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문제 정의
- 본 연구에서는 담수어 양식 현장에서 발생하는 물 곰팡이성 질병의 효과적 제어와 관련한 천연신소재 약물 개발을 위하여, 뱀장어, 연어 및 무지개송어 등을 대상으로 하여 실용 가능한 약물의 구제 효과를 확인하고자 하였다. 약물의 구제 효과 실험은 1) in vitro 및 in 讨的에서 뱀장어 수생균에 대한 MBT 단독 및 혼합물 (bronopol, formalin 및 sodium chloride와의 혼합)의 항진균 효과 조사, 2) 연어 수정란의 발안 시기와 부화 시기에 발생하는 수생균에 대한 MBT 및 혼합물의 항진균 효과 조사, 그리고 3) 무지개송어 수정란의 수정 후 발안 시기까지 M侣T의 반복처리에 의한 수생균 제어 효과 조사 등의 부분으로 나누어 실험을 수행하였다.
- 본 연구에서 뱀장어 유래 물곰팡이에 대한 in vitro 및 in vivo 실험과 연어 및 무지개송어 수정란에 착생하는 곰팡이제어를 위한 약물효과를 천연물질인 MBT를 중심으로 bronopol, formalin 및 sodium chloride 등을 단독 및 혼합 처리함으로서 효과를 실험하였다. 본 실험에 사용된 약물 중 bronopol (Standing Committee on the Food Chain and Animal Health, 1990)은 EU에 의하여 독성 이 낮은 물질로 분류되었으며, formalin 은 FDA의 Center for Veterinary Medicine (CVM)에 의하여 'Drugs Approved for Use in Aquaculture'로되 어 있고 (http://www.
제안 방법
- 효과 조사, 그리고 3) 무지개송어 수정란의 수정 후 발안 시기까지 M侣T의 반복처리에 의한 수생균 제어 효과 조사 등의 부분으로 나누어 실험을 수행하였다.
- 뱀 징‘어 (Anguilla japonica), 연어 (Oncorhynchus keta) 및 무지개송어 (。mykiss) 등 3종의 담수어를 대상으로 약물효능시험을 수행하였다 . 뱀장어는 남부 내수면연구소에 사육 중인 평균 102.
- 수행하였다 . 뱀장어는 남부 내수면연구소에 사육 중인 평균 102.3±13.9g 크기의 어류를 사용하였으며, 연어와 무지개송어는 영동내수면연구소에서 채집된 어류로부터 얻은 수정란을 대상으로 발안율과 부화율을 측정함으로서 그 효과를 비교하였다. 또한 사용된 물곰팡이는 Willoughby (1985)와 Hatai et al.
- 시험 약물인 MBT, bronopol (15% 용액), formalin (formaldehyde 37% sol.) 및 sodium chloride (NaCl)의 단일 농도에 대한 반복실험을 수행하여 곰팡이 제어에 효과적인 농도를 조사하고, 이 결과에 준하여 Sabouraud dextrose broth (SDB, DB)에 각 약물을 단독 또는 혼합하여 조제하였다 (Table 2). 조제된 약물의 각 용액은 멸균된 screw tube에 10mL씩 여과멸균 (0.
- 45 Sartorius, Germany)하여 분주하였다. 뱀 장어 로부터 순수분리 하여 SDA 배지에서 배양(15℃)한 수생균 배양 조각(08mm) 을 접종하고 15℃에서 5일간 배양하며 성장한 높이로서 발육도를 평가하였다 (Table 2).
- 수생균에 자연 감염된 뱀장어를 10마리씩 무작위로 4개 구의 두 그룹으로 나누어 500 L 크기의 PVC 수조에 수용하고 MBT를 200 ppm 농도로 1일 2시간씩 2회 약욕한 후, 약물 미처리 구를 대조로 하여 폐사량 차이를 확인하였다. 실험 기간 동안 물은 흘려주지 않고 산소 공급만을 하였으며, 수온은 15-17℃ 이 었다 (Table 2).
- 발안 전까지 3일에 1 회, 30분간 정치 상태로 MBT, bronopol, formalin 및 sodium chloride 단독 및 혼합물을 Table 2에서와 같이 처리하였다. 약물 처리에 의한 결과는 아래 식과 같이 수정란의 발안율 (eyed-egg rate)과 부화율 (hatching rate)을 약물 미 처리 구를 대조로 하여 비교하였다 (Table 2).
- 유수량을 180L/min으로 유지하였다. 발안 전까지 매일, 2일 및 3일에 1회씩, 30분간 정치 상태로 MBT (50 및 100 ppm)를 처리하였다. 약물 처리에 의한 결과는 수정란의 발안율과 상대발안율 (relative eyed-egg rate)을 약물 미처리 구를 대조로 하여 비교하였다 (Table 2).
- 발안 전까지 매일, 2일 및 3일에 1회씩, 30분간 정치 상태로 MBT (50 및 100 ppm)를 처리하였다. 약물 처리에 의한 결과는 수정란의 발안율과 상대발안율 (relative eyed-egg rate)을 약물 미처리 구를 대조로 하여 비교하였다 (Table 2).
- 6%) 이 대조구 및 다른 실험 구에 대하여 유의하게 높았다. 또한 무지개송어 수정란을 대상으로 하여 물곰팡이 제어를 위하여 1, 2 및 3일 간격으로 MBT를 반복 처리하였을 때의 효과를 확인하였다. 2일 및 3일 간격보다는 매일 50 ppm의 농도로 반복 처리하였을 때 발안율이 31.
대상 데이터
- 사용한 약물은 중 MBT-01108 (Opuntia ficus-indica var. saboten Makino methanol extract)은 마이크로바이오텍 (Korea) 으로부터 구입하였으며, 흰색의 결정 분말 형태인 bronopol (C3HsBrNO4; MW., 199.99; synonyms: 2-bromo-2-nitro-1, 3-propanediol; 2-nitro-2-bromo-1, 3-propanediol; 2-bromo-2-nitro-propane-l, 3-diol)은 Ningbo Free Trade Zone Wuzhou International Co., Ltd. (China)로부터 구입하였다. 또한 sodium chloride (NaCl; MW.
- (China)로부터 구입하였다. 또한 sodium chloride (NaCl; MW., 58.44)와 Formalin (formaldehyde solution min. 37%)은 각각 Junsei (Japan)와 Merck (Germany)로부터구입하였다.
데이터처리
- In vitro 및 in vivo 시험구 사이의 유의차는 SigmaPlot (8.0 version)을 이용하여 /-test로 검정 하였다 (P<0.05).
이론/모형
- 9g 크기의 어류를 사용하였으며, 연어와 무지개송어는 영동내수면연구소에서 채집된 어류로부터 얻은 수정란을 대상으로 발안율과 부화율을 측정함으로서 그 효과를 비교하였다. 또한 사용된 물곰팡이는 Willoughby (1985)와 Hatai et al. (1990)의 방법에 따라 실험 대상 어류로부터 순수분리한 후 실온 및 동결하여 보관하였다 (Table 1).
성능/효과
- 분리된 Saprolegnia sp. 균주에 대한 MBT 및 혼합물의 효과에 대한 in vitro 실험에서 4종의 약물 단독처리보다는 약물을 서로 혼합하여 처리하였을 때 효과가 높은 것으로 확인되 었다 (Table 3). MBT 단독처리보다는 sodium chloride (1%) 나 formalin (30 및 90 ppm)을 혼합할 경우 물곰팡이의 성장 저지에 유효한 효과를 나타내었으며, bronopol (50 및 100ppm)의 첨가에서도 성장을 억제하는 것으로 나타났다.
- 균주에 대한 MBT 및 혼합물의 효과에 대한 in vitro 실험에서 4종의 약물 단독처리보다는 약물을 서로 혼합하여 처리하였을 때 효과가 높은 것으로 확인되 었다 (Table 3). MBT 단독처리보다는 sodium chloride (1%) 나 formalin (30 및 90 ppm)을 혼합할 경우 물곰팡이의 성장 저지에 유효한 효과를 나타내었으며, bronopol (50 및 100ppm)의 첨가에서도 성장을 억제하는 것으로 나타났다. 또한 bronopol, formalin 및 sodium chloride 끼 리 의 혼합에서도 물곰팡이의 성장을 억제하는 것으로 확인되었다.
- MBT 단독처리보다는 sodium chloride (1%) 나 formalin (30 및 90 ppm)을 혼합할 경우 물곰팡이의 성장 저지에 유효한 효과를 나타내었으며, bronopol (50 및 100ppm)의 첨가에서도 성장을 억제하는 것으로 나타났다. 또한 bronopol, formalin 및 sodium chloride 끼 리 의 혼합에서도 물곰팡이의 성장을 억제하는 것으로 확인되었다. 물곰팡이에 자연 감염된 뱀장어를 대상으로 구제실험을 한 결과 MBT 200 ppm을 1일 2회 반복 처리하여 10일 경과 후, 대조 구가 전량 폐사한 것에 비하여 약물 처리 구는 100% 생존하였다 (Table 3).
- 또한 bronopol, formalin 및 sodium chloride 끼 리 의 혼합에서도 물곰팡이의 성장을 억제하는 것으로 확인되었다. 물곰팡이에 자연 감염된 뱀장어를 대상으로 구제실험을 한 결과 MBT 200 ppm을 1일 2회 반복 처리하여 10일 경과 후, 대조 구가 전량 폐사한 것에 비하여 약물 처리 구는 100% 생존하였다 (Table 3).
- Table 4에 나타내었다. 처리 약물인 bronopol 100 ppm 에 formalin 20 ppm의 농도로 첨가하였거나 MBT 50 ppm에 formalin 30 ppm을 첨가하였을 때 발안율과 부화율이 각각 80.2% 및 73.6%, 그리고 79.3% 및 70.6%로 높게 나타났다 (P<0.05).
- 측정한 결과는 Table 5에 나타내었다. 시험 약물인 MBT 50 및 100 ppm의 처리는 발안율을 높이는 데 영향을 미치는 것으로 나타났다. 매일 또는 2일 간격으로 실험 약물을 반복 처리하는 것이 효과적이며, 그중에서 매일 50 ppm의 농도로 반복 처리하였을 때의 발안율과 대조 구에 대한 상대 발안율이 각각 31.
- 시험 약물인 MBT 50 및 100 ppm의 처리는 발안율을 높이는 데 영향을 미치는 것으로 나타났다. 매일 또는 2일 간격으로 실험 약물을 반복 처리하는 것이 효과적이며, 그중에서 매일 50 ppm의 농도로 반복 처리하였을 때의 발안율과 대조 구에 대한 상대 발안율이 각각 31.8%와 91.8%로 가장 높게 나타났다 (P<0.05).
- 뱀장어에서 분리된 Saprolegnia 균주에 대한 in vitro 실험에서 MBT (10-100 ppm)와 bronopol (10-100 ppm) 각각에 sodium chloride (1%) 나 formalin (20-90 ppm)을 각각 혼합하여 사용할 때 효과가 있었으며, sodium chloride (1%) 와 formalin (30 ppm) 을 혼합하여 사용할 경우에도 각각을 단독으로 사용할 때보다 효과가 좋은 것으로 확인되었다. M缶T에 대한 in vitro 실험에서 연어 수정란 유래 S.
- , 2001), 국내에서도 많이 발병하고 있으나 구체적인 연구 결과에 의한 보고는 거의 없는 실정이다. 연어 수정란에 자연적으로 발생하는 물곰팡이를 제어하기 위하여 수정 후 발안기까지 3일 1회, 1회 30분간 M侣T를 주로 하여 bronopol, formalin 및 sodium chloride를 단독 또는 혼합하여 반복 처리한 결과, bronopol 100 ppm과 formalin 20 ppm을 혼합 투여하였을 때, 또는 MBT 50 ppm과 formalin 30 ppm을 혼합 투여하였을 때 발안율 (각각 80.2%와 79.3%)과 부화율 (각각 73.6%와 70.6%) 이 대조구 및 다른 실험 구에 대하여 유의하게 높았다. 또한 무지개송어 수정란을 대상으로 하여 물곰팡이 제어를 위하여 1, 2 및 3일 간격으로 MBT를 반복 처리하였을 때의 효과를 확인하였다.
- 68 mN과 NaCl 및 NaCl 용액을 첨가하여 혼합액으로 처리하였을 때 단독처리보다는 무성 (colony growth, sporangia formation, sporangia realease 및 gemmae formation) 및 유성 (oogonia 및 antheridia formation) 생식의 여러 단계를 억제한다고 하였다. 이러한 결과들에 의하여 손바닥 선인장추출물인 MBT는 단독으로 또는 다른 유효약제와 혼합하여 사용할 경우 곰팡이 제어 제로서 유효할 것으로 판단된다. 그러나 MBT 100ppm의 처리에서도 50ppm 처리 실험과 유사한 경향을 보였으나 발안율은 낮은 것으로 확인되었는데 이러한 결과는 고농도의 MBT는 어류의 수정란에 독성을 나타내는 것으로 판단되므로 어류의 안전성에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
- ppm의 농도가 적당한 것으로 판단된다. 그리고 보다 효과적인 물곰팡이 제어를 위하여 MBT를 중심으로 약물처리를 할 경우, MBT-OUO응 단독처리보다는 이미 알려진 항 곰팡이성 물질인 bronopol, formalin 및 sodium chloride 등과 혼합처리는 것이 보다 효과적이며, 어류 및 이들 난의 약물에 대한 안전성을 고려한다면 사용 MBT-0U08의 농도는 50 ppm 전후에서 매일 반복 처리하는 것이 효과적일 것으로 판단된다.
후속연구
- 47%) 측정에서 효과적이라고 하였다. 이러한 결과는 물 곰팡이성 질병의 치료제 또는 제어 제로 서의 가능성이 있는 것으로 판단되지만 이들 물질에 대한 연구가 매우 부족하므로 다양한 약물의 혼합에 의한 상승효과를 평가할 필요성이 있을 것이다.
- 이러한 결과들에 의하여 손바닥 선인장추출물인 MBT는 단독으로 또는 다른 유효약제와 혼합하여 사용할 경우 곰팡이 제어 제로서 유효할 것으로 판단된다. 그러나 MBT 100ppm의 처리에서도 50ppm 처리 실험과 유사한 경향을 보였으나 발안율은 낮은 것으로 확인되었는데 이러한 결과는 고농도의 MBT는 어류의 수정란에 독성을 나타내는 것으로 판단되므로 어류의 안전성에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
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