스의 세포밀도(도 4a), 총 아스타잔틴 생산량(도 4b), 및 세포 당 아스타잔틴 생산량(도 4c)을 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 5a 내지 도 5c은 자외선과 이산화염소 1 및 1.5ppm을 처리하였을 때, 각 헤마토코쿠스의 세포밀도(도 5a), 총 아스타잔틴 생산량(도 5b), 및 세포 당 아스타잔틴 생산량(도 5c)을 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 6a 내지 도 6c는 배양 12일 차의 헤마토코쿠스에 이산화염소를 처리 후, 자외선을 조사한 다음, 15일 차 및 18일 차 헤마토코쿠스의 세포밀도(도 6a), 총 아스타잔틴 생산량(도 6b), 및 세포 당 아스타잔틴 생산량(도 6c)을 확인한 결과를 나타낸 것이다.
본 발명자들은 이산화염소를 처리하여 아스타잔틴의 생산량을 증대시킬 수 있다는 것을 확인하고, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 이산화염소(Chlorine dioxide)를 처리하여 미세조류 내 아스타잔틴(astaxanthin)의 함량을 증대 시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 "미세조류(microalgae)"는 크기 50 μm 이하의 단세포 조류로서, 자연계의 먹이사슬에서 최하위에 위치하여 광합성 색소를 가지며 광합성을 통해 유기물을 생산하는 독립영양생물이다. 미세조류의 대표종으로 규조류(diatom)와 와편모조류(dinophyta)를 들 수 있다.
본 발명의 "아스타잔틴(astaxanthin)"은 카로티노이드의 하나로서, 가재나 새우 등의 갑각류에 가장 많이 보이지만 생선의 살, 금눈돔의 표피 등 동물계에 굉장히 널리 분포하는 조오카로티노이드의 대표적인 것이다. 또한, 하등 식물에서도 관찰할 수 있는데, 유리 상태 혹은 에스테르로서 존재하고 있는 것 외에, 단백질과 결합하여 여러 가지 색의 색소 단백질로서 존재하는 것도 많다.
이산화염소의 처리는 0.1 내지 2ppm의 농도로 수행 될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 이산화염소의 처리는 자외선 처리와 함께 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 미세조류는 파피아(Phaffia)속, 파라코커스(Paracoccus)속, 및 헤마토코쿠스(Haematococcus)속의 군으로부터 선택되는 어느 하나에 속하는 미세조류일 수 있으나, 본 발명과 같이 이산화염소의 처리에 의해 아스타잔틴(astaxanthin)의 함량을 증대되는 미세조류라면 이에 제한되는 것은 아니며, 바람직하게는, 헤마토코쿠스 플루비아리스(Haematococcus pluvialis)일 수 있다.
본 발명의 "헤마토코쿠스( Haematococcus)"는 난형 또는 구형의 형태이며, 전단에 2개의 편모가 있어 헤엄을 치는 단세포 녹조류로서, 세포 본체의 원형질은 약간 떨어져서 세포벽으로 둘러싸여 있고, 그 사이에는 한천과 같은 용액이 풍부하며, 원형질과 세포벽은 방사상인 다수의 세포질 실로 연결되어 있으며, 아스타잔틴을 축적하여 홍색을 나타내는 것이 많다. 2분열인 무성생식과 동형 배우자에 의한 유성생식을 하는 것으로 알려졌고, 부적당한 환경에서는 편모를 상실한 영양체의 3~4배 크기의 구상체가 되어 아스타잔틴을 다량으로 축적한 아키네트(akinete)를 형성하며, 상기 아키네트는 환경이 호전되면 분열하여 4, 8 또는 16개의 유주자를 형성하고, 유주자는 방출 후 영양세포가 된다. 바위 위의 물이 고여 있는 곳 등에서 생육한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 아스타잔틴의 생산을 위해서 미세조류 중 헤마토코쿠스 플루비아리스(Haematococcus pluvialis)을 배양하여(실시예 1 참조), 상기 배양한 헤마토코쿠스에 이산화염소를 처리하여 헤마토코쿠스의 아스타잔틴의 생성을 유도해 그 변화를 관찰하였다(실시예 2 참조).
본 발명의 또 다른 실시예에서는, 미세조류의 배양기간에 따른 이산화염소에 대한 반응성을 비교하였다(실시예 3 참조).
본 발명의 또 다른 실시예에서는, 이산화염소의 처리와 함께 자외선을 처리해 헤마토코쿠스의 아스타잔틴의 생성량의 변화를 관찰하였으며(실시예 4 참조), 또한, 이산화염소 처리 후 자외선 처리를 통한 헤마토코쿠스의 세포사멸 방지에 미치는 영향을 확인하였다(실시예 5 참조),
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 실험 준비 및 방법
아스타잔틴의 생산을 위해서 미세조류 중 헤마토코쿠스 플루비아리스( Haematococcus pluvialis) 종을 이용하였다. OHM 배지를 이용해 상기 헤마토코쿠스를 배양하였는데, 상기 배지는 1L 3차 증류수에 0.41g KNO3, 0.03g Na2HPO4, 0.246g MgSO4·7H2O, 0.11g CaCl2·2H2O, 2.62mg Fe(III)-citrate·H2O, 0.011mg CoCl2·6H2O, 0.12mg CuSO4·5H2O, 0.075mg Cr2O3, 0.98mg MnCl2·4H2O, 0.12mg Na2MoO4·2H2O, 0.005mg SeO2, 25g biotin, 17.5g thiamine, 및 15g B12을 첨가하여 제조하였으며, 121℃에서 20분간 멸균 후 사용하였다.
1L 둥근 플라스크(DURAN 제조)에 600mL의 멸균된 OHM 배지를 넣고, 100mL의 헤마토코쿠스 샘플을 넣은 후, 15일간 배양하였다. 이때, 빛 광량은 50 umolm-2s-1, 온도 25℃에서 배양하였고, 1vvm의 공기를 주입하였다. 15일 배양한 헤마토코쿠스를 3mL씩 12-wells cell culture plate에 분주한 후, 이산화염소 용액 1mL을 첨가하였다. 이산화염소 용액은 가스 발생장치(푸르고팜 제조)를 이용하여 전기분해 방식으로 제조한 가스 형태의 이산화염소를 3차 증류수에 녹여 제조하였다. 그 후 광량 100 umol m-2 s-1, 온도 25℃에서 배양하였다.
헤마토코쿠스 세포 수는 Hemacytometer(Hausser Scientific 제조)를 이용하여 측정하였으며, 아스타잔틴 함량 측정은 bead-beater(BioSpec 제조)를 이용하여 헤마토코쿠스 세포를 90% 아세톤(SAMCHUN 제조)과 마이크로비드(micro-bead)가 담긴 튜브에 담아 파쇄하고, 13000 rpm에서 원심 분리하여 상층액을 분리한 다음, 분광광도계(GENESYS 제조)를 이용하여 측정하였다. 상기 상층액은 474nm에서 측정하였으며, 아스타잔틴 계산식인 (OD474-0.0831)/0.1426을 이용하여 계산하였다(단위: mg/L).
실시예 2. 이산화염소를 이용한 헤마토코쿠스의 아스타잔틴 생성 유도
상기 실시예 1의 방법에 따라 배양한 헤마토코쿠스에 이산화염소 농도가 1, 1.5, 및 2ppm이 되도록 이산화염소 용액을 첨가한 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이, 이산화염소 농도 2ppm에서 아스타잔틴을 생성한 진한 붉은 색의 세포와 투명하게 변한 사멸 세포를 확인할 수 있었다.
또한, 이산화염소를 1, 1.5, 및 2ppm으로 처리하였을 때, 세포 밀도가 감소함을 확인하였으며(도 2a 참조), 이산화염소를 1.5 및 2ppm으로 처리하였을 때, 세포 당 아스타잔틴 생산량이 증가함을 확인할 수 있었다(도 2c 참조). 이때 총 아스타잔틴의 생산량은 도 2b에 나타낸 바와 같다.
상기로부터, 이산화염소 처리는 헤마토코쿠스에게 스트레스로 작용하여 아스타잔틴의 생성을 촉진 시킬 수 있었지만, 그만큼 헤마토코쿠스에 손상을 입혀 세포수가 감소됨을 알 수 있다.
실시예 3. 미세조류의 배양기간에 따른 이산화염소에 대한 반응성 비교
이산화염소 처리에 따른 아스타잔틴의 생산량과 미세조류 생존률 사이의 관계에서 유의미한 지점을 찾고자, 미세조류의 배양기간에 따른 이산화염소에 대한 반응성을 비교하기 위하여, 상기 실시예 1의 방법에 따라 헤마토코쿠스를 각 14일 및 17일의 기간 동안 배양하였고, 이산화염소 농도가 0.1, 0.5, 1, 및 1.5ppm이 되도록 이산화염소 용액을 첨가하였다.
그 결과, 도 3a 내지 도 3b에 나타낸 바와 같이, 14일 동안 배양한 헤마토코쿠스에 이산화염소를 처리한 후, 3일(배양 17일 차) 및 6일(배양 20일 차)의 기간 동안 더 배양하였을 때, 헤마토코쿠스의 세포밀도는 같거나, 감소하였고(도 3a 참조), 아스타잔틴의 총 생산량은 다소 증가함을 확인할 수 있었다(도 3b 참조). 즉, 이산화염소를 처리하였을 때 이산화염소를 1.5ppm의 농도로 처리하였을 때를 제외하고는 세포 당 아스타잔틴 생산량이 유의미하게 증가하지 않았다(도 3c 참조).
한편, 도 4a 내지 도 4b에 나타낸 바와 같이, 17일 동안 배양한 헤마토코쿠스에 이산화염소를 처리한 후, 3일(배양 20일차) 및 6일(배양 23일차)의 기간 동안 더 배양하였을 때, 헤마토코쿠스의 세포밀도는 증가하였으며(도 4a 참조), 이산화염소 처리에 의해 아스타잔틴의 총 생산량 또한 증가함을 확인할 수 있었다(도 4b 참조). 즉, 이산화염소를 처리하였을 때 세포 당 아스타잔틴 생산량은 모두 증가하였다(도 4c 참조).
상기로부터, 14일 차의 헤마토코쿠스에 비하여, 17일 차의 헤마토코쿠스가 이산화염소 처리에 더 높은 생존률을 보인다는 점을 알 수 있다.
실시예 4. 이산화염소와 자외선 처리를 통한 헤마토코쿠스의 아스타잔틴 생성 유도
상기 실시예 1의 방법에 따라 배양한 헤마토코쿠스에 이산화염소 농도가 1 및 1.5ppm이 되도록 이산화염소 용액을 첨가하였다. 농도별로 이산화염소를 처리한 다음, 3시간, 6시간, 및 24시간 후에 30분간 햇빛(자외선)에 노출 시켜 이산화염소를 분해시켰다. 이때, 정확한 비교를 위하여 자외선에 노출 시키지 않은 헤마토코쿠스도 포함하였다.
그 결과, 이산화염소와 자외선 처리를 하였을 때, 이산화염소의 농도 1 및 1.5ppm 모두에서 세포 밀도가 감소하였으며(도 5a 참조), 세포 당 아스타잔틴 생산량은 햇빛 처리와 상관없이 이산화염소의 농도 1 및 1.5ppm 모두에서 증가함을 확인할 수 있었다(도 5c 참조). 이때, 총 아스타잔틴의 생산량은 도 5b에 나타낸 바와 같다.
상기로부터, 이산화염소를 분해 시키기 위한 자외선 처리는 이산화염소의 작용에 영향을 미치지 않는다는 점을 알 수 있다.
실시예 5. 이산화염소 처리 후 자외선 처리를 통한 헤마토코쿠스의 세포사멸 방지 유도
이산화염소를 처리에 따른 헤마토코쿠스의 세포사멸을 방지하기 위하여 이산화염소를 불활성화시키는 방법을 확인하고자, 상기 실시예 1의 방법에 따라 12일 동안 배양한 헤마토코쿠스에 0.1 및 0.5ppm 농도의 이산화염소를 처리한 후, 3일(배양 15일 차) 및 6일(배양 18일 차)의 기간 동안 더 배양하였으며, 특히, 0.1ppm의 ClO2를 처리하고 30분 뒤, 30분 동안의 자외선 조사를 5일간 매일 반복하였다(0.1ppm*5 처리).
그 결과, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 상기와 같은 0.1ppm*5 처리구의 세포밀도는 자외선 조사를 하지 않은 다른 처리구 보다 높았으며, 대조군(control; con)과는 유의한 차이가 없었다.
또한, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 12일 동안 배양한 헤마토코쿠스에 이산화염소를 처리한 후, 3일(배양 15일 차) 및 6일(배양 18일 차)의 기간 동안 더 배양하였을 때, 처리구와 대조군 사이의 아스타잔틴 총량은 유의한 차이가 없음을 확인할 수 있었다.
따라서, 도 6c에 나타낸 바와 같이, 세포 당 아스타잔틴 생산량을 확인하였을 때, 0.1 및 0.5ppm의 ClO2 처리구에서의 세포 당 아스타잔틴 생산량이 많았으며, ClO2 처리후 자외선 조사를 처리한 0.1ppm*5 처리구에서는 대조군과의 차이가 없어, 이산화염소 처리에 관계없이 세포 당 아스타잔틴 생산량이 유지되었다는 것을 관찰할 수 있었다.
상기로부터, 자외선 처리에 의해 ClO2의 효과가 나타나지 않음을 알 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (9)

  1. (a) 미세조류를 배양하는 단계; 및
    (b) 상기 미세조류에 이산화염소(Chlorine dioxide)를 처리하는 단계를 포함하는, 미세조류 내 아스타잔틴(astaxanthin)의 함량을 증대시키는 방법으로서,
    상기 미세조류는 헤마토코쿠스 (Haematococcus)속이고, 상기 이산화염소는 0.1 내지 2ppm의 농도로 처리하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 미세조류는 헤마토코쿠스 플루비아리스(Haematococcus pluvialis)인 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이산화염소의 처리는 미세조류 배양 후 12일 차 이상에서 처리하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이산화염소의 처리는 미세조류 배양 후 12일 차 내지 17일 차 사이에 처리하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이산화염소를 처리하는 단계는 자외선 처리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 자외선 처리는 이산화염소를 처리한 후에 처리하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 자외선 처리는 이산화염소를 불활성화시키는 것을 특징으로 하는, 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220135368A (ko) 2021-03-30 2022-10-07 고려대학교 산학협력단 초음파 자극의 도입을 통한 미세조류 유래 고부가 가치 물질 생합성 증대법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100939442B1 (ko) * 2009-09-22 2010-01-28 김성종 이산화염소를 이용한 조류 제거방법 및 장치
KR20100105193A (ko) * 2009-03-20 2010-09-29 한국원자력연구원 방사선 조사를 이용한 아스타잔틴의 생산방법
KR20150026087A (ko) * 2013-08-30 2015-03-11 (주)엔엘피 이산화탄소를 활용한 미세조류의 성장 및 지질 함량 향상 방법
KR101594649B1 (ko) * 2013-11-01 2016-02-16 포항공과대학교 산학협력단 직립싸리버섯 추출물을 포함하는 고지혈증 치료 또는 예방용 조성물

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100105193A (ko) * 2009-03-20 2010-09-29 한국원자력연구원 방사선 조사를 이용한 아스타잔틴의 생산방법
KR100939442B1 (ko) * 2009-09-22 2010-01-28 김성종 이산화염소를 이용한 조류 제거방법 및 장치
KR20150026087A (ko) * 2013-08-30 2015-03-11 (주)엔엘피 이산화탄소를 활용한 미세조류의 성장 및 지질 함량 향상 방법
KR101594649B1 (ko) * 2013-11-01 2016-02-16 포항공과대학교 산학협력단 직립싸리버섯 추출물을 포함하는 고지혈증 치료 또는 예방용 조성물

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220135368A (ko) 2021-03-30 2022-10-07 고려대학교 산학협력단 초음파 자극의 도입을 통한 미세조류 유래 고부가 가치 물질 생합성 증대법

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