[논문]환경친화성 계면활성제를 이용한 어병균의 살균효과

최상원

문제 정의

따라서 본 실험은 살균소독제의 응용분야의 한 방편으로 양식장에 수 환경의 소독살균제로서의 가능성을 검증코자 양식어류에는 안전하며, 기존에 사용되는 살균소독제보다 효과가 큰 아미노산 구리 착물계의 살균소독제를 이용한 양식어류 항균 제제 물질로서 적용가능성을 조사하였다.
이중에서 양식장의 수 환경개선은 매우 중요하다고 할 수 있다 양식어류가 각종 어병균에 노출이 되었을 때 감염되는 확율은 매우 높고, 또한 이들의 적절한 소독이 이루어지지 않고 있어 양식업의 성패가 좌우될 수 있다. 따라서 살균소독제로 개발중에 있는 제품인 아미노산 구리(Ⅱ) 착물을 직접 어병균에 적용해 봄으로서 기존에 널리 알려져 있는 살균소독제보다 효과가 증대되고, 어류에도 안전하며, 상용화된 포르말린, 고농도 구리계등의 독성 소독제의 대체제로서의 가능성을 조사하였다.
포르말린처럼 저온에서 물성이 변하여 어류에 직접적인 피해를 유발하는지를 알아보고 또한 고온 같은 온도 범위에서 살균력의 보존상태를 알아보고자 하였다.

제안 방법

을 10⁵~l0⁶CFU/㎖ 농도로 조절한 후 적정농도 아미노산 구리(II) 착물을 첨가하여 30℃에서 80 rpm으로 24시간동안 진탕 배양하였다. 균의 집락수의 판정은 배양 경과 시간에 따라 1시간, 3시간 및 6시간 후균을 채취하여 NBN 고체 배지에 도말하여 30"C 세균배양기에서 시간경과에 따른 살균효과를 조사하였다. 이들 살균효과는 NBN 고체배지에 나타난 집락수로 판정하였다.
이들 어병균들은 대량 폐사를 일으키는 세균성 질병인 Edwardsiella tarda, Vibrio anguillarum, Aeromonas hydrophila, Streptococcus sp. 등으로 이들 어병균에 아미노산 구리(Ⅱ) 착물을 처리하였을 때 시간 경과에 따른 사멸농도를 조사하였다. 그 결과는 Fig.
수 환경 조건에서 본 배양을 위한 아미노산-구리(Ⅱ) 착물을 Phosphate Buffer Saline(PBS, pH 7.4)이나 멸균 해수에 첨가하여 구리 최종농도가 Ippm, 5pm, lOppm의 농도 범위가 되게 하였다. 대표적인 어병균인 Edwardsiella tarda, Vibrio anguillarum, Aeromonas hydrophila, Strep tococcus sp.
아미노산-구리(II) 착물이 온도의 변화에 따라 동일한 살균력을 보유 하는가를 측정하였다. 저온에서의 살균력은 살균제를 -20℃에서 72시간동안 냉동 후 해동하여 사용하였고, 고온에서의 살균력은 121℃ 15기압에서 20분 동안 습윤 멸균한 후 사용하였으며, 실온에서의 실험도 시료와 동일 농도 조건(0~10ppm)에서 처리하였다.
항균력 실험을 위한 어병균은 Edwardsiella tarda, Vibrio anguillarum, Aeromonas hydrophila and Strep-tococcus sp를 사용하였다. 어병균은 1% NaCl nutrient agar에서 배양을 하였으며, PBS에 균수를 2 x 10⁵~10⁶개체 균수로 조정하였으며, 아미노산 구리(U) 착물 농도를 0, 1, 5, 10ppm으로 조정하였다. 이들 어병귣 모두 아미노산 구리(Ⅱ) 착물에 대한 살균력이 우수함을 입증할 수 있었다.
보유 하는가를 측정하였다. 저온에서의 살균력은 살균제를 -20℃에서 72시간동안 냉동 후 해동하여 사용하였고, 고온에서의 살균력은 121℃ 15기압에서 20분 동안 습윤 멸균한 후 사용하였으며, 실온에서의 실험도 시료와 동일 농도 조건(0~10ppm)에서 처리하였다.
합성한 아미노산 구리(Ⅱ) 착물을 살균소독제로서 양식장에 적용하기 위하여 고 수 온 기에 집 중적으로 양식현장에서 발병하는 대표적인 어병균을 살균실험에 적용 하였다. 이들 어병균들은 대량 폐사를 일으키는 세균성 질병인 Edwardsiella tarda, Vibrio anguillarum, Aeromonas hydrophila, Streptococcus sp.

대상 데이터

Streptocoaus sp.는 여수대 생물공학과 김진만 교수로부터 기증받아 Nutrient agar에 l%(w/v) NaCl를 첨가한 배지에서 계대 배양하여 사용하였다.
이들 살균효과는 NBN 고체배지에 나타난 집락수로 판정하였다. 대조군으로는 기존에 현장에서 사용되고 있는 중성 포르말린(Sigma Co.), ET(구리계의 시장제품)을 다양한 농도 조건으로 조정하여 처리하였다.
본 실험에 사용된 살균소독제는 여수대 벤쳐기업인 (주) 하나로부터 기증 받았으며, 아미노산 구리(Ⅱ) 착물 형태인 살균소독제의 합성과 기본적인 살균성이 조사하였다.¹⁰⁾
본 실험에 사용된 아미노산 구리(Ⅱ) 착물은 그 원액의 구리 농도를 l0,000ppm 으로 조정하여 사용하였다. 항균력 실험을 위한 어병균은 Edwardsiella tarda, Vibrio anguillarum, Aeromonas hydrophila and Strep-tococcus sp를 사용하였다.
살균실험을 위한 어병균의 계대 배양을 위하여 Nutrient agar(NB)에 l%(w/v)의 NaCl을 첨가한 배지 (NBN)를 해수를 습윤 멸균 한 후 사용하였으며, 세균수의 판정을 위한 도말 배양 배지로는 NBN 한천배지를 기본 배지로 사용하였다.
사용하였다. 항균력 실험을 위한 어병균은 Edwardsiella tarda, Vibrio anguillarum, Aeromonas hydrophila and Strep-tococcus sp를 사용하였다. 어병균은 1% NaCl nutrient agar에서 배양을 하였으며, PBS에 균수를 2 x 10⁵~10⁶개체 균수로 조정하였으며, 아미노산 구리(U) 착물 농도를 0, 1, 5, 10ppm으로 조정하였다.

성능/효과

8~9) 살균소독제의 하나로 개발된 아미노산 구리 착물은 기존에 알려진 Tego형과 유사한 계면활성제로서 양쪽성 비누의 단점인 그람음성균에도 살균력이 뛰어나고, 역성비누의 단백질, 혈청, 림프액 등의 단백질과 불용성 침전을 형성하는 단점을 해결하였다.
것일 본다. 또한 기존에 널리 사용되고 있는 포르말린이나 고농도 구리계 소독제 및 기존 과다 사용되고 있는 항생제 대체 살균소독제로서의 충분한 가치가 있다고 사료되었다.
2 D). 또한 대조군으로 사용된 포르말린과 ET를 처리하였을 때 시간경과에 따른 어병균의 사멸효과는 아미노산 구리(Ⅱ) 착물(Fig. 3 B)보다 높은 농도조건에서도 실험군보다 살균효과가 떨어짐을 알 수 있었다(Fig. 3 C, D).
본 실험에 사용된 살균소독제는 기존에 알려진 어느 소독제보다 안정하고 저농도(1ppm 이상)에서 어병균을 1시간 이내에 전멸시킬 수 있다. 특히 양식 현장에서 사용시 포르말린이나 고농도 구리계(ET 등)등과는 달리 살균제의 사용량을 크게 절감함으로써 사람 또는 대상어류에 대한 피해의 우려가 상대적으로 적다.
2-3 C). 비브리오증을 유발하는 Vibrio anguillarum은 다른 어병균에 비하여 살균력이 다소 감소하는 경향을 보였다.
아미노산 구리(II) 착물을 저온과 고온상태에서 보관하였을 때 본 제품의 살균력의 보존능력을 알아보고자 실험한 결과 모든 어병균의 살균 실험에서 온도의 변화와 무관하게 1ppm의 농도조건에서 1시간 안에 100%의 살균력을 보존하였다(Fig. 4).
양식어류에서 복수증을 유발하는 Edwardsiella tarda의 사멸효과는 어병균 10⁴~1O⁵ CFU/㎖의 농도조건에서 Ippm 이상의 농도로 처리하였을 때 30분 경과 후 95%의 사멸율과 1시간 경과 후에는 100%의 사멸효과를 나타냈다(Fig. 1. 과 Fig. 2-1 C).
어류 양식장에 심각한 피해를 입히고 있는 세균성 질병인 에드와드, 비브리오 및 연쇄구균, 에어로모나스균 등의 어병균들은 여러 환경조건의 경로로부터 감염되는데, 가장 확실한 경로는 수 환경으로부터 어류에 직접 감염되어 어병을 발생시킨다고 알려졌다. 이들 세균성 어병균은 특히 고수온기인 6~10월에 집중적으로 발병하며, 그 원인은 대량사육 및 시설관리의 부실에 따른수 환경의 악화이며, 이들에 의한 피해는 날로 늘어가는 추세이다.
어병균은 1% NaCl nutrient agar에서 배양을 하였으며, PBS에 균수를 2 x 10⁵~10⁶개체 균수로 조정하였으며, 아미노산 구리(U) 착물 농도를 0, 1, 5, 10ppm으로 조정하였다. 이들 어병귣 모두 아미노산 구리(Ⅱ) 착물에 대한 살균력이 우수함을 입증할 수 있었다.
이러한 연구결과는 본 연구로부터의 제품인 아미노산 구리(Ⅱ) 착물의 살균제가 기존의 일반적인 독성 살균제인 포르말린이나 고농도 구리계(ET 둥)등을 대체할 수 있는 친환경적 성능을 보유함을 확인할 수 있었다
즉, 아미노산 구리(Ⅱ) 착물을 처리하고, 30분 경과 후 1ppm의 농도 조건에서 80%의 사멸율(Fig. 1)을 나타냈으나, 1시간 경과 후에는 다른 어병균과 동일하게 100%의 사멸율을 보였다. 각 어병균의 실험시 대조군으로 사용된 ET는 동일 농도인 Ippm의 조건에서 전혀 살균력을 발휘하지 못하였다(Fig.
한다. 포르말린처럼 장기간 보관과 저온에서 백색결정을 형성하여 물성이 변하는 것²⁾과는 대조적으로 고온이나 저온에서 육안적으로 전혀 변화가 없었으며, 살균력도 그대로 보존됨으로서 기존에 알려진 소독살균제보다 환경의 변화에 덜 민감함을 알 수 있었다(Fig. 4). 이것은 아미노산 구리(Ⅱ) 착물이 살균소독제로서 장기간 보관 및 어떤 온도조건에서도 살균력을 충분히 발휘할 수 있음을 입증한다.

후속연구

결과로 부터 합성된 살균소독제는 오염된 양식어의 초기먹이 생물(로티퍼 등)의 살균소독, 수 환경에서 각종 어병균의 살균소독에 의한 예방과 치료 등에 음용할 수 있을 것일 본다. 또한 기존에 널리 사용되고 있는 포르말린이나 고농도 구리계 소독제 및 기존 과다 사용되고 있는 항생제 대체 살균소독제로서의 충분한 가치가 있다고 사료되었다.

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