사료 내 발효마늘분말과 발효마늘착즙액의 첨가가 넙치(Paralichthys olivaceus)의 성장, 면역반응, 혈액성분 및 어병세균(Edwardsiella tarda 및 Streptococcus iniae)에 대한 질병저항성에 미치는 영향 Effects of Dietary Supplementation of Fermented Garlic Powder and Fluid on Growth Performance, Immune Responses, Blood Components, and Disease Resistance against Edwardsiella tarda and Streptococcus iniae in Olive Flounder Paralichthys olivaceus원문보기
Two consecutive studies were conducted to evaluate the effects of dietary supplementation with fermented garlic powder (FGP) or fermented garlic fluid (FGF) on growth performance, immune responses, and disease resistance of olive flounder Paralichthys olivaceus. In experiment I, olive flounder (BW: ...
Two consecutive studies were conducted to evaluate the effects of dietary supplementation with fermented garlic powder (FGP) or fermented garlic fluid (FGF) on growth performance, immune responses, and disease resistance of olive flounder Paralichthys olivaceus. In experiment I, olive flounder (BW: 65 g) were fed four experimental diets formulated to contain 0%, 0.5%, 1%, and 1.5% FGP (designated as FGP-0, FGP-0.5, FGP-1, and FGP-1.5, respectively). After the 10-weeks feeding trial, feed intake was significantly lower in fish fed the FGP-0.5 and FGP-1.0 diets, as compared to those fed the control diet. Fish fed the FGP-0 and FGP-0.5 diets showed significantly lower survival, as compared to the other treatments. Dietary supplementation with FGP resulted in higher non-specific immune responses than the FGP-0 group. Plasma cholesterol and triglyceride levels decreased as dietary FGP level increased. In experiment II, olive flounder (BW: 65 g) were fed four experimental diets for 10 weeks. The diets were prepared with a commercial expanded pellet to have 0%, 0.25%, 0.5%, and 1% FGF (designated as FGF-0, FGF-0.25, FGF-0.5, and FGF-1, respectively) by adsorption. At the end of the second feeding trial, feed intake was significantly lower in fish fed the FGF-0 diet, as compared to other treatments. Fish fed the FGF-0.25 and FGF-0.5 diets exhibited significantly lower cholesterol levels, as compared to other treatments. Lysozyme activity significantly increased with increases in dietary FGF. Cumulative mortality in a challenge test with Streptococcus iniae was significantly lower in the fish groups fed FGF-supplemented diets than in fish fed the control diet. The results of this study indicated that dietary supplementation with FGP or FGF can enhance the non-specific immune responses and disease resistance of olive flounder against S. iniae.
Two consecutive studies were conducted to evaluate the effects of dietary supplementation with fermented garlic powder (FGP) or fermented garlic fluid (FGF) on growth performance, immune responses, and disease resistance of olive flounder Paralichthys olivaceus. In experiment I, olive flounder (BW: 65 g) were fed four experimental diets formulated to contain 0%, 0.5%, 1%, and 1.5% FGP (designated as FGP-0, FGP-0.5, FGP-1, and FGP-1.5, respectively). After the 10-weeks feeding trial, feed intake was significantly lower in fish fed the FGP-0.5 and FGP-1.0 diets, as compared to those fed the control diet. Fish fed the FGP-0 and FGP-0.5 diets showed significantly lower survival, as compared to the other treatments. Dietary supplementation with FGP resulted in higher non-specific immune responses than the FGP-0 group. Plasma cholesterol and triglyceride levels decreased as dietary FGP level increased. In experiment II, olive flounder (BW: 65 g) were fed four experimental diets for 10 weeks. The diets were prepared with a commercial expanded pellet to have 0%, 0.25%, 0.5%, and 1% FGF (designated as FGF-0, FGF-0.25, FGF-0.5, and FGF-1, respectively) by adsorption. At the end of the second feeding trial, feed intake was significantly lower in fish fed the FGF-0 diet, as compared to other treatments. Fish fed the FGF-0.25 and FGF-0.5 diets exhibited significantly lower cholesterol levels, as compared to other treatments. Lysozyme activity significantly increased with increases in dietary FGF. Cumulative mortality in a challenge test with Streptococcus iniae was significantly lower in the fish groups fed FGF-supplemented diets than in fish fed the control diet. The results of this study indicated that dietary supplementation with FGP or FGF can enhance the non-specific immune responses and disease resistance of olive flounder against S. iniae.
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문제 정의
본 연구에서는 발효마늘분말과 발효마늘착즙액에 의한 비특이적 면역반응 평가를 위해 nitro-blue tetrazolium (NBT) activity, lysozyme activity 및 myeloperoxidase (MPO) activity를 분석하였다(Table 6). NBT activity는 대식세포의 활성을 측정하는 것으로 대식세포는 병원체가 몸 조직에 침범하였을 때 면역시스템에서 첫 번째로 작용하는 세포로 세균과 다른 미생물에 결합하여 포식작용을 수행하며, 선천면역과 적응면역 양쪽에 관여하는 포식세포이다.
실험 Ⅰ은 발효마늘분말의 첨가가 넙치의 성장과 비특이적 면역반응에 미치는 영향을 알아보고, 실험Ⅱ는 효과가 검증되지 않은 발효마늘착즙액을 사료에 농도별로 첨가하여 넙치의 성장, 면역반응, 혈액성분 및 어병세균(S. imiae 및 E. tarda)에 대한 질병 저항성을 알아보기 위해 수행되었다.
제안 방법
10주간의 사료공급 실험 후, 어류의 최종평균무게를 측정하여 증체율(Weight gain), 사료섭취율(Feed intake), 사료전환효율(Feed conversion ratio), 일간성장률(Specific growth rate), 단백질전환효율(Protein efficiency ratio) 및 생존율(Survival)을 계산하였다. 최종무게 측정 후 각 수조마다 6마리의 어류를 무작위로 선별하여 2-phenoxyethanol용액(100 ppm)으로 마취시켜 헤파린이 처리된 주사기를 사용하여 미부동맥에서 채혈을 하였다.
공격실험에 사용된 균의 적정농도는 사육실험이 종료되기 2주 전에 같은 크기의 넙치를 대상으로 예비실험을 하여 결정하였다. 10주간의 사육실험 후 실험구 당 넙치 10마리씩을 실험구로 사용하였으며, 세균을 현탁시킨 24oC 해수에 1시간 동안 침지시켰다. 모든 그룹은 24oC로 수온을 유지하였으며, 23일간 폐사를 관찰하였다.
Hematocrit은 헤파린이 처리된 모세혈관채혈튜브(Microhematocrit Capillary Tubes)에 혈액을 채운 다음 고무판(Wax plates)에 세운 후, 혈액진단원심분리기(Micro Hematocrit VS12000, Vision Scientific, Korea)에서 10분간 원심분리하여 값을 측정하였다. Hemoglobin, triglyceride, cholesterol 및 HDLcholesterol 분석은 각각의 시판 시약과 반응시킨 후 혈액생화학분석기(Express plus system, Bayer, USA)를 이용하여 분석하였다.
Hematocrit은 헤파린이 처리된 모세혈관채혈튜브(Microhematocrit Capillary Tubes)에 혈액을 채운 다음 고무판(Wax plates)에 세운 후, 혈액진단원심분리기(Micro Hematocrit VS12000, Vision Scientific, Korea)에서 10분간 원심분리하여 값을 측정하였다. Hemoglobin, triglyceride, cholesterol 및 HDLcholesterol 분석은 각각의 시판 시약과 반응시킨 후 혈액생화학분석기(Express plus system, Bayer, USA)를 이용하여 분석하였다. Hemoglobin은 end point, triglyceride, cholesterol 및 HDL-cholesterol은 kinetic방법으로 kit를 이용하여 분석되었다.
그 후 마늘고형물 잔사에 대해서는 Bacillus spp. 계통의 고온발효균주를 이용하여 고온발효에 의하여 마늘발효분말을 제조하였으며, 마늘착즙액은 발효효모를 이용하여 상온에서 발효시켜 마늘발효액을 제조하였다. 본 연구에 사용된 발효마늘분말의 일반성분 조성은 Table 1에 나타내었다.
병원성 세균 2 균주는 각각 TSA 배지에서 25℃에서24시간 배양한 후 집균하였고, 해수에 1×106 cfu/mL 농도가 되도록 현탁하여 침지 공격실험에 사용되었다. 공격실험에 사용된 균의 적정농도는 사육실험이 종료되기 2주 전에 같은 크기의 넙치를 대상으로 예비실험을 하여 결정하였다. 10주간의 사육실험 후 실험구 당 넙치 10마리씩을 실험구로 사용하였으며, 세균을 현탁시킨 24oC 해수에 1시간 동안 침지시켰다.
그 후 2,000×g에서 5분 동안 원심분리를 하여 최종적으로 상층액을 취한 후, NBT의 감소되는 범위를 분광광도계(Genesys 10 UV, Rochester, NY, USA)를 사용하여 최적의 흡광도인 540 nm에서 측정하였다.
0 g)는 각각 총 12개의 150 L 원형 플라스틱 수조에 각 수조당 30마리씩 무작위로 선택되어 배치되었다. 두 실험 모두 실험구당 2반복구를 두었으며, 사육수는 여과 해수를 사용하여 3 L/min의 유수량이 되도록 조절하였고, 모든 실험수조에 용존산소 유지와 원활한 사육수 순환을 위하여 에어 스톤을 설치하였다. 광주기는 형광등을 이용하여 12L:12D 조건으로 유지되었고 전 사육실험기간 동안의 평균수온은 20℃-26℃ 범위로 자연수온에 의존하였다.
10주간의 사육실험 후 실험구 당 넙치 10마리씩을 실험구로 사용하였으며, 세균을 현탁시킨 24oC 해수에 1시간 동안 침지시켰다. 모든 그룹은 24oC로 수온을 유지하였으며, 23일간 폐사를 관찰하였다.
본 실험에 사용된 실험사료의 조성과 일반성분 분석은 Table 2에 나타내었다. 발효마늘분말의 사료 내 첨가함량이 각각 0%, 0.5%, 1% 및 1.5%가 되도록 첨가하여(G-0, G-0.5, G-1 및 G-1.5) 실험사료를 제조하였다. 실험사료 제조는 모든 사료원들을 파쇄기를 이용하여 분말형태로 일정하게 만든 후, 각 사료원들을 사료조성표에 따라 무게를 재고 혼합하였다.
병원성 세균 2 균주는 각각 TSA 배지에서 25℃에서24시간 배양한 후 집균하였고, 해수에 1×106 cfu/mL 농도가 되도록 현탁하여 침지 공격실험에 사용되었다.
발효마늘착즙액을 이용한 실험 Ⅱ의 실험사료는 총 4개로 실험사료의 조성과 일반성분 분석은 Table 3에 나타내었다. 상업용 배합사료(수협사료)에 액체형태의 마늘액상을 각각 0%, 0.25%, 0.5% 및 1%가 되도록 첨가하여(GF-0, GF-0.25, GF0.5 및 GF-1) 흡착시킨 후 유실을 막기 위해 키토산코팅제로 코팅처리 하였다. 실험사료 제조는 적당량의 마늘액상과 증류수를 혼합하여 상업사료에 뿌려 충분히 흡착시킨 후, 다시 키토산 코팅제(1% chitosan, 1% tamarind gum, 0.
5%로 제한급이를 하였다. 성장률 측정은 매2주마다 실시되었고 측정 24시간 전에 모든 실험어류를 절식시켰다. 실험 Ⅰ과 Ⅱ의 사료공급실험은 각각 10주간씩 수행되었다.
성장률 측정은 매2주마다 실시되었고 측정 24시간 전에 모든 실험어류를 절식시켰다. 실험 Ⅰ과 Ⅱ의 사료공급실험은 각각 10주간씩 수행되었다.
실험Ⅱ의 성장실험 종료 후, 발효마늘착즙액이 넙치의 항 병력에 미치는 영향을 조사하기 위해 병원성 세균 2종 S. iniae (KCTC-3651) 및 E. tarda (KCTC-3657)로 각각 공격실험을 실시하였다. 병원성 세균 2 균주는 각각 TSA 배지에서 25℃에서24시간 배양한 후 집균하였고, 해수에 1×106 cfu/mL 농도가 되도록 현탁하여 침지 공격실험에 사용되었다.
5) 실험사료를 제조하였다. 실험사료 제조는 모든 사료원들을 파쇄기를 이용하여 분말형태로 일정하게 만든 후, 각 사료원들을 사료조성표에 따라 무게를 재고 혼합하였다. 혼합 후 사료원 총량의 30-40%에 해당하는 증류수를 첨가하여 사료혼합기(NVM-14-2P, KOREA)로 혼합 및 반죽하였다.
5 및 GF-1) 흡착시킨 후 유실을 막기 위해 키토산코팅제로 코팅처리 하였다. 실험사료 제조는 적당량의 마늘액상과 증류수를 혼합하여 상업사료에 뿌려 충분히 흡착시킨 후, 다시 키토산 코팅제(1% chitosan, 1% tamarind gum, 0.5% vitamin C, 0.3% glucosamin sulfate, 0.1% chitooligossacharide, 0.5% asthaxanthin)로 실험사료를 코팅시켰다. 두 실험의 실험사료는 공급 전까지 -20℃ 냉동고에 보관 후 실험에 사용되었다.
광주기는 형광등을 이용하여 12L:12D 조건으로 유지되었고 전 사육실험기간 동안의 평균수온은 20℃-26℃ 범위로 자연수온에 의존하였다. 실험사료는 1일 2회 (09:00와 16:00시)로 어체중의 1-1.5%로 제한급이를 하였다. 성장률 측정은 매2주마다 실시되었고 측정 24시간 전에 모든 실험어류를 절식시켰다.
최종무게 측정 후 각 수조마다 6마리의 어류를 무작위로 선별하여 2-phenoxyethanol용액(100 ppm)으로 마취시켜 헤파린이 처리된 주사기를 사용하여 미부동맥에서 채혈을 하였다. 채혈 즉시 hematocrit, hemoglobin 및 nitroblue tetrazolium(NBT) activity를 측정하였다. 분석 후, 남은 혈액은 myeloperoxidase (MPO) activity, lysozyme activity, triglycerol, cholesterol 및 HDL-cholesterol 분석을 위해 원심분리기 (Micro 17TR, Hanil Science, Korea)를 이용하여 5,000 rpm으로 10분간 원심분리하여 혈장을 분리하였다.
10주간의 사료공급 실험 후, 어류의 최종평균무게를 측정하여 증체율(Weight gain), 사료섭취율(Feed intake), 사료전환효율(Feed conversion ratio), 일간성장률(Specific growth rate), 단백질전환효율(Protein efficiency ratio) 및 생존율(Survival)을 계산하였다. 최종무게 측정 후 각 수조마다 6마리의 어류를 무작위로 선별하여 2-phenoxyethanol용액(100 ppm)으로 마취시켜 헤파린이 처리된 주사기를 사용하여 미부동맥에서 채혈을 하였다. 채혈 즉시 hematocrit, hemoglobin 및 nitroblue tetrazolium(NBT) activity를 측정하였다.
현탁액 200 µL를 96-well plates에 분주하고, 어류에서 분리한 혈청 10µL를 혼합시킨 후, microplate reader를 이용하여 530 nm에서 1분과 6분에 흡광도 값을 측정하였다.
혈액내의 대식세포 활성은 Kumari and Sahoo (2005)의 분석방법을 응용하여 호흡폭발 동안의 호중구(Neutrophils)에 의한 oxidative radical 생성량을 측정하였는데 분석방법은 다음과 같다. 우선 혈액(전혈)과 NBT solution (0.
대상 데이터
그 후 2,000×g에서 5분 동안 원심분리를 하여 최종적으로 상층액을 취한 후, NBT의 감소되는 범위를 분광광도계(Genesys 10 UV, Rochester, NY, USA)를 사용하여 최적의 흡광도인 540 nm에서 측정하였다. Blank는 dimethyl formamide를 사용하였다.
실험기간 동안 모든 실험구의 생존율은 100%였다. 대조구는 상업용 배합사료(Expanded pellet)를 그대로 사용하였고, 첨가실험구는 발효마늘착즙액을 농도별로 침지시킨 후, 키토산코팅제로 코팅하여 실험어류에 공급하였다. 실험사료의 일반성분 분석(Table 3)을 보면 알 수 있듯이 수분과 지방의 함량이 마늘액상을 첨가한 실험사료가 일반 상업용 배합사료보다 높은 값을 보였다.
발효마늘분말과 발효액은 제주특별자치도 제주시 오등동에 위치한 아쿠아그린텍(주)에서 자체 개발하여 제조한 것을 구입하여 사용하였다. 제조방법은 다음과 같다.
발효마늘분말을 이용한 실험 Ⅰ의 실험사료는 총 4개로 조단백질 함량과 에너지 수준이 각각 45%와 17.1 MJ/kg를 갖도록 동일하게 조성되었다. 본 실험에 사용된 실험사료의 조성과 일반성분 분석은 Table 2에 나타내었다.
이번 실험에 사용된 실험어류는 제주도내 양식장에서 구입하여 제주대학교 소속 해양과환경연구소로 운송되어, 2주 동안 시판 배합사료를 공급하면서 실험환경에 적응할 수 있도록 순치시킨 후 사료공급실험에 사용되었다. 실험 Ⅰ과 Ⅱ에서의 넙치치어(초기 평균무게: 65.0 g)는 각각 총 12개의 150 L 원형 플라스틱 수조에 각 수조당 30마리씩 무작위로 선택되어 배치되었다. 두 실험 모두 실험구당 2반복구를 두었으며, 사육수는 여과 해수를 사용하여 3 L/min의 유수량이 되도록 조절하였고, 모든 실험수조에 용존산소 유지와 원활한 사육수 순환을 위하여 에어 스톤을 설치하였다.
제조방법은 다음과 같다. 우선 서귀포시 대정읍에서 수확된 마늘을 구입하여 깨끗하게 세척한 후 마늘착즙액과 마늘고형 잔사로 제조한다. 그 후 마늘고형물 잔사에 대해서는 Bacillus spp.
이번 실험에 사용된 실험어류는 제주도내 양식장에서 구입하여 제주대학교 소속 해양과환경연구소로 운송되어, 2주 동안 시판 배합사료를 공급하면서 실험환경에 적응할 수 있도록 순치시킨 후 사료공급실험에 사용되었다. 실험 Ⅰ과 Ⅱ에서의 넙치치어(초기 평균무게: 65.
데이터처리
데이터 값의 유의차는 Duncan's multiple test (P≤0.05)로 비교되었다.
실험사료군의 배치는 완전확률계획법(Completely randomized design)에 따라 실시하였고, 분석결과는 SPSS (Statistical package for the social sciences, Version 12.0) 프로그램을 이용하여 One-way ANOVA로 통계 분석되었다. 데이터 값의 유의차는 Duncan's multiple test (P≤0.
이론/모형
Hemoglobin, triglyceride, cholesterol 및 HDLcholesterol 분석은 각각의 시판 시약과 반응시킨 후 혈액생화학분석기(Express plus system, Bayer, USA)를 이용하여 분석하였다. Hemoglobin은 end point, triglyceride, cholesterol 및 HDL-cholesterol은 kinetic방법으로 kit를 이용하여 분석되었다.
실험사료원 및 실험사료의 일반성분 분석은 AOAC (1995) 방법에 따라 수분은 상압가열건조법(125℃, 3시간), 조회분은 직접회화법(550℃, 12시간), 단백질은 자동 조단백 분석기(Kejltec System 2300, Sweden)로 분석되었으며, 지방은 Folch et al. (1959)의 방법에 따라 Soxhlet 추출장치(Soxhlet Heater System C-SH6, Korea)를 이용하여 분석되었다.
혈청 내 lysozyme 활성은 Yeh et al. (2008)의 분석방법을 바탕으로 분석하였다. 먼저 0.
혈청 내 myeloperoxidase 활성은 Kumari and Sahoo (2005)의 방법을 기초로 분석하였다. 먼저 HBSS (Hanks balanced salt solution)를 96-well plates에 80 µL씩 분주한 다음 혈청 20 µL를 넣는다.
성능/효과
(2011)은 넙치를 대상으로 배합사료의 수침효과 실험을 수행하였다. 그 결과, 비록 유의적인 차이는 관찰되지 않았지만, 수침을 하지 않은 비수침실험구에서 오히려 높은 성장률, 일간성장률, 사료효율 및 단백질이용효율을 보였다. 조직학적 분석결과도 전장의 조직상에서 수침그룹이 비수침그룹 보다 오히려 점막상피층의 핵 응축과 일부 점막층이 탈락된 점막 주름이 더 많이 관찰되었으며, 점막주름의 길이도 짧아진 것을 관찰할 수 있었다고 보고하였다.
이것은 발효마늘분말이 어병세균에 대한 질병저항성을 높일 수 있음을 간접적으로 증명한다. 따라서 마늘분말에 포함된 생리활성 물질이 어류에 효과적으로 전달되어 비특이적 면역반응을 증가시켜 어병세균에 대한 질병저항성을 높인 것으로 판단된다.
, 2010)의 면역반응 결과와 본 연구의 발효마늘분말의 효과를 비교해 보면, 거의 차이를 보이지 않았다. 따라서 발효마늘 분말은 저수온과 적수온 모두에서 비특이적 면역반응을 향상시킬 수 있음이 증명되었다. 추후 발효마늘분말은 고수온에 대한 효과실험이 보완되어야 할 것으로 판단되며, 발효마늘착즙액은 저수온과 고수온에 대한 효과실험이 추가적으로 수행되어야 할 것으로 판단된다.
, 1994). 따라서 본 연구에서 가장 높은 첨가구인 1.5% 실험구에서 대조구와 유의적인 차이를 보이지 않은 것은 사육수온, 어체 크기, 발효마늘분말에 포함된 생리활성물질 및 마늘의 향 등이 복합적으로 작용한 것으로 판단된다. 생존율에서는 마늘분말 첨가함량이 증가함에 따라 유의적으로 높은 생존율을 보였다.
그 결과 수침사료는 일반배합사료 보다 더 쉽고 빨리 대사와 이화작용이 이루어져 어류가 이용하기 전에 체내에서 빠져나가기 때문이라고 판단하고 있다. 따라서 본 연구에서도 사료섭취율, 사료전환효율 및 단백질이용효율이 발효마늘착즙액으로 침지시킨 그룹에서 대조구와 차이를 보인 것은 실험사료의 수분함량, 지방함량, 사료사이즈, 점결성, 마늘의 생리활성물질 및 향 등이 복합적으로 작용한 것으로 판단된다.
이 효소는 백혈구로부터 방출되어 박테리아 살균제인 hypochlorous acid (HOCL)을 만들어 병원체를 사멸시켜 비특이적 면역반응을 증가시킨다. 발효마늘 분말을 첨가한 실험Ⅰ에서는 농도-의존적으로 증가하는 경향을 보였으나 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 발효마늘착즙액을 첨가한 실험Ⅱ에서는 0.25% 첨가구에서 대조구보다 유의적으로 높은 활성을 보였으며, 0.5% 및 1% 첨가구와는 유의적인 차이를 보이지 않았다.
Hematocrit, hemoglomin 및 HDL-cholesterol의 함량은 두 실험에서 유의적인 차이를 관찰할 수 없었다. 발효마늘분말을 첨가한 실험Ⅰ에서는 cholesterol 및 triglycerol 함량이 농도의존적으로 감소하였으며, 발효마늘 착즙액을 침지시킨 실험Ⅱ에서는 cholesterol 함량이 대조구 보다 유의적으로 낮은 값을 보였다. 발효마늘분말을 첨가하여 수행한 선행연구에서도 이와 비슷하게 triglycerol 함량이 유의적으로 감소하였다.
본 연구를 수행하는 과정에서 모든 수조에서 자연적으로 질병이 발병하였다. 발효마늘분말이 첨가되지 않는 대조구와 가장 낮은 함량인 0.5% 첨가구의 생존율은 46.7%, 고농도인 1% 및 1.5% 첨가구는 각각 96.7%와 98.3%의 생존율을 보였다. 이것은 발효마늘분말이 어병세균에 대한 질병저항성을 높일 수 있음을 간접적으로 증명한다.
iniae에 대한 질병저항성이 현저히 증가하는 것으로 확인되었다. 발효마늘액상을 첨가하지 않은 대조구(FGF-0)에서는 감염 후 5일째에 100%의 누적폐사율을 보였지만, 발효마늘착즙액 첨가 실험구(0.25%, 0.5%, 1% groups)에서는 각각 50%, 30%, 30%의 누적폐사율을 나타내어 발효마늘착즙액에 대해 농도-의존적으로 폐사가 감소되는 것을 보였으며, 대조구에 비해 실험구 모두에서 생존율이 크게 향상됨을 확인할 수 있었다. 하지만 E.
실험Ⅰ의 lysozyme activity 분석결과, 대조구보다 발효마늘분말을 첨가한 실험구에서 높은 값을 보였으며, 1% 첨가구에서 대조구보다 유의적으로 높은 활성을 보였다. 발효마늘착즙액을 첨가한 실험Ⅱ에서는 농도-의존적으로 증가하여 0.5% 및 1%의 고농도 첨가구에서 대조구보다 유의적으로 높은 활성을 보였다.
발효마늘착즙액이 넙치의 항병력에 미치는 영향을 분석하기 위하여, 병원성세균 2종(S. iniae 와 E. tarda)을 사용하여 침지 감염을 통한 누적폐사율을 관찰한 결과(Fig 1, 2), S. iniae에 대한 질병저항성이 현저히 증가하는 것으로 확인되었다. 발효마늘액상을 첨가하지 않은 대조구(FGF-0)에서는 감염 후 5일째에 100%의 누적폐사율을 보였지만, 발효마늘착즙액 첨가 실험구(0.
Qureshi (1983)는 마늘 급여에 의해 triglyceride은 감소하였으나 HDL-cholesterol 수준은 변화가 없다고 보고하였다. 본 연구결과와 지금까지 수행된 연구결과를 종합해 볼 때, 사료 내 발효마늘분말의 첨가는 cholesterol 및 triglyceride 수준을 감소시키며, 발효마늘착즙액은 cholesterol 수준을 감소시키는 것으로 판단된다.
실험Ⅰ의 성장실험 결과, 사료 내 발효마늘분말의 첨가에 따른 성장률, 일간성장률, 사료 전환효율 및 단백질전환효율에서는 모든 실험구에서 유의적인 차이를 관찰할 수 없었다. 사료섭취율에서는 마늘분말이 0.5%및 1% 첨가된 실험구에서 대조구와 비교하여 유의적으로 낮은 값을 보였으며, 가장 높은 실험구인 1.5% 실험구에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 저수온기에 넙치 치어를 대상으로 수행한 선행연구(Kim et al.
실험 Ⅱ의 성장실험 결과, 사료 내 발효마늘착즙액의 첨가에 따른 성장률, 일간성장률 및 생존율에서는 모든 실험구에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 사료섭취율에서는 발효마늘액상을 침지시킨 모든 실험구에서 대조구보다 유의적으로 높은 섭취율을 보였다. 사료효율은 0.
사료섭취율에서는 발효마늘액상을 침지시킨 모든 실험구에서 대조구보다 유의적으로 높은 섭취율을 보였다. 사료효율은 0.25% 첨가구에서 대조구보다 유의적으로 낮은 효율을 보였으며, 단백질이용효율에서는 0.25% 및 0.5% 첨가구에서 대조구 보다 유의적으로 낮은 값을 보였다. 실험기간 동안 모든 실험구의 생존율은 100%였다.
5% 실험구에서 대조구와 유의적인 차이를 보이지 않은 것은 사육수온, 어체 크기, 발효마늘분말에 포함된 생리활성물질 및 마늘의 향 등이 복합적으로 작용한 것으로 판단된다. 생존율에서는 마늘분말 첨가함량이 증가함에 따라 유의적으로 높은 생존율을 보였다. 본 연구를 수행하는 과정에서 모든 수조에서 자연적으로 질병이 발병하였다.
, 2010)에서도 이와 비슷하게 사료섭취율을 제외하고 모든 실험구에서 유의적인 차이를 관찰할 수 없었다. 선행연구에서 사료섭취율은 마늘분말 첨가함량이 증가 함에 따라 유의적으로 감소하였는데, 본 연구에서는 가장 높은 1.5% 실험구에서 대조구와 유의적인 차이를 보이지 않고 다른 첨가실험구 보다는 유의적으로 높은 값을 보였다. 그 이유는 사육수온 및 어체크기의 차이로 판단된다.
실험 Ⅱ의 성장실험 결과, 사료 내 발효마늘착즙액의 첨가에 따른 성장률, 일간성장률 및 생존율에서는 모든 실험구에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 사료섭취율에서는 발효마늘액상을 침지시킨 모든 실험구에서 대조구보다 유의적으로 높은 섭취율을 보였다.
따라서 대식세포활성의 증가는 미생물에 대하여 세포독성을 일으키는 superoxide anion, hydrogen peroxide 및 hydroxyl radical과 같은 ROS 생산을 증가시키게 되므로 이러한 ROS의 측정을 통해 간접적으로 대식세포의 활성을 확인할 수 있다. 실험Ⅰ과 Ⅱ의 NBT activity 분석결과, 발효마늘분말과 발효마늘착즙액을 첨가한 실험구에서 대조구 보다 높은 값을 보였으나, 유의적인 차이는 보이지 않았다.
병원균에 대한 항균 매커니즘은 세균 세포벽의 구성성분인 peptidoglycan의 β-1,4-glucoside 결합을 가수분해하여 세균의 세포벽을 파괴함으로써 항균작용을 나타낸다. 실험Ⅰ의 lysozyme activity 분석결과, 대조구보다 발효마늘분말을 첨가한 실험구에서 높은 값을 보였으며, 1% 첨가구에서 대조구보다 유의적으로 높은 활성을 보였다. 발효마늘착즙액을 첨가한 실험Ⅱ에서는 농도-의존적으로 증가하여 0.
Table 4에는 발효마늘분말과 발효액에 의한 실험 Ⅰ과 Ⅱ의 10주간 성장실험 결과를 나타내었다. 실험Ⅰ의 성장실험 결과, 사료 내 발효마늘분말의 첨가에 따른 성장률, 일간성장률, 사료 전환효율 및 단백질전환효율에서는 모든 실험구에서 유의적인 차이를 관찰할 수 없었다. 사료섭취율에서는 마늘분말이 0.
대조구는 상업용 배합사료(Expanded pellet)를 그대로 사용하였고, 첨가실험구는 발효마늘착즙액을 농도별로 침지시킨 후, 키토산코팅제로 코팅하여 실험어류에 공급하였다. 실험사료의 일반성분 분석(Table 3)을 보면 알 수 있듯이 수분과 지방의 함량이 마늘액상을 첨가한 실험사료가 일반 상업용 배합사료보다 높은 값을 보였다. Kim et al.
이상의 결과를 종합해 볼때, 사료 내 발효마늘분말과 발효 마늘착즙액의 첨가는 대식세포, lysozyme 및 myeolperoxidase activity를 활성화시키는 것으로 사료된다. 따라서 본 연구에서 사용한 발효마늘분말 및 발효마늘착즙액은 넙치의 면역강화용 사료첨가제로서의 사용가능성을 보여주고 있다.
5%, 1% groups)에서는 각각 50%, 30%, 30%의 누적폐사율을 나타내어 발효마늘착즙액에 대해 농도-의존적으로 폐사가 감소되는 것을 보였으며, 대조구에 비해 실험구 모두에서 생존율이 크게 향상됨을 확인할 수 있었다. 하지만 E. tarda을 이용하여 감염시킨 경우에는 모든 그룹에서 공격 후 9일 이내에 100% 누적폐사율을 보였으며, 대조구와 유의적인 차이는 관찰되지 않았다. 본 연구결과와 비슷하게 발효마늘분말을 이용하여 저수온기 넙치 치어를 대상으로 한 선행연구에서도 V.
후속연구
이상의 결과를 종합해 볼때, 사료 내 발효마늘분말과 발효 마늘착즙액의 첨가는 대식세포, lysozyme 및 myeolperoxidase activity를 활성화시키는 것으로 사료된다. 따라서 본 연구에서 사용한 발효마늘분말 및 발효마늘착즙액은 넙치의 면역강화용 사료첨가제로서의 사용가능성을 보여주고 있다.
따라서 발효마늘 분말은 저수온과 적수온 모두에서 비특이적 면역반응을 향상시킬 수 있음이 증명되었다. 추후 발효마늘분말은 고수온에 대한 효과실험이 보완되어야 할 것으로 판단되며, 발효마늘착즙액은 저수온과 고수온에 대한 효과실험이 추가적으로 수행되어야 할 것으로 판단된다.
tarda에 대한 항병력에는 효과가 없거나 침지농도가 적절하지 않았을 것으로 추측된다. 하지만 보다 더 정확한 매커니즘은 추가적인 분석이 필요할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
마늘은 어느 과에 속하는 식물인가?
마늘은 백합과에 속하는 식물로서 다양한 생리활성을 가지고 있다. 생리활성을 발현하는 대표적 유효성분으로는 allicine이 있으며, 포도상구균 및 콜레라균의 증식을 억제하고, 그램음성균의 살균작용이 있다고 보고되었다(Cavallito et al.
넙치 양식의 문제점은 무엇인가?
우리나라의 대표적 양식어종인 넙치(Paralichthys olivaceus)는 고밀도 양식으로 인해 Vibrio anguillarum, Streptococcus iniae 및 Edwardsiella tarda 등과 같은 세균성 질병이 빈번하게 발생하고 있으며, 이에 대한 치료를 위해 여러 종류의 항생제가 사용되고 있다. 그 결과 항생제에 대한 내성균의 출현이 양식현장에서 가장 큰 문제로 나타나고 있으며, 어류에서의 항생제 잔류에 따른 사회적 문제가 대두된다. 또한 불신으로까지 이어져 수산물에 대한 소비를 위축시키는 요인이 되고 있다(Kim et al., 2010).
마늘의 약리효능에는 무엇이 있는가?
, 1945; Yamata and Azuma, 1977). 이외에도 마늘의 약리효능으로는 면역증진효과, 항산화효과, 아질산염 소거능, 향균효과, 항암작용, 항고혈압, 항곰팡이 및 저혈당작용 등이 보고되었다(Chi et al., 1982; Chun et al.
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