PFOS에 만성노출된 곳체다슬기, Semisulcospira gottschei의 생존, 운동성, 성장 및 기관계 구조 Effect of Chronic Exposure of PFOS (Perfluorooctane Sulfonate) on Survival, Activity, Growth, and Organ Structure of the Melania Snail, Semisulcospira gottschei (Gastropoda: Pleuroceridae)원문보기
The present study was conducted to find out effect of PFOS on survival, activity, growth and organ structure of the melania snail, Semisulcospira gottschei. Experimental groups were composed of one control condition and four PFOS exposure condition (0.1, 0.5, 1.0 and 5.0 mg/L). After 16 week exposur...
The present study was conducted to find out effect of PFOS on survival, activity, growth and organ structure of the melania snail, Semisulcospira gottschei. Experimental groups were composed of one control condition and four PFOS exposure condition (0.1, 0.5, 1.0 and 5.0 mg/L). After 16 week exposure, survival rate and activity were not significantly influenced at the two lower exposure groups, 0.1 and 0.5 mg/L, but they were significantly reduced in 1.0 and 5.0 mg/L groups. Total weight and meat weight rate (MWR) were reduced in PFOS exposure group in comparison to control group. Also, histological degenerations such as acidification of mucous, necrosis and split of muscular fiber bundle, atrophy of anterior pedal gland were recognized in the foot. Hepatopancreas showed the atrophy and degeneration of the digestive cell, vacuolation of digestive gland and closure of lumen in digestive gland.
The present study was conducted to find out effect of PFOS on survival, activity, growth and organ structure of the melania snail, Semisulcospira gottschei. Experimental groups were composed of one control condition and four PFOS exposure condition (0.1, 0.5, 1.0 and 5.0 mg/L). After 16 week exposure, survival rate and activity were not significantly influenced at the two lower exposure groups, 0.1 and 0.5 mg/L, but they were significantly reduced in 1.0 and 5.0 mg/L groups. Total weight and meat weight rate (MWR) were reduced in PFOS exposure group in comparison to control group. Also, histological degenerations such as acidification of mucous, necrosis and split of muscular fiber bundle, atrophy of anterior pedal gland were recognized in the foot. Hepatopancreas showed the atrophy and degeneration of the digestive cell, vacuolation of digestive gland and closure of lumen in digestive gland.
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문제 정의
따라서 본 연구의 목적은 곳체다슬기를 대상으로 PFOS가 이들 복족류의 생존, 운동성, 성장 및 기관계 구조에 미치는 영향을 연구하여 추후, 유기 불소 화합물이 수서생물에 미치는 영향에 관한 연구를 수행하는데 기초 자료를 제공하고자 하였다.
제안 방법
1). 각 농도구별로 매일 일몰시에 확인하였다.
곳체다슬기의 생존율은 실험기간 동안 각 농도구별로 매일 오전 10시와 오후 5시에 관찰하였다. 사망 여부의 판단은 발의 움직임이 없는 개체를 바늘로 자극했을 때 반응이 없는 개체들을 사망한 개체로 판단하였으며, 전체 실험 개체수에서 누적 사망 개체수를 뺀 값을 생존율로 환산하였다.
관찰하였다. 사망 여부의 판단은 발의 움직임이 없는 개체를 바늘로 자극했을 때 반응이 없는 개체들을 사망한 개체로 판단하였으며, 전체 실험 개체수에서 누적 사망 개체수를 뺀 값을 생존율로 환산하였다.
실험 개체의 발과 간췌장을 적출하여 Bouin's solution에 일정시간 고정한 후 파라핀 절편법으로 두께 4~6|im의 조직표본을 제작하였다. 제작된 조직표본은 H-E 비교염색, Masson 삼중염색, PAS 및 AB-PAS (pH 2.
실험 구는 두 차례의 급성 독성실험을 통하여 1개의 대조 구와 4개의 PFOS 노출구(0.1, 0.5, 1.0, 5.0 mg/L)를 2 회 반복으로 설정하고, 각 수조에 대한 평균을 결과로 나타내었다.
(2002)의 방법을 이용하였다. 오염원 노출기간 동안 수조와 저질표면을 이동하는 개체를 숫자로 수조표면에 표시한 후, 20 분 동안 이동거리를 관찰하여 6 cm 이상 이동한 개체를 운동성이 있는 개체로 판단하였다(Fig. 1). 각 농도구별로 매일 일몰시에 확인하였다.
전중량(total weight: TW) 및 육중량(meat weight: MW)은 전자저울을 이용하여 0.이 g까지 측정한 후, MWR을 아래와 같은 방법으로 계산하였다. 육중량 (g)
4~6|im의 조직표본을 제작하였다. 제작된 조직표본은 H-E 비교염색, Masson 삼중염색, PAS 및 AB-PAS (pH 2.5) 반응을 실시하였다. 조직화학적 반응 후 점액세포의 염색친화도 판정은 Pantone® Formula Guide (Pantone Inc.
A)를 기준으로 하였으며, ( )안에 고유기호를 표시하였다. 화상 분석 장치 (IMT, Visas, USA)를 이용하여 상피층의 두께를 측정 하였고, 점 액 세 포의 분포 (점액세 포/상피 층면적)를 백분율(%)로 나타내었다. 기관계의 조직학적 이상에 관한 기재는 최소 5개체 이상을 조사하여 이 가운데 50% 이상의 병리조직학적 특성을 가진 개체들을 대상으로 하였다.
대상 데이터
화상 분석 장치 (IMT, Visas, USA)를 이용하여 상피층의 두께를 측정 하였고, 점 액 세 포의 분포 (점액세 포/상피 층면적)를 백분율(%)로 나타내었다. 기관계의 조직학적 이상에 관한 기재는 최소 5개체 이상을 조사하여 이 가운데 50% 이상의 병리조직학적 특성을 가진 개체들을 대상으로 하였다.
16주였다. 본 실험에 사용한 수조는 25 1.의 지수형 순환여과식 사각 polypropylene 수조로써, 수조내 사육 개체는 각각 50개체로 하였다. 실험 기간 동안 광주기와 온도는 자연조건으로 설정하였다.
본 연구에 사용된 곳체다슬기, Semisulcospira gottschei는 2006년 1월에 경기도 가평군 가평읍 읍내리 가평천에서 채집한 평균 각고 26.70 mm, 평균 전중 1.96 g의 500개체였다.
본 연구에 사용된 시험용액은 CF3(CF2)7SO3K (Heptadecafluorooctanesulfonic acid potassium salt, Fluka)를 증류수에 1,000 mg/L의 표준용액을 만든 다음, 실험농도별로 희석하여 조제하였다. 실험 구는 두 차례의 급성 독성실험을 통하여 1개의 대조 구와 4개의 PFOS 노출구(0.
실험기간은 2006년 2월 20일부터 2006년 6월 12일까지 16주였다. 본 실험에 사용한 수조는 25 1.
데이터처리
통계처리는 SPSS 통계 프로그램을 이용하여 ANOVA t-test를 한 후 다중비교는 최소 유의차 검정 (Least-significant difference test)으로 유의성 (P<0.05)을 검정하였다.
이론/모형
운동성 확인은 Pyatt er al. (2002)의 방법을 이용하였다. 오염원 노출기간 동안 수조와 저질표면을 이동하는 개체를 숫자로 수조표면에 표시한 후, 20 분 동안 이동거리를 관찰하여 6 cm 이상 이동한 개체를 운동성이 있는 개체로 판단하였다(Fig.
5) 반응을 실시하였다. 조직화학적 반응 후 점액세포의 염색친화도 판정은 Pantone® Formula Guide (Pantone Inc., U.S.A)를 기준으로 하였으며, ( )안에 고유기호를 표시하였다. 화상 분석 장치 (IMT, Visas, USA)를 이용하여 상피층의 두께를 측정 하였고, 점 액 세 포의 분포 (점액세 포/상피 층면적)를 백분율(%)로 나타내었다.
성능/효과
76um였다. 0.1과 0.5mg/L PFOS 노출 구에서는 각각 평균 49.36, 49.70um로 나타났으며, 1.0mg/L 농도구에서는 평균 53.59um로 가장 높게 나타났고, 5.0 mg/L 농도구에서는 평균 48.45 um로나타났다.
10, D). 1.0 mg/L 농도구의 경우 0.5 mg/L 농도구와 같이 소화선의 공포화가 관찰되었으며, 일부 개체에서 소화세포의 괴사와 세포의 크기가 커지는 세포변성이 관찰되었다(Fig. 10, E). 5.
대조 구의 소화 세포 분포비율은 평균 10%였다. PFOS 노출 구인 0.1과 0.5 mg/L 농도구에서는 평균 7.4%로 가장 낮았으며, 1.0mg/L 농도구는 평균 8.1%였고, 5.0 mg/L 농도구에서는 평균 8.7%였다.
1 %였다. PFOS 노출구 가운데 0.1 mg/L 농도구에서 분포비율은 6.0%였으며, 0.5 mg/L 농도구에서는 6.2%로 다소 증가하였고, 1.0 mg/L 농도구에서는 8.2%로 높은 증가를 나타내다가 5.0 mg/L 농도구에서는 6.1%로 감소하였다 (Fig. 12).
PFOS 노출구 가운데 가장 낮은 농도구인 0.1 mg/L에서는 상피층의 점액세포가 적자색(240 C) 으로 반응하였으며, 대조구에 비해 점액세포의 반응 정도가 증가하였다 (Fig. 7, A). 0.
7%였다. PFOS 노출구인 0.1 mg/L 농도구에서는 평균 11.2%로 나타났으며,0.5mg/L 농도구에서는 평균 8.6%였고, 1.0과 5.0 mg/L 농도구에서는 평균 7.7%로 감소하는 경향을 나타냈다.
11과 같다. 대조 구의 소화 세포 분포비율은 평균 10%였다. PFOS 노출 구인 0.
9와 같다. 대조구의 점액세포 분포비율은 평균 11.7%였다. PFOS 노출구인 0.
본 연구결과 PFOS는 곳체다슬기의 생존과 발 및 간췌장의 기관계 구조에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 또한 기관계의 구조적 이상은 이들 개체의 기능장애로 이어질 것으로 판단되며 이러한 기능변화에 미치는 영향에 관해서는 추후 생리 .
본 연구에서 PFOS에 16주 동안 노출된 곳체다슬기의 발에서는 근섬유 다발의 분절과 괴사가 나타났으며, 상피세포의 괴사와 탈락이 관찰되었고, 노출 농도가 높아질수록 선조연의 탈락과 혈 림프 동의 확장이 증가하였으며, 족선의 분포면적 이 감소하였다. 발의 상피층 두께는 L0 mg/L 농도 구에서 유의 적으로 증가하였으나, 5.
본 연구에서 곳체다슬기의 소화선에서는 소화 세포의 위축이 0.1 mg/L 농도구에서 관찰되었으며, 0.5 mg/L 농도구부터는 소화선의 공포화와 일부 소화 세포의 괴사와 변성 이 관찰되었다. 또한 노출 농도가 높을수록 소화선 내강의 축소와 혈구 수의감소가 나타났다.
본 연구에서는 곳체다슬기, Semisulcospira gott- schei를 0.1, 0.5, 1.0, 5.0 mg/L 농도에 16주 동안 노출 후 생존율과 운동성을 관찰한 결과 대조구와 비교 시 0.1과 0.5 mg/L 농도구에서는 유의한 차이가 없었으나 1.0과 5.0mg/L 농도구에서는 시간이경과함에 따라 생존율과 운동성의 감소가 나타났다. 또한 가장 높은 노출구인 5.
또한 노출 농도가 높을수록 소화선 내강의 축소와 혈구 수의감소가 나타났다. 소화선 내에 존재하는 소화 세포의 분포비율은 대조구와 비교했을 때 모두 낮게 나타났으며 소화선에서 과립의 증가가 나타났다. 이상의 결과는 오염물질에 의한 원활한 먹이섭이능력 저하로 체중의 감소가 나타나며, 소화선에 존재하는 소화세포 역시 먹이의 소화 및 흡수에 장애로 나타나 소화세포가 감소된 것으로 보여진다.
실험 개시 후 16주 경과된 대조구에서 과립의 분포비율은 5.1 %였다. PFOS 노출구 가운데 0.
실험 개시 후 16주 경과된 대조구와 0.1, 0.5 mg/L 농도구에서는 약 24%의 운동성을 나타냈으며, 1.0 mg/L 농도구에서는 18.7% 그리고 5.0 mg/L 농도구에서는 5.5%로 운동성의 감소를 나타냈다 (Fig. 3).
실험 개시기에 육중량비는 31.7%였고, 실험 개시 후 16주 경과된 곳체다슬기의 육중량비는 대조 구와 0.5, 5.0 mg/L 농도구에서 21.9, 21.2, 23.6%로 유의차 없이 감소하였으나, 0.1, 1.0 mg/L 농도 구에서는 23.6, 23.9%로 유의차를 나타내며 감소하였다 (Fig. 5).
실험 개시기와 실험 종료시기인 16주의 전 중량의 변화를 비교한 결과 실험 종료시기에 대조구와 0.1, 0.5, 1.0, 5.0 mg/L PFOS 노출구에서 전 중량은 다소 감소하였으나 유의차는 나타나지, 않았다 (Fig. 4).
실험종료 시점에 곳체다슬기의 생존율은 대조 구와 0.1과 0.5 mg/L PFOS 노출구에서 약 77%를 나타냈으며, 1.0과 5.0 mg/L 농도구에서는 각각 66% 와 60%로 나타났다 (Fig. 2).
소화선 내에 존재하는 소화 세포의 분포비율은 대조구와 비교했을 때 모두 낮게 나타났으며 소화선에서 과립의 증가가 나타났다. 이상의 결과는 오염물질에 의한 원활한 먹이섭이능력 저하로 체중의 감소가 나타나며, 소화선에 존재하는 소화세포 역시 먹이의 소화 및 흡수에 장애로 나타나 소화세포가 감소된 것으로 보여진다. 소화선 내강의 축소는 먹이에 흡착된 독성물질 이내 강을 통해 체내로 흡수되는 것을 방지하기 위해 나타난 반응으로 생각된다.
후속연구
수 있었다. 또한 기관계의 구조적 이상은 이들 개체의 기능장애로 이어질 것으로 판단되며 이러한 기능변화에 미치는 영향에 관해서는 추후 생리 . 생화학적 분석 및 체내축적에 따른 반응성 평가 등이 지속적으로 연구되어야 할 것으로 생각된다.
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