곤쟁이 (Neomysis awatschensis)의 산소소비와 질소배설에 미치는 염분 및 용존산소의 영향 The Effect of Dissolved Oxygen and Salinity on Oxygen Consumption and Ammonia Excretion in the Mysid, Neomysis awatschensis원문보기
다대포 연안에 서식하는 곤쟁이를 대상으로 수온 $20{\circ}C$에서 염분 $20{\%}_{\circ}$ 및 $32{\%_{\circ}}$에서의 용존산소 농도별 사망률, 산소소비율 및 암모니아 배설률의 변화를 알아 보았다. 염분 $20{\%_{\circ}}$ 및 $32{\%_{\circ}}$에서 곤쟁이의 $96hr-LC_(50)은 각각 2.20mg DO/l와 1.60mg DO/l였으며, 용존산소 농도 0.6mg DO/l에서 24시간내 모두 사망하였다. 용존산소 농도에 따른 곤쟁이의 산소소비율 및 질소배설률의 변화는 두 염분구에서 산소소비율은 용존산소 농도의 증가에 따라 증가를 보인 반면 암모니아 배설률은 용존산소 1 mg DO/l에서 가장 높게 나타났으며, 용존산소의 증가에 따라 감소하였다. 염분과 각 용존산소 농도별 96시간 동안 노출한 곤쟁이의 O:N비는 염분 $20{\%_{\circ}}$에서 용존산소 농도 $1.0{\~}2.0mg DO/l$에서는 10 이하였으며, $32{\%_{\circ}}$에서는 용존산소 농도 1.0mg DO/l에서 4.4로서 저농도 산소의 상태에서 생존을 위한 에너지 기질로서 단백질을 이용하는 것으로 추정되었다.
다대포 연안에 서식하는 곤쟁이를 대상으로 수온 $20{\circ}C$에서 염분 $20{\%}_{\circ}$ 및 $32{\%_{\circ}}$에서의 용존산소 농도별 사망률, 산소소비율 및 암모니아 배설률의 변화를 알아 보았다. 염분 $20{\%_{\circ}}$ 및 $32{\%_{\circ}}$에서 곤쟁이의 $96hr-LC_(50)은 각각 2.20mg DO/l와 1.60mg DO/l였으며, 용존산소 농도 0.6mg DO/l에서 24시간내 모두 사망하였다. 용존산소 농도에 따른 곤쟁이의 산소소비율 및 질소배설률의 변화는 두 염분구에서 산소소비율은 용존산소 농도의 증가에 따라 증가를 보인 반면 암모니아 배설률은 용존산소 1 mg DO/l에서 가장 높게 나타났으며, 용존산소의 증가에 따라 감소하였다. 염분과 각 용존산소 농도별 96시간 동안 노출한 곤쟁이의 O:N비는 염분 $20{\%_{\circ}}$에서 용존산소 농도 $1.0{\~}2.0mg DO/l$에서는 10 이하였으며, $32{\%_{\circ}}$에서는 용존산소 농도 1.0mg DO/l에서 4.4로서 저농도 산소의 상태에서 생존을 위한 에너지 기질로서 단백질을 이용하는 것으로 추정되었다.
Effects of the combinations of six oxygen concentrations ($control, 0.6, 1.0, 2.0, 3.4 and 7.4 mg DO/l$) and two salinity levels ($20{\%_{\circ}} and 32{\%_{\circ}}$) on the rates of oxygen consumption, ammonia excretion and mortality of the mysid, Neomysis awatschensis were te...
Effects of the combinations of six oxygen concentrations ($control, 0.6, 1.0, 2.0, 3.4 and 7.4 mg DO/l$) and two salinity levels ($20{\%_{\circ}} and 32{\%_{\circ}}$) on the rates of oxygen consumption, ammonia excretion and mortality of the mysid, Neomysis awatschensis were tested at $20{\circ}C$. The lethal level ($96 hr-LC-(50)$) of dissolved oxygen for mysid at $20{\%_{\circ}} and 32{\%_{\circ}} were 2,20 mg DO/l and 1.60 mg DO/l$ respectively, and all mysids died within $24hr at 0.6 mg DO/l$. Oxygen consumption rate of mysid was increased with dissolved oxygen increase at $20{\%_{\circ}} and 32{\%_{\circ}}$, but ammonia excretion rate was high af $1.0 mg DO/l$ during 96h exposure to DO concentration, and significantly greater in $20{\%_{\circ}} than 32{\%_{\circ}}$. $O:N$ ratio of mysid exposed during 96hr with salinity anil dissolved oxygen was below $10 at 20{\%_{\circ}} and 1,0{\~}2.0 mg DO/l, and was 4.4 at 32{\%_{\circ}} and 1.0 mg DO/l$. These results indicated that mysids were capable of changing their energy substrate in response to salinity and DO changes, and obtaining energy from proteins.
Effects of the combinations of six oxygen concentrations ($control, 0.6, 1.0, 2.0, 3.4 and 7.4 mg DO/l$) and two salinity levels ($20{\%_{\circ}} and 32{\%_{\circ}}$) on the rates of oxygen consumption, ammonia excretion and mortality of the mysid, Neomysis awatschensis were tested at $20{\circ}C$. The lethal level ($96 hr-LC-(50)$) of dissolved oxygen for mysid at $20{\%_{\circ}} and 32{\%_{\circ}} were 2,20 mg DO/l and 1.60 mg DO/l$ respectively, and all mysids died within $24hr at 0.6 mg DO/l$. Oxygen consumption rate of mysid was increased with dissolved oxygen increase at $20{\%_{\circ}} and 32{\%_{\circ}}$, but ammonia excretion rate was high af $1.0 mg DO/l$ during 96h exposure to DO concentration, and significantly greater in $20{\%_{\circ}} than 32{\%_{\circ}}$. $O:N$ ratio of mysid exposed during 96hr with salinity anil dissolved oxygen was below $10 at 20{\%_{\circ}} and 1,0{\~}2.0 mg DO/l, and was 4.4 at 32{\%_{\circ}} and 1.0 mg DO/l$. These results indicated that mysids were capable of changing their energy substrate in response to salinity and DO changes, and obtaining energy from proteins.
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문제 정의
, 1999), 곤쟁이와 관련한 연구는 찾아보기 힘들다. 따라서 본 연구는 염분 및 용존산소 등의 복합적인 조건하에서 산소소비 및 질 소배설대사를 알아봄으로서 곤쟁이의 생존에 미치는 96시간동안의 반수치사 용존산소농도 및 임계산소농도를 설정하고, 이에 따른 곤쟁이의 생리적인 변화를 알아보고자 하였다.
제안 방법
사망률은 5시간마다 점검하여 사망 개체를 선별하여 구하였으며, 96시간 반수치사 용존산소농도(96hr-LC50)는 probit 분석 (Finney, 1971)에 의하여 산출하였다. 곤쟁이의 산소소비율은 산소검량기(YSI 58형)를 사용하여 실험전후 용존산소의 차로서 구하였다. 그리고 암모니아 질소배설률은 Solorzano (1969)의 phenolhypochloride법을 이용하였으며 개체의 건조중량은 70℃에서 24시간 건조시켜 측정하였으며 모든 실험은 3회 반복하여 그 평균값을 사용하였다.
다대포 연안에 서식하는 곤쟁이를 대상으로 수온 20℃에서 염분 20‰ 및 32‰에서의 용존산소 농도별 사망률, 산소소비율 및 암모니아 배설률의 변화를 알아 보았다. 염분 20‰ 및 32‰에서 곤쟁이의 96hr-LG50은 각각 2.
실험동물인 곤쟁이는 부산시 다대포 연안에서 손그물을 이용하여 채집한 후 실험실로 옮겨 수온 2℃와 염분 32 ± 1‰에서 사육하면서 실험에 사용하였으며, 먹이는 Artemia sp. 및 바지락 육질을 제공하였다.
2mg의 용존산소 농도는 공기를 주입시켜 설정된 실 험농도를 조절하였다. 실험방법은 각 염분 및 용존산소농도의 복 합조건하에서 지수식으로 하였으며, 수질악화를 고려하여 12시간 간격으로 실험용액을 교환하였으며, 사망률, 산소소비율 및 질소 배설률을 측정하였다. 사망률은 5시간마다 점검하여 사망 개체를 선별하여 구하였으며, 96시간 반수치사 용존산소농도(96hr-LC50)는 probit 분석 (Finney, 1971)에 의하여 산출하였다.
실험용액은 수온 20℃에서 염분 32 ± 1, 20 ± 1‰과 용존산소농도 7.4 ± 0.2, 3.4 ± 0.2, 2.0 ± 0.2, 1.0 ± 0.2 및 0.6 ± 0.2 DO/l로 설정하였으며, 실험용액의 3.4 ± 0.2 mg 이하 용존산소의 농도는 N2를 투입하면서 산소검량기(YSI 58형)를 사용하여 실험용액내 용존산소 농도를 측정하여 각 실험농도로 설정되면 N2가스 주입을 멈춘 후 4~5시간 간격으로 점검하면서 N2가스 주입을 반복하여 설정된 각 실험용액의 용존산소 농도를 조절하였다. 한편, 실험용액의 7.
이론/모형
곤쟁이의 산소소비율은 산소검량기(YSI 58형)를 사용하여 실험전후 용존산소의 차로서 구하였다. 그리고 암모니아 질소배설률은 Solorzano (1969)의 phenolhypochloride법을 이용하였으며 개체의 건조중량은 70℃에서 24시간 건조시켜 측정하였으며 모든 실험은 3회 반복하여 그 평균값을 사용하였다.
실험방법은 각 염분 및 용존산소농도의 복 합조건하에서 지수식으로 하였으며, 수질악화를 고려하여 12시간 간격으로 실험용액을 교환하였으며, 사망률, 산소소비율 및 질소 배설률을 측정하였다. 사망률은 5시간마다 점검하여 사망 개체를 선별하여 구하였으며, 96시간 반수치사 용존산소농도(96hr-LC50)는 probit 분석 (Finney, 1971)에 의하여 산출하였다. 곤쟁이의 산소소비율은 산소검량기(YSI 58형)를 사용하여 실험전후 용존산소의 차로서 구하였다.
성능/효과
6 ± 1 mg DO/l에 서는 곤쟁이 투입 후 24시간 이내에 모두 사망하였다. 32± 1‰에서 96시간 반수치사 용존산소농도는 1.60 mg DO/l였으며, 20 ± 1‰에서는 2.20 mg DO/l로 염분별 96hr-LC50의 유의성 검정결과 저염분에서 용존산소의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다(P<0.05).
O:N원자비는 대사기질로서 이용되는 물질에 대한 지표로서 이용되며 순수단백질이 이용될 경우, 약 7 (Snow and William, 1971)이고, 단백질과 지질이 이용될 경우는 24(Ikeda, 1974)로 표시되는 것에 의해 본 논문의 곤쟁이는 24시간 후 20&-COL이하점 에서 O:N비는 32‰에 비해 현저히 낮았으며, 96시간 후에는 두 염분구에서 COL이상 점용존산소 농도에서는 단백질과 지질이 에너지기 질로서 이용되다가 COL 이하점에서는 단백질만이 에너지 기질로서 이용되는 것으로 나타났다.
이러한 점은 생물이 서식하고 있는 서식지 환경의 영향에 의해 좌우될 것으로 여겨지며, 특히, penaeid류(Liao and Huang, 1975)의 새우들은 저서성으로 낮은 용존산소에 적응할 수 있는 기 회를 많이 가짐으로써 급작스런 낮은 용존산소에도 인내할 수 있는 반면 곤쟁이류는 연안의 반부유성 동물인 생태적인 습성으로 인해 새우류에 비해 내성이 약한 것으로 여겨진다. 그러나 본 연구의 경우 0.6 mg DO/l에서 24시간 이내에 모두 사망한 결과는 Penaeus monodan의 24h-LC50의 경우, 0.6 mg DO/l (Allan and Maguire, 1991)이며, 담수종 crayfish, Charax tenuimanus 가 0.7 mg DO/l인 점과 유사한 것으로 보아 용존산소 0.6 mg DO/l의 농도는 갑각류에 있어서 매우 극단적인 농도인 것으로 사료된다.
염분 20 ±1‰ 및 32 ±1‰에서 용존산소의 농도에 따른 곤쟁이의 사망률 및 96시간 반수치사 용존산소농도를 Table 1에 나타내었다. 두 염분 실험구에서 용존산소의 농도가 감소함에 따라 사망률은 증가하였으며, 특히, 용존산소농도는 0.6 ± 1 mg DO/l에 서는 곤쟁이 투입 후 24시간 이내에 모두 사망하였다. 32± 1‰에서 96시간 반수치사 용존산소농도는 1.
따라서 본 연구의 결과를 종합하여 보면 곤쟁이는 저농도의 산소에 민감하게 반응하는 제한된 산소조절자로서 염분과 용존산소의 영향에 의해 생존전략으로서 대사기질을 변화시킬 수 있는 것으로 여겨진다.
본 연구에서 곤쟁이의 96hr-LG50은 염분 20±1‰에서 2.20mg DO/l였으며, 염분 32 ±1‰에서는 1.60mg DO/l로서 위에 보고 한 penaeid종보다는 높게 나타나 용존산소에 대한 내성이 낮았다. 이러한 점은 생물이 서식하고 있는 서식지 환경의 영향에 의해 좌우될 것으로 여겨지며, 특히, penaeid류(Liao and Huang, 1975)의 새우들은 저서성으로 낮은 용존산소에 적응할 수 있는 기 회를 많이 가짐으로써 급작스런 낮은 용존산소에도 인내할 수 있는 반면 곤쟁이류는 연안의 반부유성 동물인 생태적인 습성으로 인해 새우류에 비해 내성이 약한 것으로 여겨진다.
용존산소 농도에 따른 곤쟁이의 산소소비율 및 질소배설률의 변화는 두 염분구에서 산소소비율은 용존산소 농도의 중가에 따라 증가를 보인 반면 암모니아 배설률은 용존산소 1 mg DO/l에서 가장 높게 나타났으며, 용존산소의 증가에 따라 감소하였다. 염분과 각 용존 산소 농도별 96시간 동안 노출한 곤쟁이의 O:N비는 염분 20‰ 에서 용존산소 농도 1.0~2.0mg DO/l에서는 10 이하였으며, 32‰에서는 용존산소 농도 1.0mg DO/l에서 4.4로서 저농도 산소의 상태에서 생존을 위한 에너지 기질로서 단백질을 이용하는 것으로 추정되었다.
6mg DO/l에서 24시간내 모두 사망하였다. 용존산소 농도에 따른 곤쟁이의 산소소비율 및 질소배설률의 변화는 두 염분구에서 산소소비율은 용존산소 농도의 중가에 따라 증가를 보인 반면 암모니아 배설률은 용존산소 1 mg DO/l에서 가장 높게 나타났으며, 용존산소의 증가에 따라 감소하였다. 염분과 각 용존 산소 농도별 96시간 동안 노출한 곤쟁이의 O:N비는 염분 20‰ 에서 용존산소 농도 1.
용존산소농도별 암모니아질소배설률은 두 염분 실험구에서 24시간 노출 후 용존산소의 농도가 증가할수록 암모니아배설률은 증가하였으나, 96시간 후에는 용존산소의 감소에 따라 증가하여 용존산소 농도 1.0 ±0.1 mg/l에서 가장 높게 나타났으며(Fig. 2), 염분 32 ± 1‰에 비해 20 ± 1‰에서 높게 나타났다(Fig. 2).
용존산소농도에 따른 곤쟁이의 산소소비율의 변화는 염분 20 ± 1‰과 32 ± 1‰에서 용존산소농도가 증가함에따라 산소소비율은 증가하였으며, 각 용존산소농도에 노출 후 24시간 후에 비해 96시간 후에 산소소비율은 더욱 감소하였다. 또한 20± 1‰ 및 32±1‰의 염분별 산소소비율은 차이를 보이지 않았다 (Fig.
후속연구
노출 96시간째에는 상반된 경향을 보였다. 이는 저산소 상태에서 대사감소의 결과로 호흡량이 감소되면서 상대적으로 체내 에너지 기질인 체내 단백질의 고갈로 인한 배설량의 증가 및 염분에 대한 삼투작용에 대한 buffer로서 작용한 결과인 것으로 여겨지며, 질소대사와 용존산소 농도간의 연구는 차후 더 면밀히 행해져야 할 것으로 여 겨진다.
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