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문제 정의
- , 1988). 따라서, 본 연구는 PCBs 노출에 따른 틸라피아의 간 cytochrome P450 효소계의 변화를 통하여 PCBs 오염에 대한 bioindicator로 활용할 수 있는지를 검토 하였다.
제안 방법
- ) 과 com oil에 녹여 물과 함께 시판용 분말 사료 (Table 2)에 혼합하여 충분히 섞은 후 압출성형기로 펠렛화 하였다. PCBs가 혼합된 사료는 실험어의 체중을 기준으로 kg당 0.05, 0.25 및 0.50 mg을 매일 2회에 걸쳐 공급하였고, 대조구는 hexane과 com oil을 첨가한 사료를 공급하였다. 실험은 30일 동안 실시하였고, 10일 간격으로 5마리의 표본에 대하여 측정하였다.
- PCBs의 경구 투여에 의한 틸라피아, Oreochromis ni/oticus의 간 cytochrome P450 효소계의 변화를 30일간 관찰하였다. 30일 동안 PCBs 0.
- 또한, 모든 실험은 수온±1℃로 조절이 가능한 항온실에서 실시하였으며, 산소발생기에 의해 지속적으로 산소를 공급하였다. PCBs의 노출은 사료를 통하여 투여하였다. PCBs (Aroclor 1254, Dr.
- 간 중량 측정이 끝난 시료는 전처리 과정을 걸쳐 간 cytochrome P450, EROD 및 PROD를 분석하였다. 즉, cytochrome P450 농도는 spectrophotometer(DR/4000, Hach Co.
- 실험은 30일 동안 실시하였고, 10일 간격으로 5마리의 표본에 대하여 측정하였다. 실험구간별로 선택된 실험어는 MS- 222로 5분간 마취시 켜 복강을 절개한 후, 간을 분리하여 다음 식에 의해 HSI (Hepatosomatic Index)를 계산하였다.
- 실험은 PVC수조(52×36×30cm)를 사용하여 순환식 방법에 의하여 실시하였고, 실험해수의 교환은 2일을 원칙으로 하였으나, 수질측정 결과에 따라 수시로 교환하였다. 실험에 사용한 수질은 Table 1과 같으며, 실험기간 동안의 수질은 1일 1회 측정하였다.
- 50 mg을 매일 2회에 걸쳐 공급하였고, 대조구는 hexane과 com oil을 첨가한 사료를 공급하였다. 실험은 30일 동안 실시하였고, 10일 간격으로 5마리의 표본에 대하여 측정하였다. 실험구간별로 선택된 실험어는 MS- 222로 5분간 마취시 켜 복강을 절개한 후, 간을 분리하여 다음 식에 의해 HSI (Hepatosomatic Index)를 계산하였다.
- 실험은 PVC수조(52×36×30cm)를 사용하여 순환식 방법에 의하여 실시하였고, 실험해수의 교환은 2일을 원칙으로 하였으나, 수질측정 결과에 따라 수시로 교환하였다. 실험에 사용한 수질은 Table 1과 같으며, 실험기간 동안의 수질은 1일 1회 측정하였다.
- 어류의 cytochrome P450 효소계는 여러가지 요인에 의해 영향을 받을 수 있으며, 특히 수온, 성별 및 영양상태가 큰 작용을 하는데(Gok%yr and Forlin, 1992), 이 같은 요인을 배제시키기 위하여 본 실험에서는 수온을 20℃로 유지시켰고, 수컷만을 선별하여 동질의 사료를 동량으로 공급하였다. PCBs에 노출된 틸라피아의 HSI 변화는 관찰되지 않았다.
대상 데이터
- 0mg/L이었고, 먹이는 시판사료를 공급하였다. 실험에는 체장 15.0-18.6cm, 체중 133.22~ 175.88g인 수컷 틸라피아를 선별하여 외관상 질병 증세가 나타나지 않은 건강한 개체를 사용하였다.
- 틸라피아 (Oreochromis niloticus)는 부경대학교 부속양어장에서 분양 받아 실험실로 운반한 후, 400 L 순환여과식 수조에서 2주 이상 순치 시켰다. 이때 수온, pH 및 용존산소는 각각 19.
이론/모형
- 간 중량 측정이 끝난 시료는 전처리 과정을 걸쳐 간 cytochrome P450, EROD 및 PROD를 분석하였다. 즉, cytochrome P450 농도는 spectrophotometer(DR/4000, Hach Co.)를 이용하여 Omura and Sato (1964)의 방법으로, EROD 및 PROD 활성도는 fluorescence spectrophotometer (BF10001, Packard Instrument Co.) 를 이용하여 여기파장 530nm, 방출파장 590nm에서 측정하였다 (Burke and Mayer, 1974; Lubet et al., 1985).
성능/효과
- PCBs의 경구 투여에 의한 틸라피아, Oreochromis ni/oticus의 간 cytochrome P450 효소계의 변화를 30일간 관찰하였다. 30일 동안 PCBs 0.05, 0.25 및 0.50 ㎎/㎏을 투여했을 때, HSI는 각각 1.81, 1.72 및 1.54% 감소하였으나, 유의한 차이는 인정되지 않았다. PCBs 0.
- 1에 나타냈다. 30일 후 대조구의 HSI는 1.68%이었고, PCBs 0.05, 0.25 및 0.50㎎/㎏에서는 각각 1.81, 1.72 및 1.54%로 농도가 증가함에 따라 조금 감소하는 경향을 보였으나, 대조구에 비해 유의한 차이는 인정되지 않았다. PCBs 경구 투여에 따른 간 cytochrome P450 농도 변화는 Fig.
- 25㎎/㎏이상에 서는 실험 20일 이후부터 유의적으로 증가하였다. EROD 활성도는 PCBs 0.05 ㎎/㎏에서 실험 30일째부터 유의하게 증가하여 약 8배 높게 나타났다. 또한, PCBs 0.
- 3에 나타냈다. EROD 활성도는 실험기간동안 대조구에서 뚜렷한 변동이 관찰되지 않았으나, PCBs 0.05㎎/㎏을 투여한 EROD 활성도는 실험 30일째 대조구에 비해 약 8배의 유의한 증가를 나타냈다 (P<0.05). 또한, PCBs 0.
- 54% 감소하였으나, 유의한 차이는 인정되지 않았다. PCBs 0.05 ㎎/㎏에 노줄된 간 cytochrome P450 농도는 30일째 대조구에 비해 1.4배 유의한 증가를 나타냈고, 0.25㎎/㎏이상에 서는 실험 20일 이후부터 유의적으로 증가하였다. EROD 활성도는 PCBs 0.
- , 1992). 경구 투여를 통한 대조구의 틸라피아 간 cytochrome P450 농도는 0.35~0.38 nmole/mg protein의 범위였고, PCBs 0.05 ㎎/㎏에서는 실험 30일째, 0.25 ㎎/㎏ 이상에서는 실험 20일째부터 유의한 증가를 나타냈다.
- 6배 더 높게 나타났음을 보고했다. 그러나 본 실험에서 틸라피아의 PROD 활성도는 대조 구에서 O.75~1.57pmole/mg protein의 범위로, PCBs 0.05~0.50 ㎎/㎏의 노출구에서 0.78~ 1.93 pmole/mg protein로 측정되어 뚜렷한 변화는 관찰되지 않았다.
- 4에 나타냈다. 대조구의 PROD 활성도는 0.75-1.57 pmole/mg protein의 범위에서 측정되었고, 0.05~0.5 ㎎/㎏의 PCBs를 투여한 개체는 0.78~1.93 pmole/mg protein의 범위로 측정되었지만, 대조구 혹은 실험구별 유의한 차이는 인정되지 않았다.
- 05). 또한, PCBs 0.25 ㎎/㎏ 이상에서는 실험 20일째부터 유의하게 증가하여 실험 30일째는 대조구에 비해 약 18배 이상의 증가를 보였다 (P<0.05). PCBs에 대한 PROD 활성도의 변화는 Fig.
- 05). 또한, PCBs 0.25 ㎎/㎏ 이상을 투여한 간 cytochrome P450 농도는 실험 20일째 대조구에 비해 약 14배 이상의 유의한 증가를 나타냈다 (P< 0.05).
- (GoksΦyr and Forlin, 1992). 본 실험에서 PCBs에 대한 EROD 활성도는 0.05㎎/㎏에서 30일째, 0.25㎎/㎏이상에 서는 20일째부터 유의하게 증가하였고, 특히 실험 30일째 0.05, 0.25 및 0.50㎎/㎏ 농도에서 각각 8, 18 및 22배로 증가하였다. PCBs는 차넬메기, I.
- , 1986; Melancon and Lech, 1983). 이 같은 결과는 틸라피아의 체내에 PCBs가 유입될 경우에도 EROD 활성도가 증가된다는 것을 의미하며, PCBs 0.05 mg/ kg에서 30일째부터, 0.25㎎/㎏ 이상에서 20일째부터 증가할 것으로 예상된다. Bainy et al.
- 이상의 결과는 자연 수역에서 PCBs의 잔류에 따라 먹이를 통해 틸라피아의 체내에 적어도 0.05 ㎎/㎏ 이상이 30일간 이상 계속적으로 유입될 경우에 간 cytochrome P450 농도 및 EROD 활성도는 증가될 것으로 추정된다.
- 이상의 결과와 고찰을 종합하면, 자연 수역에 잔류하는 PCBs가 먹이를 통해 틸라피아의 체내에 적어도 0.05 ㎎/㎏ 이상이 30일간 이상 계속적으로 유입될 경우에는 간 cytochrome P450 농도 및 EROD 활성도는 증가될 것이며, 이들의 증가정도는 오염감시 수단의 bioindicator로 활용될 가능성이 있다. 그러나 간 cytochrome P450 효소계에 미칠 수 있는 영향은 다양하기 때문에 이들 요소를 최소화할 필요가 있다.
- 이 같이 상기의 보고들에 의하면, 유기오염물질에 대한 어류의 간 cytochrome P450 농도의 변화는 다양하게 나타나고 있는데, 이는 어류의 특성, 노출방법, 실험 농도, 먹이 상태 및 실험조건 등의 차이에서 기인된 결과라고 생각된다. 한편, PCBs의 경구 투여에 의해 틸라피아의 간 cytochrome P450 농도가 증가한 결과는 자연 수역에 PCBs가 존재할 경우, 먹이 등을 통해 체내에 0.05㎎/㎏ 및 0.25㎎/㎏ 이상 유입될 경우에는 각각 30 및 20일째부터 틸라피아의 간 cytochrome P450 농도가 증가됨을 의미한다.
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