This study looked at toxicity of Mediterranean mussels, Mytilus galloprovincialis, which had accumulated paralytic shellfish toxins (PST) from early March to late May 2005 at Jinhae Bay, Korea. Alexandrium sp. was observed in low densities (< 1,000 cells/L) at the beginning of the study in March, in...
This study looked at toxicity of Mediterranean mussels, Mytilus galloprovincialis, which had accumulated paralytic shellfish toxins (PST) from early March to late May 2005 at Jinhae Bay, Korea. Alexandrium sp. was observed in low densities (< 1,000 cells/L) at the beginning of the study in March, increased rapidly in April, declined rapidly and disappeared in May. Although low densities of Alexandrium sp. were observed in March, mussel toxicity exceeded regulation level ($80{\mu}g$ STXeq. /100 g). Peak PSP (Paralytic Shellfish Poisoning) toxicity in the mussels occurred during high Alexandrium sp. cell densities in April. Mussels toxicity decreased with decline of Alexandrium sp. cell density. Major toxin components identified were $GTX_1$, $GTX_4$, followed by $C_1$, $C_2$, $GTX_2$, $GTX_3$ and neoSTX. Trace or sporadic toxin components were STX, $GTX_5$, $dcGTX_2$, $dcGTX_3$ and dcSTX. Toxin component analysis from the middle to end of the study showed that $11{\beta}$-epimers ($GTX_{3,4}$, $C_2$) were converted into $11{\alpha}$-epimers ($GTX_{1,2}$, $C_1$) and started to determine STX.
This study looked at toxicity of Mediterranean mussels, Mytilus galloprovincialis, which had accumulated paralytic shellfish toxins (PST) from early March to late May 2005 at Jinhae Bay, Korea. Alexandrium sp. was observed in low densities (< 1,000 cells/L) at the beginning of the study in March, increased rapidly in April, declined rapidly and disappeared in May. Although low densities of Alexandrium sp. were observed in March, mussel toxicity exceeded regulation level ($80{\mu}g$ STXeq. /100 g). Peak PSP (Paralytic Shellfish Poisoning) toxicity in the mussels occurred during high Alexandrium sp. cell densities in April. Mussels toxicity decreased with decline of Alexandrium sp. cell density. Major toxin components identified were $GTX_1$, $GTX_4$, followed by $C_1$, $C_2$, $GTX_2$, $GTX_3$ and neoSTX. Trace or sporadic toxin components were STX, $GTX_5$, $dcGTX_2$, $dcGTX_3$ and dcSTX. Toxin component analysis from the middle to end of the study showed that $11{\beta}$-epimers ($GTX_{3,4}$, $C_2$) were converted into $11{\alpha}$-epimers ($GTX_{1,2}$, $C_1$) and started to determine STX.
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제안 방법
분석된 시료의 독성분 및 함량은 표품독소와의 검출시간 및 피크면적을 비교하여 구하였으며, 각 독성분별 비독성 (Specific toxicity)의 계산은 비독성이 가장 높은 saxitoxin (STX: 2, 483 MU/〃 mole)을 1로 하여 그에 상응하는 각 독소별비독성을 계산하였고 STXeq. /100 g로 표현 하였다.
식물플랑크톤 채집은 3월에 주 2회, 4월과 5월에 주 1회실시하였으며, 난센채수기로 표층과 저층의 해수를 각각 1 L씩 정량채수 후 망목 125 와 20 〃m의 체로 여과 농축하여 폴리에틸렌 용기 (50 mL)에 넣고 루골 용액으로 최종 농도 를 2-3%가 되도록 고정한 다음 아이스박스에 담아 실험실로 운반하였다.
유독 와편모조류 Alexandrium sp.의 현존량과 지중해 담치 (Mytilus galloprovincialis)의 독성 및 각 독소별 함량변화 및 독조성을 모니터하였다.
Alexandrium sp.의 현존량과 지중해담치의 독화 양상을 모니터하였다. 진해만 해역을 중심으로 한 남해 동부 연안에서 봄철 패류의 마비성패독 독화의 실질적인 원인생물은 Alexandrium tamarense0] (Han et al.
채집해온 지중해담치는 탈각 후 육질부 전체를 절취하여 50 mL 원심분리 튜브에 담고 동량의 0」N 염산을 첨가하여 얼음에 침지한 채 초음파 (Daigger Ultrasonic Processor, GE750, Japan)로 약 30초간 3-4회 정도 반복하여 파쇄하였다. 파쇄된 균질액은 100。(2에서 5분간 중탕시킨 다음 pH 3-4사이의 범위로 조절하고 이를 원심분리 (3, 000xg, 10분)하여 상등액 3 mL를 분취하였다.
대상 데이터
2005년 3월부터 5월까지 수정리, 다구리 그리고 호곡리에서 채집한 지중해담치 내에서 검출된 마비성패독의 독소별함량 (nmol g')4 성분비 (mol%)를 Table 1과 2에 제시하였다. 수정리와 다구리에서 채집한 지중해담
2) 그리고 진해만 외해역 인 거제시 둔덕면 호곡리 (St. 3) 인근해역에서 2005년 3월부터 5월까지 매주 지중해담치와 식물 플랑크톤을 채집하였다 (Fig. 1).
/100 g로 표현 하였다. 분석에 사용된 표준 독소는 Tohoku University의 Oshima 교수로부터 제공받았다.
치의 마비성패독의 주요성분은 GTXi과 GTX4였고, 보조성분은 G, C2, GTX2, GTX3, neoSTX였으며, 미량성분은 STX, GTX& dcGTX2, dcGTX3 및 dcSTX였다. 한편, 독성이 낮은 호곡리에서 채집한 지중해담치의 마비성패독의 주요성분은 G, C2, G* T과 GT#였고, 보조성분은 GTX2, GTN였으며, GTXs만 1회 검출되었을 뿐, STX, dcGTX2, dcGTX3 및 dcSTX는 검출되지 않아 수정리와 다구리의 지중해담치와 다른 조성을 보였다.
데이터처리
본 연구에서 나온 결과들 사이의 상관관계를 알아보기 위한 상관분석은 SPSS for windows 10.0 통계패키지를 이용하여 분석하였으며, 유의수준 0.05에서 검정하였다.
이론/모형
마비성패독 분석은 Oshima (1995a)의 방법에 따라 High Performance Liquid Chromatography (HPLC)를 사용하여 분석하였다. 분석된 시료의 독성분 및 함량은 표품독소와의 검출시간 및 피크면적을 비교하여 구하였으며, 각 독성분별 비독성 (Specific toxicity)의 계산은 비독성이 가장 높은 saxitoxin (STX: 2, 483 MU/〃 mole)을 1로 하여 그에 상응하는 각 독소별비독성을 계산하였고 STXeq.
종의 동정은 Min (2004)의 문헌을 따라 실시하였으며, 채집해온 담치들 중 지중해담치를 분석 시료로 사용하였다.
성능/효과
, 1995). 따라서, 유독와편모조류가 N-sulfocarbamoly 독소 성분이 많아 독 강도가 낮 더라도, 이를 섭취한 패류에 의해 독 강도가 높은 성분으로 전환되어 패류의 독성이 높아질 수 있을 것으로 사료된다.
tamarense^] 독 조성 이일정하게 유지되고 있다고 하였다. 본 연구에서 검출된 지중해담치의 독 조성은 진해만 해역에 분포하는 A. tamarense의 독 조성보다 더 다양한 미량성분들이 (STX, GTX5, dcGTX2+3 및 dcSTX) 검출되었고, 이는 지중해담치에 의해 생체전환이 이루어졌기 때문으로 사료된다. 유독 와편모조류를 섭취한패류는 낮은 pH에서 가수분해로 인한 이성질체화와 효소에 의한 생체전환과 같은 기작으로 인하여 영양세포와 유사하나더 다양한 독 조성을 가지게 되며 (Oshima, 1995b), 이러한 독소성분들의 변화는 유독 와편모조류의 마비성패독 성분중 불안정 한 N-sulfocarbamoyl 독소성분 (*, C4 GTX%6)이 많을 때 패류 조직 내에서 생체전환이 일어나 맹독성의 carbamoyl계독 성 분으로 전환되 는 것으로 알려 져 있다.
본 연구에서 지중해담치에서 검출된 마비성패독 성분은 GTXi, GTX4, Ci, C2, GTX2, GTX3, neoSTX, STX, GTX5, dcGTX2, dcGTXs 및 dcSTX으로 매우 다양하였다. Kim et al.
수정리에서 채집한 지중해담치의 독소별 성분비의 변화중 독성이 증가하는 시기인 4월 6일까지 116-epimers인 GTX, 와 C2의 성분비가 lla-epimers인 GTXi과 G의 성분비보다 높았으나 독성이 감소하는 시기인 4월 16일 부터 llff-epimers 의 성분비가 116-epimers의 성분비보다 높아져 음의 상관관계를 보였다 (Table 2; GTX1, 4: n=14, r=-0.695, p=0.006; C, , 2: n=14, r=-0.785, p=0.001). 다구리에서 채집한 지중해담치에서도 수정리와 유사한 성분비의 변화가 나타났다.
4월 하순부터 서서히 감소하여 5월 하순에 규제치 이하로 감소하였고, Alexandrium sp.의 현존량과 지중해담치의 독성에 양의 상관관계가 있음을 보였다 (n=14, 1=0.547, p<0.05). 다구리에서 채집한 지중해담치의 독성은 3월 하순까지 규제치 이하의 범위 (17.
다구리에서도 /电xtmdr物» sp.의 현존량과 지중해담치의 독성에 양의 상관관계가 있음을 보였다 (n=14, r=0.616, p<0.05). 호곡리에서 채집한 지중해담치의 독성은 연구기간 동안 규제치 이하의 낮은 독성 (0.
/100 g)이 검줄되었음에도 불구하고, Alexandrium sp.의 현존량과 지중해담치의 독성이 양의 상관관계가 있음을 보였다 (Fig. 2c; n=14, r=0.723, p<0.05).
, 1996), 본 연구에서 Alexandrium sp.의 현존량이 증가하거나 감소할 때 지중해담치의 독성도 증가하거나 감소하는 양의상관성을 보였고, 낮은 1, 000 cells/L이하의 낮은 세포밀도에서도 지중해담치는 독을 축적하여 규제치를 초과하는 것을 확인할 수 있었다. 1997년부터 2000년까지 진해만의 식물플랑크톤조사에 의하면 Alexandrium sp.
한편, 독성이 낮은 호곡리에서 채집한 지중해담치의 마비성패독의 주요성분은 G, C2, G* T과 GT#였고, 보조성분은 GTX2, GTN였으며, GTXs만 1회 검출되었을 뿐, STX, dcGTX2, dcGTX3 및 dcSTX는 검출되지 않아 수정리와 다구리의 지중해담치와 다른 조성을 보였다.
05). 한편, 많은 함량은 아니지만 독화가 진행되면서 검출되지 않았던 STX, dcGTX;y과 dcSTX가 독성이 감소하는 시기에 검출되었고, 그 중 STX 성분은 수정리와 다구리의 지중해담치 에서 5월 하순까지 성분비가 점 점 증가하였다 (Table 2).
한편, 제독기간동안에 이성질체 (Ila, 日-epimers) 독소들사이의 함량 전환이 관찰되었고, dcGTX2.3, dcSTX와 GTX5, STX가 검출되었으며, 이는 독화된 지중해담치의 제독 과정에나타나는 특징으로 판단된다. 패류에서 11/9-epimer 독소성분 (GTX%와 Cv)에서 11 ^-epimer 독소성분 (GTXi, 2와 財3)으로 전환되는 것은 효소에 의한 전환으로 인하여 일어난다 (Oshima, 1990; Murakami et al.
후속연구
본 연구에서는 유독 와편모조류의 현존량과 패류의 독화와의 상관관계 그리고 각 성분비의 변화에 관하여 확인하였으나, 패류에 축적된 독소의 성분들의 전환 기작에 관한 것은 밝히지 못하였으며, 이를 위해서는 실내 생물검정 실험을 이용한 연구가 필요할 것으로 판단되며, 패류 내 독소의 생체전환에 관한 연구 결과는 보다 효율적인 마비성패독 독화 모니터링에 기초 자료로써 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
참고문헌 (31)
Asakawa, M., K. Miyazawa, H. Takayama and T. Noguchi. 1995. Dinoflagellate Alexandrium tamarense as the source of paralytic shellfish poison (PSP) contained in bivalves from Hiro- shima Bay, Hiroshima Prefecture, Japan. Toxicon, 33, 691-697
Beitler, M.K. and J. Liston. 1990. Uptake and tissue distribution of PSP toxins in butter clams. In: Toxic Marine Phytoplankton. Graneli, E., B. Sundstrom, L. Elder, and D.M. Anderson, eds. Elsevier Science Publishers, New York, U.S.A., 257-262
Bricelj, V.M., J.H. Lee and A.D. Cembella. 1991. Influence of dinoflagellate cell toxicity on uptake and loss of paralytic shellfish toxins in the northern quahog, Mercenaria mercenaria. Mar. Ecol. Prog. Ser., 74, 33-46
Chang, D.S., I.S. Shin, J.H. Pyeun and Y.H. Park. 1987. A study on paralytic shellfish poison of sea mussel, Mytilus edulis - Specimen caused food poisoning accident in Gamchun Bay, Pusan, Korea, 1986. Bull. Kor. Fish. Soc., 20, 293-300
Fukuyo, Y., H. Takano, M. Chikara and K. Matsuoka. 1990. Red tide organisms in Japan - An illustrated taxonomic guide. Uchida Rokakuho, Tokyo, Japan, 1-430
Hallegraeff, G.M. 2003. Harmful algal blooms: a global overview. In: Manual on Harmful Marine Microalgae. Hallegraeff, G.M., D.M. Anderson and A.D, Cembella, eds. UNESCO, Paris, France, 19-49
Han, M.S., J.K. Jeon and Y.O. Kim. 1992. Occurrence of dinoflagellate Alexandrium tamarense, a causative organism of paralytic shellfish poisoning in Chinhae Bay, Korea. J. Plankton Res., 11, 1581-1592
Han, M.S., lK. Jeon and Y.H. Yoon. 1993, Distribution and toxin profiles of Alexandrium tamarense (Lebour) Balech (Dinoflagellate) in the Southeastern Coastal Waters, Korea. Kor. J. Phycol., 8, 7-13
Jeon, J.K., M.S. Han and H.O. Kim. 1996. Paralytic shellfish toxins in the mussels and Alexandrium tamarense (dinoflagellate) from Gamraepo, Korea
Jeon, J.K. and M.S. Han. 1998. Monitoring of intoxication and toxin composition on wild mussels (Mytilus corsucus) from coastal waters near Koje island, Korea in 1996 and 1997. J. Kor. Fish. Soc., 31, 817-822
Jeon, lK., M.S. Han, Y.J. Park and M.Y. Yoon. 1998. Paralytic shellfish toxin composition and intoxication of scallops (Patinopecten yessoensis) in Kangnung coastal waters of East Sea in 1997. J. Kor. Fish. Soc., 31, 813-816
Jeon, J.K. and H.T. Huh. 1989. Paralytic shellfish poison in the cultured mussel, Mytilus edulis galloprovincialis. J. Oceanol. Soc. Kor., 24, 79-83
Kim, C.-H. 1995. Paralytic shellfish toxin profiles of the dinoflagellate Alexandrium species isolated from benthic cysts in Jinhae Bay, Korea. J. Kor. Fish. Soc., 28, 364-372
Kim, C.-H. and J.B. Shin. 1997. Harmful and toxic red tide algal development and toxins production in Korean coastal waters. Algae, 12, 269-276
Kim, C.J., C.-H. Kim and Y. Sako. 2005a. Paralytic shellfish poisoning toxin analysis of the genus Alexandrium (Dinophyceae) occurring in Korean coastal waters. Fish. Sci., 71, 1-11
Kim, Y.S., J.S. Lee, J.H. Jang, K.Y. Kim and C.H. Kim. 2005b. Occurrence of toxic Alexandrium and intoxification of two mollusk species by paralytic shellfish poisoning toxins on the southeastern coast of Korea. J. Fish. Sci. Technol., 8, 76-82
Lee, J.S., J,K. Jeon, M.S. Han, Y. Oshima and T. Yasumoto. 1992. Paralytic shellfish toxins in the mussel, Mytilus edulis and dinoflagellate Alexandrium
Lee, J.S., I.S. Shin, Y.M. Kim and D.S. Chang. 1997. Paralytic shellfish toxins in the mussel, Mytilus edulis, caused the shellfish poisoning accident at Geoje, Korea, in 1996. J. Kor. Fish. Soc., 30, 158- 160
Min, D.K. 2004. Mollusks in Korea. Hanguel graphics, Busan, Korea, 1-566
Murakami, R., K. Yamamoto and T. Noguchi. 1999. Difference in PSP composition among various parts of surf clam. J. Food Hyg. Soc. Japan, 40,
Oshima, Y., K. Sugino, H. Itakura, M. Hirota and T. Yasumoto. 1990. Comparative studies on paralytic shellfish toxin profile of dinoflagellates and bivalves. In: Toxic Marine Phytoplankton. Graneli, E., B. Sundstrom, L. Edler and D.M. Anderson, eds. Elsevier, New York, U.S.A., 391-396
Oshima, Y. 1995a. Psot-column derivatization HPLC methods for paralytic shellfish poisons. In: Manual on Harmful Marine Microalgae. Hallegraeff, G.M.,
Oshima, Y. 1995b. Chemical and enzymatic transformation of paralytic shellfish toxins in marine organisms. In: Harmful Marine Algal Blooms. Lassua, P., G. Arzul, E. Erard, P. Gentien and C. Marcaillou, eds., Lavoisier, Paris, France, 475- 480
Park, T.-G., C.-H. Kim and Y. Oshima. 2004. Paralytic shellfish toxin profile of different geographic population of Gymnodinium catenatum (Dinophyceae) in
Shim J.H. 1994. Marine phytoplankton. In: Illustrated encyclopedia of fauna & flora of Korea. Ministry of Education, Chungnam, Korea, 34, 1-487
Shin, I.S.. and Y.M. Kim. 2000. Studies for reestablishment of approval toxin amount in paralytic shellfish poison-infested shellfish 5. Comparison of toxicity and toxin composition of paralytic shellfish poison between blue mussel, Mytilus edulis and oyster, Crassostrea gigas. J. Fd. Hyg. Safety, 15, 287-292
Sekiguchi, K., S. Sato, S. Kaga, T. Ogata and M. Kodama. 2001. Accumulation of paralytic shellfish poisoning toxins in bivalves and an ascidian fed on Alexandrium tamarense cells. Fish. Sci., 67, 301-305
Taylor, F.J.R., Y. Fukuyo, J. Larsen and G.J. Hallegraeff. 2003. Taxonomy of harmful dinoflagellates. In: Manual on Harmful Marine Microalgae. Hallegraeff, G.M., D.M. Anderson and A.D. Cembella, eds., UNESCO, Paris, France, 389-432
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