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문제 정의
- 본 연구에서는 동해남부 소재 육상수조식양식장을 대상으로 넙치의 성장단계별, 계절별 혈액성상을 비교하여 넙치의 생리활성을 평가하기 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
- 2차적으로 카테콜아민과 코티졸이 혈액과 조직에 빠르게 작용하여 글루코스나 젖산 증가의 대사 변화, 열충격단백질의 생성증가와 같은 세포적 변화, 이온과 물 균형의 삼투압 조절 혼란, 적혈구, 백혈구, 헤모글로빈의 혈액학적 변화, 라이소자임 활성과 항체 생산의 면역기능 변화 등이 나타나고, 3차적 반응으로 성장, 번식, 유영능력, 질병저항의 변화 그리고 섭식 등 행동패턴의 변화를 나타낸다. 따라서 본 연구에서는 성장단계별, 계절별로 혈액학적 변화(2차적 반응)의 비교를 시작으로 하여 양식넙치의 생리활성을 평가할 수 있는 혈액성상 정상수준을 찾고자 하였다.
제안 방법
- 콘크리트 사육수조(6×6×1 m)에서 사육하면서 사료섭식이 활발하고 육안으로 건강한 어류를 선별하여 실험어로 사용하였다. 실험기간 중 사육조건으로서 수온, 염분 및 광주기 변화는 Fig. 1과 같으며, 환수량은 24회전/일(사육수심 40 ㎝)로 유지하였고, 충분한 에어레이션(고수온기 액화산소 공급)을 실시하였다. EP 배합사료를 1일 1회 오후 4시에 만복 투여하고 넙치의 성장에 따라 사료 크기를 달리하였다.
- 1과 같으며, 환수량은 24회전/일(사육수심 40 ㎝)로 유지하였고, 충분한 에어레이션(고수온기 액화산소 공급)을 실시하였다. EP 배합사료를 1일 1회 오후 4시에 만복 투여하고 넙치의 성장에 따라 사료 크기를 달리하였다. 사료에 액상 비타민 C와 E, 소화효소제, 간기능 개선제를 첨가하여 공급하였다.
- EP 배합사료를 1일 1회 오후 4시에 만복 투여하고 넙치의 성장에 따라 사료 크기를 달리하였다. 사료에 액상 비타민 C와 E, 소화효소제, 간기능 개선제를 첨가하여 공급하였다.
- 혈액은 heparin 처리 주사기 2종(1 ㎖, 3 ㎖)을 사용하여 포획 후 마취하지 않고 미부혈관에서 30초 이내에 채취하였다. 채취한 전혈은 빙냉상태를 유지하면서 자동혈액분석기 (SEAC H5.m, Italy)로 Ht, RBC 및 Hb를 분석하였다. 나머지 혈액을 원심분리(6,500 rpm, 5분)하여 얻은 혈장은 분석 전까지 74℃에 보관하였다.
- 계절별로 어체의 혈액성상을 비교하고자, 계절의 구분은 수온이 기온보다 1개월 가량 뒤늦게 상승·하강하는 점을 고려하여, 봄 4～6월, 여름 7～9월, 가을 10～12월 및 겨울 1～3월로 나눈 다음, 각 계절의 중심 월인 5월을 봄(14.9±0.9℃), 8월을 여름(22.6±3.3℃), 11월을 가을(16.8±1.5℃) 및 2월을 겨울(12.8±0.7℃)로 설정하고 월별로 측정한 수온자료를 계절별 수온조건으로 정하였다.
- 다만, 월별 성장 실험어(상이한 성장단계 해당) 중 가을에 해당하는 11월의 어류는 예기치 못한 어병이 발생하였기에 12월(14.3±0.7℃)의 실험어로, 여름인 8월의 어류는 7월 (17.5±3.7℃)의 실험어로 대체하여 조사하였다.
- 나머지 혈액을 원심분리(6,500 rpm, 5분)하여 얻은 혈장은 분석 전까지 74℃에 보관하였다. 혈장의 콜레스테롤, 총단백질량 및 2가 이온(Ca2+, Mg2+)은 건식혈액분석기(Ektachem DT-Ⅱ analyzer, Eastman Kodak Co., USA)를, 글루코스, 1가 이온(Na+, K+, Cl－), AST 및 ALT는 생화학 자동분석기 (Advid 1650, JEOL Co., Japan)를 사용하여 분석하였다. 또한 혈장 삼투질 농도는 micro-osmometer(3MO plus, Advanced Instruments Inc.
- , Japan)를 사용하여 분석하였다. 또한 혈장 삼투질 농도는 micro-osmometer(3MO plus, Advanced Instruments Inc., USA)를 사용하여 분석하였다. 내분비학적 요인으로서 혈장 코티졸의 농도는 Donaldson (1981)의 방사면역측정법(RIA)에 따라 cortisol RIA kit(DSL, USA)로 항원과 표지항원이 항체에 경쟁적으로 반응하도록 유도한 다음, Hewlett Packard Gamma Counter(Cobra Ⅱ5010, Packard Co.
- 양식장에 방양하는 시기의 넙치 중간종묘 크기를 소형어 (200 g), 최소 출하 크기를 중형어(500 g), 일반적 출하 크기를 대형어(800 g)로 분류하고, 이를 기준으로 선택한 어체의 무게에 따라 소형어(165～350 g), 중형어(351～650 g) 그리고 대형어(650～900 g)로 구분하여 혈액성상을 비교하였다. 분석용 혈액은 1회 분석시 항목별 소요혈액량을 추정한 결과에 따라 소형어와 대형어는 3마리를 pooled sample하고, 중형어는 2마리를 pooled sample하여 확보하였다.
- 양식장에 방양하는 시기의 넙치 중간종묘 크기를 소형어 (200 g), 최소 출하 크기를 중형어(500 g), 일반적 출하 크기를 대형어(800 g)로 분류하고, 이를 기준으로 선택한 어체의 무게에 따라 소형어(165～350 g), 중형어(351～650 g) 그리고 대형어(650～900 g)로 구분하여 혈액성상을 비교하였다. 분석용 혈액은 1회 분석시 항목별 소요혈액량을 추정한 결과에 따라 소형어와 대형어는 3마리를 pooled sample하고, 중형어는 2마리를 pooled sample하여 확보하였다. 1회의 pooled sample은 10반복으로 채취하여 분석하였다.
- 분석용 혈액은 1회 분석시 항목별 소요혈액량을 추정한 결과에 따라 소형어와 대형어는 3마리를 pooled sample하고, 중형어는 2마리를 pooled sample하여 확보하였다. 1회의 pooled sample은 10반복으로 채취하여 분석하였다.
- 계절별로 상이한 성장단계의 어체(소형어, 중형어, 대형 어)와 동일한 성장단계의 어체(대형어)로부터 채취한 혈액의 성상을 비교하였다. 계절별로 어체의 혈액성상을 비교하고자, 계절의 구분은 수온이 기온보다 1개월 가량 뒤늦게 상승·하강하는 점을 고려하여, 봄 4～6월, 여름 7～9월, 가을 10～12월 및 겨울 1～3월로 나눈 다음, 각 계절의 중심 월인 5월을 봄(14.
- 7℃)로 설정하고 월별로 측정한 수온자료를 계절별 수온조건으로 정하였다. 계절별로 상이한 성장단계의 실험어는 일반 사육수조에서, 동일한 성장단계의 실험어는 정상적으로 사육한 같은 크기 그룹의 대형어 중에서 계절별로 혈액을 채취하여 분석하였다. 다만, 월별 성장 실험어(상이한 성장단계 해당) 중 가을에 해당하는 11월의 어류는 예기치 못한 어병이 발생하였기에 12월(14.
대상 데이터
- 콘크리트 사육수조(6×6×1 m)에서 사육하면서 사료섭식이 활발하고 육안으로 건강한 어류를 선별하여 실험어로 사용하였다.
- 위와 같은 연구조사를 원만하게 진행하기 위하여 우선 양식생산이 가장 활발하게 이루어지고 있고, 방양부터 출하까지 비교적 관리가 손쉬운 어종인 넙치를 연구대상 종으로 하였다. 넙치는 한국 양식생산량의 약 40%를 차지하고 있을 만큼 대표적 양식어종이다(MIFAFF, 2009).
- 본 연구에서 사용된 실험어는 울산시 울주군 서생면에 위치한 육상수조식양식장에서 2008년 11월 3일에 방양되어 2009년 7월 14일까지 사육된 넙치(Paralichthys olivaceus) 중 340마리를 사용하였다. 방양시 크기는 전장 27.
데이터처리
- 각 실험결과로부터 얻어진 자료값 사이의 유의차 유무는 SPSS-통계패키지(version 10.1)에 의한 ANOVA 및 Duncan's multiple range test 검정하였다(P=0.05).
이론/모형
- , USA)를 사용하여 분석하였다. 내분비학적 요인으로서 혈장 코티졸의 농도는 Donaldson (1981)의 방사면역측정법(RIA)에 따라 cortisol RIA kit(DSL, USA)로 항원과 표지항원이 항체에 경쟁적으로 반응하도록 유도한 다음, Hewlett Packard Gamma Counter(Cobra Ⅱ5010, Packard Co., USA)로 측정하였다. 혈장 T3는 T3 FIA Kit(Biosewoom, Korea)를 사용하여 형광면역측정법(FIA)으로 분석하였다.
- , USA)로 측정하였다. 혈장 T3는 T3 FIA Kit(Biosewoom, Korea)를 사용하여 형광면역측정법(FIA)으로 분석하였다.
성능/효과
- 총단백질은 4.1±0.2～4.6±0.2 ㎎/㎗의 수준을 보였으며(Fig. 4), 두 성장단계에서 봄에 각각 4.4±0.3, 4.6±0.2 ㎎/㎗로 타 계절보다 높았다.
- 1 IU/ℓ로 유의한 차이를 나타내지 않았다. 하지만 상이한 성장단계보다 동일한 성장단계에서 ALT 수치가 비교적 낮았다(Fig. 4).
- 상이한 성장단계와 동일한 성장단계에 있는 넙치의 계절별 혈장 글루코스의 변화는 Fig. 5와 같이 12.4±1.3～21.5±5.7 ㎎/㎗의 수준을 보였고, 동일한 성장단계에서 가을(16.8℃) 에 21.5±5.7 ㎎/㎗로 다른 계절과 비교하여 유의하게 높게나타냈다(P<0.05).
- 본 연구의 성장 단계별 혈장 Mg2+은 1.4±0.1～1.4±0.2 ㎎/㎗로 유의차를 보이지는 않아 사료 및 유해물질과의 연관성은 없는 것으로 판단되지만, 계절별 혈장 Mg2+은 1.3±0.1～1.9±0.2 ㎎/㎗의 범위로 차이를 보이며, 어체크기보다는 온도의 영향이 큰 것으로 판단된다.
- 해수어류에 있어 스트레스는 일반적으로 Ht, RBC, Hb를 증가시키고, 이는 혈액의 산성화 및 비장의 축소 등으로 나타난다. 성장단계별 혈액성상에서 Ht, RBC, Hb는 차이를 보이지 않아 어체 크기에 따른 산소운반 능력의 차이가 없음을 확인하였다. 그러나 동일한 성장단계의 계절별 혈액성상에서는 가을에 Ht, RBC가 증가하는 경향을 나타내었다.
- 삼투압 조절 측면에서 혈장 Na+, K+, Cl－, Ca2+ 및 삼투질 농도는 성장단계별, 계절별로 유의한 차이를 나타냈다. Na+ 농도는 최저 162.
- 본 연구에서 성장단계별 혈장 AST, ALT는 대형어가 각각 13.6±4.3, 2.2±0.6 IU/ℓ로 소형어 23.1±7.3, 2.8±0.4 IU/ℓ와 중형어 19.5±8.3, 2.6±0.7 IU/ℓ보다 유의하게 낮은 수치를 나타내 었는데, 어체크기에 비례하여 스트레스에 대한 저항성이 커지는 것으로 판단된다.
- 본 연구의 성장단계별, 계절별 총단백질 농도는 최저 4.1±0.3에서 최고 4.6±0.2 g/㎗ 수준이었는데, Kang et al. (2004)이 제시한 안정값 2.71～2.86 g/㎗보다 높게 나타남으로써, 오염물질에 의한 영향을 받지 않은 것으로 판단된다.
- , 1984). 또한 수온상승시 넙치의 혈장 코티졸 및 글루코스 농도가 유의하게 증가(Chang et al., 2002)하는데 비해, 본 연구에서는 수온하강기인 가을에 가장 높은 수치를 나타냈다. 이는 수온상승보다 하강에 있어 넙치의 생리적 적응을 위한 반응인 것으로 판단된다.
- , 1999). 본 연구에서는 성장단계에 따라 콜레스테롤이 감소하는 경향을 나타냈는데, 이는 성장단계에 따른 필요 영양소의 차이에 기인하는 것으로 예상된다.
- 소형어, 중형어 및 대형어에서 각각 202.0±22.6, 166.6± 26.8, 145.1±17.5 ㎎/㎗로 어체 크기가 클수록 유의하게 낮아지는 경향을 보였다.
후속연구
- 그러나 수중에 서식하는 어류는 질병에 의해 손상부위가 체표면에 나타나기 이전에는 생리활성을 파악하기가 어렵다. 그러므로 양식어류도 인간과 마찬가지로 현장의 어류를 죽이지 않고 소량의 채혈만으로 정상어의 혈액검사 항목에 대한 기준이 설정된다면 생리활성을 평가하는 데 분석된 혈액성상이 유용하게 사용될 것으로 기대된다.
- 넙치는 수온(Chang et al., 2001), 수심감소(Hur et al., 2001) 및 수송(Chang et al., 2001)에 저항성이 강한 어종으로 알려져 있으나, 성장단계별, 계절별, 질병어와 정상어의 혈액성상 기준값을 설정하기 위한 보다 더 많고 다양한 연구가 필요하다.
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