[국내논문]생균제 첨가사료가 조피볼락 Sebastes schlegeli의 성장 및 혈액성분에 미치는 영향 Effects of Dietary Supplement of Probiotics on Growth and Blood Assay of Rockfish Sebastes schlegeli원문보기
조피볼락 Sebastes schlegeli 치어의 성장률 향상을 도모하고 적용할 만한 생균제로서의 그 가능성을 보고자, 평균 체중 0.7 g의 조피볼락 치어에 2종의 유산균을 사료에 첨가하여 본 실험을 수행하였다. 각각의 첨가구는 Lactobacillus brevis 및 Lactobacillus plantarum을 농도별로 실험사료 1 g 중량당 유산균 첨가수준을 $10^4,\;10^6$ 및 $10^8$ cfu 수준으로 처리한 첨가구로 하였다. 성장효과에서 L. plantarum을 농도별로 실험사료 1g 중량당 유산균 첨가수준을 $10^8$ cfu 수준으로 처리한 Lp-8 실험구에서 중량 증가 효과가 있었으며, L. brevis의 경우는 첨가효과가 없었다. 실험종료 후, 혈액분석 결과는 hematocrit 28.5-32.5%, hemoglobin 8.3-8.6 g/dl으로 차이는 없었으나, 혈장 내 총 단백질 함량은 Lp-8 실험구에서 높았다. 혈장 내 총 콜레스테롤 함량은 유산균 2종에서 높은 첨가농도 일수록 그 수치가 낮아지는 경향을 보였다. 상기 실험결과로 미루어 볼 때, 수중환경에 서식하는 어류의 장내 정상적인 균주가 아닌 유산균은 개별적 종에 따라 다른 효과를 얻을 수는 있으나, 조피볼락 치어는 L. plantarum을 $10^8$ cfu/g 수준으로 사료 내 첨가하여 성장효과를 거둘 수 있었다.
조피볼락 Sebastes schlegeli 치어의 성장률 향상을 도모하고 적용할 만한 생균제로서의 그 가능성을 보고자, 평균 체중 0.7 g의 조피볼락 치어에 2종의 유산균을 사료에 첨가하여 본 실험을 수행하였다. 각각의 첨가구는 Lactobacillus brevis 및 Lactobacillus plantarum을 농도별로 실험사료 1 g 중량당 유산균 첨가수준을 $10^4,\;10^6$ 및 $10^8$ cfu 수준으로 처리한 첨가구로 하였다. 성장효과에서 L. plantarum을 농도별로 실험사료 1g 중량당 유산균 첨가수준을 $10^8$ cfu 수준으로 처리한 Lp-8 실험구에서 중량 증가 효과가 있었으며, L. brevis의 경우는 첨가효과가 없었다. 실험종료 후, 혈액분석 결과는 hematocrit 28.5-32.5%, hemoglobin 8.3-8.6 g/dl으로 차이는 없었으나, 혈장 내 총 단백질 함량은 Lp-8 실험구에서 높았다. 혈장 내 총 콜레스테롤 함량은 유산균 2종에서 높은 첨가농도 일수록 그 수치가 낮아지는 경향을 보였다. 상기 실험결과로 미루어 볼 때, 수중환경에 서식하는 어류의 장내 정상적인 균주가 아닌 유산균은 개별적 종에 따라 다른 효과를 얻을 수는 있으나, 조피볼락 치어는 L. plantarum을 $10^8$ cfu/g 수준으로 사료 내 첨가하여 성장효과를 거둘 수 있었다.
We determined the effects of dietary supplements for lactic acid bacteria(LAB) such as Lactobacillus brevis(Lb) and Lactobacillus plantarum(Lp) in juvenile rockfish Sebastes schlegeli cultured in flow-through system for 10 weeks. The experimental diets contained $10^4cfu/g,\;10^6cfu/g\;and\;10^...
We determined the effects of dietary supplements for lactic acid bacteria(LAB) such as Lactobacillus brevis(Lb) and Lactobacillus plantarum(Lp) in juvenile rockfish Sebastes schlegeli cultured in flow-through system for 10 weeks. The experimental diets contained $10^4cfu/g,\;10^6cfu/g\;and\;10^8cfu/g$ level each LAB(Lb-4, Lb-6, Lb-8 or Lp-4, Lp-6, Lp-8), respectively. The effects of LAB supplementation was determined by various factor such as weight gain(WG), specific growth rate(SGR), feeding efficiency(FE) and blood assay. For rearing experiment, Lp-8 treatment had significantly high growth rate than control diet treatment. However, all Lb treatment had no significance effect with control diet treatment. In case of the blood assay, hematocrit(Ht) and hemoglobin(Hb) of fish were not affected by LAB supplemental levels. On the other hand, total cholesterol in plasma of Lb-8, Lp-6 and Lp-8 treatments were significantly low than the control diet treatment. We verified the influence of LAB which was originated from species specificity and amount in diet. Consequently, the dietary supplementation as $10^8cfu/g$ level of L. plantarum could be of help for growth enhancement to the juvenile rockfish.
We determined the effects of dietary supplements for lactic acid bacteria(LAB) such as Lactobacillus brevis(Lb) and Lactobacillus plantarum(Lp) in juvenile rockfish Sebastes schlegeli cultured in flow-through system for 10 weeks. The experimental diets contained $10^4cfu/g,\;10^6cfu/g\;and\;10^8cfu/g$ level each LAB(Lb-4, Lb-6, Lb-8 or Lp-4, Lp-6, Lp-8), respectively. The effects of LAB supplementation was determined by various factor such as weight gain(WG), specific growth rate(SGR), feeding efficiency(FE) and blood assay. For rearing experiment, Lp-8 treatment had significantly high growth rate than control diet treatment. However, all Lb treatment had no significance effect with control diet treatment. In case of the blood assay, hematocrit(Ht) and hemoglobin(Hb) of fish were not affected by LAB supplemental levels. On the other hand, total cholesterol in plasma of Lb-8, Lp-6 and Lp-8 treatments were significantly low than the control diet treatment. We verified the influence of LAB which was originated from species specificity and amount in diet. Consequently, the dietary supplementation as $10^8cfu/g$ level of L. plantarum could be of help for growth enhancement to the juvenile rockfish.
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문제 정의
조피볼락 Sebastes schlegeli 치어의 성장률 향상을 도모하고 적용할 만한 생균제로서의 그 가능성을 보고자, 평균 체중 0.7 g의 조피볼락 치어에 2종의 유산균을 사료에 첨가하여 본 실험을 수행하였다. 각각의첨가구는 Lactobacillus brevis 및 Lactobacillus plantarum을 농도별로 실험사료 1 g 중량당 유산균 첨가수준을 104, 106 및 108 cfu 수준으로 처리한 첨가구로 하였다.
본 연구는 육상동물에서 생균제로 주목받고 있는 유산균 Lactobacillus 속 중에서 생육환경 등을 고려하여 L. brevis 및 L. plantarum 2종을 선정, 우리나라 대표적 양식어류인 조피볼락 Sebastes schlegeli을 이용하여 유산균 첨가에 의한 성장 및 혈액 성상에 미치는 영향을 조사하였다.
제안 방법
또한, 실험의 정확성을 기하기 위해 Bergey’s manual of systematic bacteriology (Kandler and Weiss, 1986), Manual of methods for general bacteriology (Gerhardt et al., 1981) 등의동정방법을참조하고, Gram 염색(Gram Hucker stain, 아산제약) 형성된 콜로니 일부를 채취하여 49가지의 탄수화물의 발효여부를 판독하여 동정하는 생화학방법으로 API 50 CHL medium (bioMérirux, France)에 의한 방법에 따라 각각의 유산균이 사료내 적절히 흡착되었는지 여부를 재확인하였다.
이 중 혈액의 일부는 Micro-hematocrit법을 이용한 hematocrit, Cyanmethemoglobin법으로 hemoglobin을 측정하고, 나머지 혈액은 실온에서 방치 후 4oC에서 원심분리(12,000 rpm, 5 min)시켜 혈장을 분리하여 반자동생화학 분석기(Stat fax 3300, USA) 및 시판 임상용 kit (Biocon® Diagnostik, Germany)를 사용하여 1일 내에 혈장 내 총 단백질(Total protein) 및 총 콜레스테롤 (Total cholesterol)을 측정하였다.
1 g) 실험에 사용하였다. 실험은 100 L 원형 폴리카보네이트 수조를 사용하였으며 각 실험구에 60마리씩 수용하여 2반복으로 10주간 사육실험을 하였다. 실험기간 동안 수온은 21.
실험은 100 L 원형 폴리카보네이트 수조를 사용하였으며 각 실험구에 60마리씩 수용하여 2반복으로 10주간 사육실험을 하였다. 실험기간 동안 수온은 21.5-25.6oC, 염분 27.8-33.2 psu, 폭기 200-300 mL/min, 유수량 500-600 mL/min의 조건하에서 유수식 방법으로 실험하였다. 사료공급은 실험어의 성장에 따라 사료크기를 조절하여 실험초기부터 5주까지는 1.
5 mm의 크기인 실험사료를 1일 어체중 3%로 3회(9:00, 13:00, 17:00 h) 만복 공급하였다. 또한 1일 2회 사이폰으로 수조 청소를 하여 사망한 개체를 확인하고 실험종료시 최종적인 생존율을 구하였다.
85% Nacl in DW) 약 10%를 첨가하여 균질하게 흡착할 수 있도록 교반시킨 후, 실온에서 하루 동안 건조하였으며, 108 cfu/g 농도 수준으로 조절하여 전체적으로 사료내 흡착하였다. 나머지 농도구간인 106 cfu/g 및 104 cfu/g 첨가구의 조제도 공급받은 동결건조 원말 유산균주를 단계적으로 계단희석하고, 위 방법에 준하여 조제하였다. 한편, 실험사료내의 유산균의 첨가농도 수준을 알아보기 위해서 실험초기부터 종료기까지 3회 분석하였다.
나머지 농도구간인 106 cfu/g 및 104 cfu/g 첨가구의 조제도 공급받은 동결건조 원말 유산균주를 단계적으로 계단희석하고, 위 방법에 준하여 조제하였다. 한편, 실험사료내의 유산균의 첨가농도 수준을 알아보기 위해서 실험초기부터 종료기까지 3회 분석하였다. 분석은 실험 사료를 0.
전장 및 습중량 측정은 2주에 1회씩 총 5회에 걸쳐 각 수조당 20마리를 무작위 추출하여 전장 0.1 cm, 습중량 0.1 g 범위까지 측정하였으며, 증중율(Weight gain rate, WGR), 사료효율(Feed efficiency, FE), 일간성장률(Specific growth rate, SGR)를구하였다. 또한실험종료후, 간중량지수(Hepatosomatic index, HSI=간중량/체중×100)를 측정하였다.
실험종료 후, 혈액성분 분석을 위하여 채혈하기 전 실험어를 24시간 동안 절식시켰으며, 실험어를 각 수조당 10마리씩 무작위로 추출하여 채혈 직전 실험어를 2-phenoxyethanol (100 ppm)로 마취시킨 후, heparin sodium으로 처리된 일회용 주사기(23G)를 이용하여 실험어의 미부혈관에서 혈액을 채혈하였다. 이 중 혈액의 일부는 Micro-hematocrit법을 이용한 hematocrit, Cyanmethemoglobin법으로 hemoglobin을 측정하고, 나머지 혈액은 실온에서 방치 후 4oC에서 원심분리(12,000 rpm, 5 min)시켜 혈장을 분리하여 반자동생화학 분석기(Stat fax 3300, USA) 및 시판 임상용 kit (Biocon® Diagnostik, Germany)를 사용하여 1일 내에 혈장 내 총 단백질(Total protein) 및 총 콜레스테롤 (Total cholesterol)을 측정하였다.
실험사료 내의 유산균 첨가 함량이 잘 조제되었는지의 여부를 판정하기 위해 실험초기와 중반기 그리고 종료기에 걸쳐 총 3회 분석하였다(Table 2). 분석 결과, 실험사료 1 g 당 첨가된 유산균의 농도는 목적하는 바의 104 cfu/g, 106 cfu/g 및 108 cfu/g수준의 함량을 실험기간 동안 유지하는 것으로 나타났으며, 이는 실험사료를 조피볼락 치어에게 경구투여 하는데 있어, 일정한 농도를 가진 실험사료가 잘 반영된 것으로 나타났다.
7 g의 조피볼락 치어에 2종의 유산균을 사료에 첨가하여 본 실험을 수행하였다. 각각의첨가구는 Lactobacillus brevis 및 Lactobacillus plantarum을 농도별로 실험사료 1 g 중량당 유산균 첨가수준을 104, 106 및 108 cfu 수준으로 처리한 첨가구로 하였다.
대상 데이터
실험에 사용된 조피볼락 치어는 인천광역시 수산종묘배양연구소로부터 2005년 6월에 인하대학교 해양배양장으로 운반하여 3톤 원형 FRP 수조에서 상업용 펠렛사료(퓨리나코리아, 조단백질 46% 이상, 조지방 8% 이상, 조섬유 3% 이하, 조회분 15% 이하, 칼슘 1.5% 이상, 인 2% 이상)를 공급하면서 2주간 예비사육을 실시하였다. 이중 건강한 개체만을 선별하여(평균 체장 3.
실험에 사용한 유산균의 첨가농도별 실험사료를 Table 1에 나타내었다. 실험사료는 상업용 조피볼락 사료에 (주)Mediogen 으로부터 2종의 유산균 L. brevis 및 L. plantarum을 공급받아 각각의 유산균을 Conical tube에 기본사료 1 g당 동결건조원말 (Freeze-dried products) 약 5%, 멸균식염수(0.85% Nacl in DW) 약 10%를 첨가하여 균질하게 흡착할 수 있도록 교반시킨 후, 실온에서 하루 동안 건조하였으며, 108 cfu/g 농도 수준으로 조절하여 전체적으로 사료내 흡착하였다. 나머지 농도구간인 106 cfu/g 및 104 cfu/g 첨가구의 조제도 공급받은 동결건조 원말 유산균주를 단계적으로 계단희석하고, 위 방법에 준하여 조제하였다.
데이터처리
각 실험결과로부터 얻어진 자료 값 사이의 유의차 유무는 SPSS Version 12-통계패키지(SPSS, Michigan Avenue, Chicago, IL, USA)에의한 one-way ANOVA test 및 Duncan’s multiple range test를 실시하여 평균 간의 유의성(P<0.05)을 검정하였다.
이론/모형
한편, 실험사료내의 유산균의 첨가농도 수준을 알아보기 위해서 실험초기부터 종료기까지 3회 분석하였다. 분석은 실험 사료를 0.1 g 취하여 표준평판법(Standard plate method)을 이용하여 배양시켜 평판배지에 형성된 콜로니를 계수한 후, 실험 사료 g 중량당으로 환산하였다. 또한, 실험의 정확성을 기하기 위해 Bergey’s manual of systematic bacteriology (Kandler and Weiss, 1986), Manual of methods for general bacteriology (Gerhardt et al.
성능/효과
혈장의 total protein 변화는 L. brevis 첨가구의 경우, 모든 농도구간에서 대조구와 유의적 차이를 보이지 않았으나, L. plantarum 첨가구의 경우, Lp-8에서 대조구보다 유의하게 높았으며(P<0.05), Lp-4, Lp-6 실험구는 대조구와 유의적 차이는 없었다.
7 g 조피볼락 치어의 생존율, 증중율, 사료효율, 일간성장률 및 간중량 지수를 Table 3에 나타내었다. 실험 결과, 생존율은 대조구(C)를 포함한 모든 실험구간에서 98-100%를 나타내었다. 실험구 Lb-4, Lb-6, Lb-8과 Lp-6 및 Lp-8의 경우, 증중율은 718-748%, 사료효율은 62-66%, 일간성장률은 3.
실험 종료 후, 혈액성분 분석 결과를 Table 4에 나타내었다. 본 실험에서 hematocrit 수치는평균적으로 28.8-32.5%, hemoglobin은 8.3-8.6 g/dL 범위를 보였으며, Lp-8 실험구는 대조구에 비해 다소 높은 수치의 경향을 보였으나, 대조구 및 실험구간의 유의적 차이는 나타나지 않았다.
05), Lp-4, Lp-6 실험구는 대조구와 유의적 차이는 없었다. 혈장의 total cholesterol은 유산균 2종 모두 첨가농도가 높은 실험구에서 그 수치가 낮은 것으로 나타났다.
, 2000) 등에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구에서 사용한 유산균주 L. brevis에서는 조피볼락의 성장에 효과가 없는 것으로 나타났으나, L. plantarum 108 cfu/g을 첨가한 실험구에서는 성장효과가 나타나 특정 유산균이 조피볼락의 성장률 향상에 효과가 있는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 틸라피아 치어에 대한 연구에서 사료 중에 유산균인 S.
(1998)은 사료첨가제로서 간 기능 개선 효과가 있는 어보산의 경우, 넙치 치어에 어보산 첨가농도가 증가할수록 혈장 내 총 단백질의 함량이 증가한다고 보고하였으며, 간 기능 향상은 혈장 내 총 단백질의 함량이 증가될 수 있음을 암시하였다. 본 연구결과에서도 유산균 첨가농도가 높은 Lb-8 실험구에서 대조구보다 유의하게 높았다. 이는 간장으로 부터 단백질 합성 및 분비를 촉진하는 작용에 의해 간중량 지수가 증가하여, 간장내의 단백질 농도가 낮아지는 반면 상대적으로 혈중 단백질량은 증가된 것으로 사료된다.
결론적으로, 사료에 생균제로 L. plantarum을 사료 1 g 중량당 108 cfu 농도수준으로 첨가하면 조피볼락 치어기 성장률 향상 효과가 인정되며, 혈장 총 단백질량이 증가한다. 또한 혈장콜레스테롤 저하는 L.
성장효과에서 L. plantarum을 농도별로 실험사료 1g 중량당 유산균 첨가수준을 108 cfu 수준으로 처리한 Lp-8 실험구에서 중량 증가 효과가 있었으며, L. brevis의 경우는 첨가효과가 없 었다.
실험종료후, 혈액분석결과는 hematocrit 28.5-32.5%, hemoglobin 8.3-8.6 g/dl으로 차이는 없었으나, 혈장 내 총 단백질 함량은 Lp-8 실험구에서 높았다. 혈장 내 총 콜레스테롤 함량은 유산균 2종에서 높은 첨가농도 일수록 그 수치가 낮아지는 경향을 보였다.
6 g/dl으로 차이는 없었으나, 혈장 내 총 단백질 함량은 Lp-8 실험구에서 높았다. 혈장 내 총 콜레스테롤 함량은 유산균 2종에서 높은 첨가농도 일수록 그 수치가 낮아지는 경향을 보였다.
상기 실험결과로 미루어 볼 때, 수중환경에 서식하는 어류의장내 정상적인 균주가 아닌 유산균은 개별적 종에 따라 다른 효과를 얻을 수는 있으나, 조피볼락 치어는 L. plantarum을 108 cfu/g 수준으로 사료 내 첨가하여 성장효과를 거둘 수 있었다.
실험사료 내의 유산균 첨가 함량이 잘 조제되었는지의 여부를 판정하기 위해 실험초기와 중반기 그리고 종료기에 걸쳐 총 3회 분석하였다(Table 2). 분석 결과, 실험사료 1 g 당 첨가된 유산균의 농도는 목적하는 바의 104 cfu/g, 106 cfu/g 및 108 cfu/g수준의 함량을 실험기간 동안 유지하는 것으로 나타났으며, 이는 실험사료를 조피볼락 치어에게 경구투여 하는데 있어, 일정한 농도를 가진 실험사료가 잘 반영된 것으로 나타났다.
후속연구
이와 같이 유산균 종에 따라 양식어류의 증중율 향상에 직·간접적으로 효과가 있는 것으로 나타나, 어류에 따른 적합한 유산균 종의 탐색이 규명되어야 할 것이다.
plantarum을 사료 1 g 중량당 108 cfu 농도수준으로 첨가하면 조피볼락 치어기 성장률 향상 효과가 인정되며, 혈장 총 단백질량이 증가한다. 또한 혈장콜레스테롤 저하는 L. brevis 106 cfu/g 및 L. plantarum 106 cfu/g이상에서 나타나 조피볼락의 건강한 종묘생산을 더욱 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
유산균은 장내에서 어떤 역할을 하는가?
따라서 최근에는 친환경적이며 숙주 장내 세균의 억제를 통한 성장률 향상 및 면역 효과(Fuller, 1989)가 있는 것으로 알려진 생균제(Probiotics)를 이용한 기능성 사료첨가제로 유산균(Lactic acid bacteria)에 대한 관심이 높아지고 있다. 유산균은 각종 유기산을 생성하여 장내에서 유해 미생물의 장내 생육을 억제하고 장관 벽을 자극하여 연동운동을 촉진시켜 소화 흡수를 돕는 것으로 알려져 있다.
생균제를 이용한 기능성 사료 첨가제에 대한 관심이 높아지고 있는 이유는 무엇인가?
최근 양식어류의 생산성 향상 및 질병 예방을 위한 사료첨가제에 대한 많은 연구가 진행되고 있으며, 실제 양식장에서는 이런 기능성 첨가제에 대한 수요에 관심이 급증하고 있는 추세이다(Gatesoupe, 1999). 또한, 현재 양식생물의 질병을 억제시키기 위해 사용되는 항생제의 남용은 양식어장 환경을 오염시킬 뿐만 아니라 병원성 미생물의 내성을 키워 질병에 대한 치료효과가 잘 나타나지 않으며, 양식생물의 자체 보유 면역능력을 감소시키는 원인이 된다. 따라서 최근에는 친환경적이며 숙주 장내 세균의 억제를 통한 성장률 향상 및 면역 효과(Fuller, 1989)가 있는 것으로 알려진 생균제(Probiotics)를 이용한 기능성 사료첨가제로 유산균(Lactic acid bacteria)에 대한 관심이 높아지고 있다.
유산균을 이용하여 어류를 대상으로 한 연구에는 무엇이 있는가?
유산균을 이용하여 어류를 대상으로 한 연구의 예로는 이스라엘잉어 Cyprinus carpio (Noh et al., 1994), 무지개송어 Oncorhychus mykiss (Panigrahi et al., 2004), Arctic charr Salvelinus alpinus (Ringø, 1993), 틸라피아 Oreochromis niliticus (Beveridge et al., 1989) 등의담수및기수성어종과넙치 Paralichthys olivaceus (Byun et al., 1997), 터봇 Scophthalmus maximus (Gatesoupe, 1991) 등의 저서성 해산어류의 연구보고가 있으며, 이러한 연구 결과들은 유산균의 이용이 성장 및 면역학적으로 효과가 있는 것으로 보고하고 있다. 그러나 유산균 종류별 사료첨가량에 대한 어류의 성장효과 및 체내에서의 생리적인 기능에 관한 연구는 거의 없다.
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