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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 담수 및 해수산 rotifer, B. calycifloruser B. rotundi/brmis를 대상으로 rotifer 반 연속 고밀도 배양에 있어서 보다 안정적이고 효율적인 rotifer 생산을 위해서 배양 수온, 초기 접종밀도 및 pH 조절에 따른 rotifer의 생산성을 비교 조사하였다.
- 본 연구는 반 연속 rotifer 고밀도 배양에 있어서 배양 수온, 초기 접종밀도 및 pH조절에 따른 담수산 rotifer, Brachionus calyciflo- rus와 해수산 rotifer, B. rotundiformis의 생산성을 비교 조사하였다. 실험은 6L 배양용기 (배양수 5L)에 담수산 농축 Chlorella를 먹이로 공급하였다.
제안 방법
- 92X10, cells)을 공급하였다. Rotifer의 계수는 입체 현미경 하에서 rotifer 개체 밀도가 200 개체/ mL 전후가 되도록 희석한 후 3회 계수하였고, 계수 후 초기 접종밀도를 유지하면서 1일 동안 증가한 rotifer량은 수확하고 수확량만큼의 배양수를 보충하는 반 연속 고밀도 배양으로 하였다. 또한 배양수의 용존산소, pH, NH厂N (Orion, Model 920A)는 매일 측정하였다.
- 4X106 개체를 생산하였고 10, 000 개체/mL 접종하였을 때 8일간 평균 33.2X10。개체를 생산하였다 (Table 2). 한편, 배양기간 동안 rotifer 증가량의 변화는 담수산 B.
- Rotifer의 계수는 입체 현미경 하에서 rotifer 개체 밀도가 200 개체/ mL 전후가 되도록 희석한 후 3회 계수하였고, 계수 후 초기 접종밀도를 유지하면서 1일 동안 증가한 rotifer량은 수확하고 수확량만큼의 배양수를 보충하는 반 연속 고밀도 배양으로 하였다. 또한 배양수의 용존산소, pH, NH厂N (Orion, Model 920A)는 매일 측정하였다.
- 수온에 따른 rotifer의 생산성 실험은 초기 접종밀도 5,000 개처】/mL로 하였고, 실험 수온은 28t 와 32t에서 각각 2반복 실시하였으며 pH는 제어하지 않았다. 또한 접종밀도에 따른 rotifer의 생산성 실험은 수온 32t에서 초기 접종밀도 5,000개체/mL와 10, 000개체/mL로 각각 1회 실시하였고, pH는 자동 pH 조절기 (천세, Model P-808SE)를 이용하여 7로 제어하였다.
- 5 cm, KS 185N, Aqua Culture System, Japan)를 설치하여 1일 2회 세척하였다. 먹이 공급은 자동 먹이 공급기 (Eyela, Model MP-N)를 사용하여 담수 농축 Chlorella (주식회사, 대상; PCV, 610mL/L)를 하루에 rotifer 1,000 개체 당 Chlorella 건조 중량 0.7842 mg (담수 Chlorella 1.92X10, cells)을 공급하였다. Rotifer의 계수는 입체 현미경 하에서 rotifer 개체 밀도가 200 개체/ mL 전후가 되도록 희석한 후 3회 계수하였고, 계수 후 초기 접종밀도를 유지하면서 1일 동안 증가한 rotifer량은 수확하고 수확량만큼의 배양수를 보충하는 반 연속 고밀도 배양으로 하였다.
- rotundiformis의 경우, 배양수의 염분을 23 %。로 조정하였다. 모든 실험은 배양 수조 내의 현탁부유물질을 제거하기 위해 filter mat (10X 15X0.5 cm, KS 185N, Aqua Culture System, Japan)를 설치하여 1일 2회 세척하였다. 먹이 공급은 자동 먹이 공급기 (Eyela, Model MP-N)를 사용하여 담수 농축 Chlorella (주식회사, 대상; PCV, 610mL/L)를 하루에 rotifer 1,000 개체 당 Chlorella 건조 중량 0.
- 모든 실험은 산소 발생기 (NIDEK Medical, Model Mark 5 plus, 산소 농도 95% 이상)를 사용하여 각 수조에 0.3 WM (통기량/배양수량/분)으로 DO가 5ppm 이상 유지 되게 공급하였다. 해 수산 B.
- Rotifer 배양 수조는 6L 원형 수조 (배양수 5L)를 사용하였다. 수온에 따른 rotifer의 생산성 실험은 초기 접종밀도 5,000 개처】/mL로 하였고, 실험 수온은 28t 와 32t에서 각각 2반복 실시하였으며 pH는 제어하지 않았다. 또한 접종밀도에 따른 rotifer의 생산성 실험은 수온 32t에서 초기 접종밀도 5,000개체/mL와 10, 000개체/mL로 각각 1회 실시하였고, pH는 자동 pH 조절기 (천세, Model P-808SE)를 이용하여 7로 제어하였다.
대상 데이터
- Rotifer는 해수산 rotifer, B. rotundiformise 담수산 rotifer, B. calyciflorus를 실험에 사용하였다. Rotifer 배양 수조는 6L 원형 수조 (배양수 5L)를 사용하였다.
데이터처리
- 수온별 반 연속 rotifer 고밀도 배양에서 담수산 B. calycifloruse 해수산 B. rotund泌rmis의 생산량에 대한 실험 결과는 One-way ANOVA-test를 실시하여 Duncan's multiple range test (Duncan, 1955)로 처리 평균간의 유의성 (P<0.05)을 SPSS (SPSS Inc., 1997) program (Ver. 7.5)으로 검정하였다.
성능/효과
- pH를 조절하지 않은 반 연속 rotifer 고밀도 배양에서 B. cafycif- Jorus와 B. rotundi/brmis의 일일 평균 생산량은 수온이 높을수록 높게 나타났고 수온 32℃ 실험구에서 B. ca/yc辺orus가 일일 44X 10"개체로 가장 높은 생산량을 보였다 (P<0.05). 또한 이들의 생산 기간은 B.
- pH를 조절하지 않으면서 수온에 따른 반 연속 rotifer 고밀도 배양에서 담수산 rotifer, B. ca/yci/7orus의 1일 평균 생산량은 32℃ 실험구에서 44.5><1俨개체로 28t 실험구보다 약 2배 이상 높게 나타났고, 해수산 rotifer, B. rotundi/brmis의 1일 평균 생산량도 32^ 실험구에서 24.1 X I俨개체로 28t 실험구보다 높게 나타났으며 모든 실험구 중에서 B. calyciflorus의 32t 실험구가 가장 높게 나타났다 (P<0.05). 또한 rotifer 생산 기간은 담수산 B.
- rotundiformis 각각 12일과 11일의 생산 기간으로 일일 평균 약 130%의 생산률을 보였다. 그러나 10, 000개체/mL를 접종하였을 경우, B. calyci/lorus와 B. rotundiformis 각각 2일과 8일의 생산 기간, 86% 와 66%의 일일 생산률로 5,000개처】/mL로 접종했을 때 보다 짧은 생산 기간과 낮은 생산률을 보였다. 이는 10, 000개체/mL 접종 시, 해수산 B.
- rotundiformise 반 연속 고밀도 배양한 결과, 일일 평균 98%의 생산률을 보여 타 배양 방법보다 생산 효율적인 측면에서 우수함을 보였다. 따라서 본 실험에서도 수온 32t, pH 7 조절 하에 초기 접종밀도 5,000 개체/mL로 배양한 결과, Park et al. (1999a)에서의 연구 결과와 유사한 130%의 높은 생산률을 보였다.
- , 1999b). 따라서 본 실험에서도 일일 생산률이 수온 32◎에서 B. 小〃orus와 B. rgmdiformis 각각 178%, 96%로 수온 2戏: 에서 86%와 72%보다 높게 나타났다 (Table 1). 특히, rotifer 고밀도 배양에 있어서 같은 수온일 때 담수산 B.
- (Yu and Hirayama, 1986). 따라서 본 연구에서도 NH厂N의 농도가 B. ca/yc辺orus의 경우 22~32 ppm, B. rotundi- /brmis는 15~32ppm에서 rotifer가 감소하였다고 할 수 있다.
- ro- tundi/brmis의 경우는 수온이 높을수록 성장이 양호하지만 생산 기간이 단축되는 경향을 보였고 이렇게 단축된 생산 기간은 pH 조절로 연장되었다. 따라서 수온 32t에서, pH 7 조절 하에서 일일 생산 효율이 높고 안정적인 초기 접종밀도는 5,000 개체/mL이며, 생산 효율과 먹이 비용을 고려할 때 10, 000개체/mL로 배양하는 것보다 효과적이고 안정적일 것으로 판단된다.
- , 1999b, 2000). 따라서 이러한 이유로 본 실험에 있어 서도 담수산 B. c죠lyciflorus가 해수산, B. rotundifbmiis보다 높은 생산량을 보였던 것으로 판단된다. 그러나 rotifer 생산 기간은 담수산 B.
- 또한 pH를 7로 조절하면서 초기 접종밀도에 따른 반 연속 rotifer 고밀도 배양에서 담수산 B. calycillorus 경우 5,000 개체/mL 접종하였을 경우, 12일간 평균 33.1><1俨개체를 생산하였다.
- 05). 또한 rotifer 생산 기간은 담수산 B. cajyci%rus의 경우 2訖와 32t 실험구에서 모두 2일로 나타났고 해수산 B. rotundifor- mis의 생산 기간은 28t와 32t 실험구에서 각각 10일과 5일로 수온 이 낮을수록 생산 기간이 긴 것으로 나타났다 (Table 1). 한편, 배양기간 동안 rotifer 증가량의 변화는 담수산 B.
- 05). 또한 이들의 생산 기간은 B. rohmdiformis가 B. ca/yc, 77orus보다 상당히 길게 나타났다. 한편 pH를 7로 조절하면서 B.
- calyciflorus는 반드시 pH 조절이 이루어져야, 이로 인한 배양 기간의 연장으로 생산의 안정성을 확보할 수 있으며, 수온 32t에서 초기 접종밀도 5,000개처】/mL로 하여 pH를 7로 조절하는 것이 가장 효과적이고 안정적인 배양이 될 것으로 판단된다. 또한 해수산 B. ro- tundi/brmis의 경우는 수온이 높을수록 성장이 양호하지만 생산 기간이 단축되는 경향을 보였고 이렇게 단축된 생산 기간은 pH 조절로 연장되었다. 따라서 수온 32t에서, pH 7 조절 하에서 일일 생산 효율이 높고 안정적인 초기 접종밀도는 5,000 개체/mL이며, 생산 효율과 먹이 비용을 고려할 때 10, 000개체/mL로 배양하는 것보다 효과적이고 안정적일 것으로 판단된다.
- rotundiformis의 경우, 28℃와 32貝에서 각각 7, 300~ 10, 700 개체/mL, 6, 600~12, 300 개체/mL로 나타났다. 또한, 각 rotifer 배양수의 NH「N의 변화는 배양 기간이 경과 할수록 증가하는 경향을 보였고, 배양 종료 시 NH「N의 농도는 담수산 B. ca/yci0orus의 경우, 22~32ppm, 해수산 B. rotundifor- mis는 24.9~31.8ppm로 나타났다 (Fig. 1, 2).
- 본 연구를 종합하여 볼 때, B. ca/yc派)rus와 B. rotundifonnisS] 반 연속 고밀도 배양에 있어서 생산 효율과 먹이 비용을 고려할 때 32℃에서 pH 7 조절 하에 초기 접종밀도를 5,000개체/mL로 하는 것이 가장 효과적이고 안정적인 반 연속 rotifer 고밀도 배양이 될 것으로 판단된다.
- 본 연구를 종합하여 볼 때, 반 연속 고밀도 배양에 있어서 담수산 B. calyciflorus는 반드시 pH 조절이 이루어져야, 이로 인한 배양 기간의 연장으로 생산의 안정성을 확보할 수 있으며, 수온 32t에서 초기 접종밀도 5,000개처】/mL로 하여 pH를 7로 조절하는 것이 가장 효과적이고 안정적인 배양이 될 것으로 판단된다. 또한 해수산 B.
- 이와 같이 rotifer의 증식 억제 요인인 NH「N의 농도를 줄이기 위해 pH 7로 조절한 반 연속 rotifer 고밀도 배양에서 5,000개체/ mL를 접종하였을 경우, B. calycifloruse- B. rotundiformis 각각 12일과 11일의 생산 기간으로 일일 평균 약 130%의 생산률을 보였다. 그러나 10, 000개체/mL를 접종하였을 경우, B.
- ca/yc, 77orus보다 상당히 길게 나타났다. 한편 pH를 7로 조절하면서 B. ca/yc血)rus와 B. rotundifo- mis의 초기 접종밀도를 5,000개체/mL로 할 경우, 생산 기간이 각각 12일과 11일로 초기 접종밀도 10, 000개체/mL의 2일과 8일보다 길게 나타났고, 생산률도 130%로 높게 나타났다.
후속연구
- rotundiformis 각각 2일과 8일의 생산 기간, 86% 와 66%의 일일 생산률로 5,000개처】/mL로 접종했을 때 보다 짧은 생산 기간과 낮은 생산률을 보였다. 이는 10, 000개체/mL 접종 시, 해수산 B. rotundi/brmis는 NH厂N의 농도가 5,000개체/mL 접종 시보다 전 반적으로 높게 유지되어 NH厂N의 만성 독성에 영향을 받은 것 (Yu and Hirayama, 1986)으로 판단되지만, 담수산 B. calyciflo- ms의 경우, NH「N의 농도가 rotifer의 성장에 영향을 미치는 농도보다 낮게 유지되었지만 2일째 감소하는 경향을 보였는데 이것은 rotifer의 성장에 영향을 미치는 NH「N보다는 어떤 다른 요인이 담수 rotifer의 성장에 영향을 미친 것으로 판단되며, 이에 대한 더 구체적인 연구가 선행되어야 할 것으로 판단된다. 한편, 배양기간 동안 일일 rotifer 증가량의 변화폭이 해수산 B.
- calyciflo- ms의 경우, NH「N의 농도가 rotifer의 성장에 영향을 미치는 농도보다 낮게 유지되었지만 2일째 감소하는 경향을 보였는데 이것은 rotifer의 성장에 영향을 미치는 NH「N보다는 어떤 다른 요인이 담수 rotifer의 성장에 영향을 미친 것으로 판단되며, 이에 대한 더 구체적인 연구가 선행되어야 할 것으로 판단된다. 한편, 배양기간 동안 일일 rotifer 증가량의 변화폭이 해수산 B. rotimdi/brmis의 접종밀도별 실험에서 약 2배 정도로 크게 차이가 났는데 이러한 원인은 배양수 내의 유해 미생물의 번식과 rotifer의 포란상태 등에 의한 것으로 판단되지만 더 구체적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
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