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문제 정의
- 본 실험의 결과, 섬모충 Euplotes sp. (KT)는 폭넓은 환경 적 응력과 간단한 방법의 대량배양이 가능하여 먹이생물로써 개발될 수 있는 가능성을 제시하였다. 앞으로의 연구에서는 Euplotes sp.
- 본 연구에서 채집되어 분리된 섬모충은 Euplotes 4종, Oxyrrhis sp., F. salina 모두 6종으로써 해산어 종묘생산을 위한 초기먹이 생물로써 의 개발가능성을 조사하였다. 먹이생물 로써의 적합성에서 종의 크기, 배양밀도, 운동성, 부유능력 등을 평가한 결과 광양만 에서 채집된 Euplotes sp.
- 본 연구에서는 섬모충을 새로운 먹이생물로 개발하기 위하여 가장 가능성이 있다고 판단되는 Euplotes sp.의 배양을 위한 배지 조성, 온도, pH, 조도 등의 환경조건과 빵효모를 이용한 대량배양 의 가능성을 조사하여 보고한다.
제안 방법
- 운동성은 윤충류의 운동력을 기준하여 윤 충류와 비슷하거나 느린 경우는 "최적”, 윤충류보다 빠른 운동력 을 가졌을 경우 "보통”, 자어의 먹 이포식이 불가능할 정도로 매우 빠른 경우는 "부적합”으로 판정하였다. 부유능력은 100L 원형배 양수조에서 공기포기를 중단하고 1시간이 경과한 후에, 배양수조 에 전체적으로 분포하면 “최적”, 중층 이하에 분포하면 "보통”, 바닥에 분포할 경우는 "부적합”으로 판정하였다.
- Euplotes sp. (K-l)을 경제적으로 대량배양하기 위해 여과해수 에 빵효모만을 첨가하여 배양한 결과를 MErds-II 배양배지에서의 결과와 비교하였다 (Fig. 6).
- 앞의 최적배양실험결과를 이용하여 Euplotes sp. (K-l)의 대량 배양을 위해 MErds-II 배지와 빵효모를 영양원으로한 실험을 실시하였다. 빵효모는 여과해수에 0.
- 본 실험에서도 Euplotes sp.(KT)가 MErds 기본배지에 glycine, glucose, yeast extract를 각각 0.1g씩 복합 첨가하여 변형한 MErds-II 배지에서 l, 840inds/mL의 번식률을 보여 MErds 기본 배지에서의 310inds./mL에 비해 약 6배의 높은 번식률을 나타내었다.
- 앞실험에서 먹이생물로써 가장 유리하다고 판단된 섬모충 Euplotes sp.(KT)의 최적 배양 환경을 조사하였다. 온도 실험구간은 20.
- /mL로 접종하였고, 일일 2회 플라스크를 흔들어 줌으로써 산 소의 공급을 유지하였다. 각 실험구에 대해서는 2반복으로 온도실 험은 10일간, pH와 조도실험은 7일간 배양하였다.
- 대조구로써 MErds 배지구와 MErds에 glycine 0.1 g 첨가구, glucose 0.1 g 첨가구, yeast extract 0.1 g 첨가구 및 3가지 성분을 복합한 MErds-II 배지구로 5개 시험구로 구분하여 실험하였다. 배양실험에 사용된 모든 배지는 고온고압 멸균기 (121t/151b/in2/ 20min)에서 멸균하여 사용하였으며, 20t의 저온배양기를 이용하여 10일간 2반복으로 배양하였다.
- 1 g 첨가구 및 3가지 성분을 복합한 MErds-II 배지구로 5개 시험구로 구분하여 실험하였다. 배양실험에 사용된 모든 배지는 고온고압 멸균기 (121t/151b/in2/ 20min)에서 멸균하여 사용하였으며, 20t의 저온배양기를 이용하여 10일간 2반복으로 배양하였다.
- 분리된 종은 먹이생물로써의 가치를 평가하기 위하여 크기, 배양밀 도 운동성 및 부유성의 항목을 두었으며, 평가기준은 최적 보통 “ + ” 및 부적합 “-”의 3단계로 구분하여 평가하였다. 크기기준은 초기먹이생물로 사용되는 윤충류의 크기가 100~ 200^/111인 점을 감안하여 50~200/™를 “최적”, 20~50/mi까지를 "보통”, 그 이하 또는 그 이상을 "부적합”으로 판정하였다.
- (K-l)의 대량 배양을 위해 MErds-II 배지와 빵효모를 영양원으로한 실험을 실시하였다. 빵효모는 여과해수에 0.1g, 0.5g, 1.0g, 1.5g, 2.0g/L로 첨가하였고 100inds./mL로 접종하여 번식률을 측정하였다.
- 섬모중의 배양을 위한 기초배지로써 MErds(F(时n's Erdschrei- berd) 배지를 사용하였으며 (Thompson et al., 1988)(Table 1), 섬모충의 효율적인 번식을 위하여 MErds 배지에 유기영양성분을 첨가하여 배양하였다.
- 섬모충의 번식률 측정을 위하여 배양액에서 매일 ImL 씩 취하여 Lugol 용액에 고정한 후 4회 반복 계수하여 번식률을 측정하였다. 번식률은 Guillard (1973)가 제안한 Specific Growth Rate (SGR)로 표시하였으며, 실험결과는 통계처리하여 평균치로 계산 하였으며, 각 실험구간의 유의성 검정은 Tukey 다중검증으로 실시하였다.
- (KT)의 최적 배양 환경을 조사하였다. 온도 실험구간은 20.0, 22.5, 25.0, 27.5, 30.0℃, pH는 tris buffer제를 이용하여 5, 6, 7, 8, 9, 조도는 연속조명으로 1,000, 1,500, 2,000, 2, 500, 3, 000 lux로 구분하였다.
대상 데이터
- 한국 연안 수역인 수영만, 광양만 및 경기만 소래 염전지역에서 식물성 플랑크톤 네트를 이용하여 6종의 섬모충을 채집하였으며, capillary pipette로 분리 . 배양하였다.
데이터처리
- 섬모충의 번식률 측정을 위하여 배양액에서 매일 ImL 씩 취하여 Lugol 용액에 고정한 후 4회 반복 계수하여 번식률을 측정하였다. 번식률은 Guillard (1973)가 제안한 Specific Growth Rate (SGR)로 표시하였으며, 실험결과는 통계처리하여 평균치로 계산 하였으며, 각 실험구간의 유의성 검정은 Tukey 다중검증으로 실시하였다.
이론/모형
- 섬모충의 채집은 부산의 수영만, 전남의 광양만 및 서해 경기만 소래 염전 3개 지점에서 식물플랑크톤 네트(S2们um)를 이용하여 채집한 후, 실험실에서 미세조류 분리방법 (Hoshaw and Ro- sowski, 1973)에 의해 섬모충을 분리하였다. 분리된 종은 20℃의 저 온배 양기 에서 배 양되었다.
- 종의 동정은 외부형태와 크기, 구강과 대핵의 형태 그리고 수축 포의 위치와 kinetosome의 배열에 기준을 둔 (Jahn et al., 1979) 형태학적 관찰로써 현미경상에서 동정하였으며, 종의 최종 확인은 일본양식연구소 (日本國 三重縣)에 의뢰하여 동정하였다.
성능/효과
- MErds-II 배지상에서는 광양과 소래에서 분리된 Euplotes sp.(K-l, P-D가 접종 후 5일 이내에 지수성장을 보여 최적의 배양밀도를 나타내었으며, F. sa/ina의 경우 초기접종 후 4일이 경과하 였을 때 완전 폐사하여 MErds-II 배지에 의한 배양은 적합하지 않은 것으로 나타났다.
- Euplotes sp. (KT) 은 수온 22.5℃, pH 8, 조도 2,000 lux에서 각각 최고의 번식률을 보였으며, 이들 환경조건에 대해 비교적 폭넓 은 환경적응력을 나타내었다. 한편, 빵효모 1.
- 먹이생물로써의 개발가능성을 파악하기 위하여 크기, 운동성, 배양밀도 및 부유능력을 평가하였으며, 채집된 섬모충류 가운데 광양만에서 채집된 Euplotes sp. (KT)가 가장 적합한 것으로 평 가되었다.
- 분리 배양된 6종의 섬모충 가운데 Euplotes sp. (KT)가 최고의 번식률을 보여 먹이생물로써의 개발 가능성이 가장 높게 평가되었다.
- 먹이생물로써의 크기, 배양밀도, 운동성 및 부유능력 등을 종합 적으로 평가한 결과, 광양만 채집의 Euplotes sp. (KT)와 F. sa- 力'na가 판정가 “6”으로써 먹이생물로써의 가능성이 높은 것으로 나타났다.
- Euplotes sp. (KT)의 번식은 접종 후 약 3일부터 지수적 성장을 보이며 7일에서 8일 사이에 최대 번식밀도를 나타낸 후 점차 감소하는 경향을 나타내었다.
- 선발된 먹이생물 Euplotes sp. (KT)의 특징은 장축 68pm, 단축 38pm이며, 윤충류의 약 1/3 크기로써 작은 구경의 자어 먹이로써 적합할 것으로 판단되었다. 또 유영능력을 가지고 있으며, 공기의 포기가 없는 상태에서도 수조내의 자체 부유능력 을 가지고 있으며 배양밀도도 높아 다른 섬모충에 비해 먹이생물 로써 잠재적 가치가 높은 것으로 판단되었다.
- Euplotes sp. (KT)의 환경적응 실험에서는 배양온도 22.5t에서 최적의 번식률을 보였으나, 20.0℃부터 27.5℃까지 폭넓은 온도 적 응력을 나타내었고, pH도 8에서 최적의 번식률을 나타내었으나 pH 6~9 사이에서도 높은 번식을 보였고, 조도적응 면에서도 3, 500 lux 이하에서는 유의적 차이가 없었던 점을 보아 비교적 폭넓은 배양환경 적응력을 보였다. 이러한 결과는 섬모충 Saprophilus sp, Uronema sp.
- 2,000lux의 조도는 Euplotes sp.(KT)이 높은 번식 결과를 나 타내었으나, 1,000lux에서 2, 500lux 사이에는 실험구간의 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 2,000 lux 이상에서는 성장이 다소 감소하는 경향을 보였다.
- 35), yeast extract 첨가구는 7일째 950inds./mL (SGR 0.59)로써 6일에서 7일 사이에 최대 번식밀도를 나타내었으며, 이 가운데 yeast extract 첨가가 가장 높은 번식밀도를 나타내었다. 한편, 이들 3가지 성분을 혼합하여 조성한 MErds-II 배지에서의 번식률은 7일째 1, 840inds.
- /mL, pH 9에 서는 2, 290 inds./mL로써 pH 8에서 최대 번식 밀도를 나타내었으 며, 약 알칼리성의 영역대인 pH 8과 9에서 통계적으로 유의하게 (p<0.01) 높은 배양밀도를 나타내었다. 또한 pH 8까지는 pH가 높을수록 성장이 증가하는 경향이었다.
- salina가 172/血로써 최장의 크기였으며, 다양한 크기의 먹이생물 가운데 광양만에서 분리된 Euplotes sp. 2종 (K-l 및 K-2)과 소래에서 분리된 F. salina가 최적의 크기로 판 정되었다.
- 운동성은 수영만과 소래의 Euplotes sp. 2종 (S-l 및 P-2)과 F. salina가 최적이었으며, 부유능력에 있어서는 F. salinaA 최적으로 각각 평가되었다.
- /mL에 비해 약 6배의 높은 번식률을 나타내었다. 또 다른 섬모충에 대한 실험에서도 MErds-II 배지는 좋은 번식률을 나타내어 해양성 섬모충류의 배양에 유기물의 첨가는 효과적임을 알 수 있었다.
- (KT)의 특징은 장축 68pm, 단축 38pm이며, 윤충류의 약 1/3 크기로써 작은 구경의 자어 먹이로써 적합할 것으로 판단되었다. 또 유영능력을 가지고 있으며, 공기의 포기가 없는 상태에서도 수조내의 자체 부유능력 을 가지고 있으며 배양밀도도 높아 다른 섬모충에 비해 먹이생물 로써 잠재적 가치가 높은 것으로 판단되었다.
- 35)로 성장이 가장 낮았다. 배양온도 22.5t에서 가장 높은 밀도를 나타내었으며, 온도가 높을수록 성장이 감소하는 경향이 뚜렷하였다.
- 본 연구에서의 섬모충은 종보관이 용이하며 폭넓은 환경 적응 력과 간단한 방법의 대량배양이 가능하여 초기 동물성 먹이생물 로써의 높은 잠재력을 가지고 있는 것으로 평가되었다.
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