통영산 물렁증 멍게 피막의 편모충 감염 Occurrence of bi-flagellated protists in the tunics of ascidians Halocynthia roretzi with tunic-softness syndrome collected from Tongyeong, south coast of Korea원문보기
멍게 물렁증 원인규명의 일환으로 2011년 3월에 경남 통영에서 채집된 물렁증 멍게와 건강한 멍게를 대상으로 병리학적 검사를 실시한 결과 물렁증 멍게의 경우 체액량, 비만도 및 피막지수가 현저히 감소하였다. 물렁증 멍게의 피막 imprint 관찰과 배양 시 2개의 편모를 가진 원생동물이 확인되었으며, 물렁증 멍게에 대한 이들 편모충의 감염률은 97.5%인 반면 건강한 멍게에서는 검출되지 않아 본 편모충은 물렁증 멍게에서 특이적으로 검출되는 것으로 조사되었다. 조직학적 검사결과 물렁증 멍게에서 피막섬 유질다발의 붕괴 현상이 관찰되었으며, 편모충으로 추정되는 원생동물들이 다수 관찰되었다. 통영산 물렁증 멍게에서 확인된 편모충은 일본에서 검출된 그것과 매우 유사한 형태적 특징을 갖고 있으며, 향후 공격실험 등 물렁증 유발과 편모충과의 연관성에 대한 추가 연구가 요망된다.
멍게 물렁증 원인규명의 일환으로 2011년 3월에 경남 통영에서 채집된 물렁증 멍게와 건강한 멍게를 대상으로 병리학적 검사를 실시한 결과 물렁증 멍게의 경우 체액량, 비만도 및 피막지수가 현저히 감소하였다. 물렁증 멍게의 피막 imprint 관찰과 배양 시 2개의 편모를 가진 원생동물이 확인되었으며, 물렁증 멍게에 대한 이들 편모충의 감염률은 97.5%인 반면 건강한 멍게에서는 검출되지 않아 본 편모충은 물렁증 멍게에서 특이적으로 검출되는 것으로 조사되었다. 조직학적 검사결과 물렁증 멍게에서 피막섬 유질다발의 붕괴 현상이 관찰되었으며, 편모충으로 추정되는 원생동물들이 다수 관찰되었다. 통영산 물렁증 멍게에서 확인된 편모충은 일본에서 검출된 그것과 매우 유사한 형태적 특징을 갖고 있으며, 향후 공격실험 등 물렁증 유발과 편모충과의 연관성에 대한 추가 연구가 요망된다.
The edible ascidian Halocynthia roretzi is a commercially important fisheries resource in Korea. However, for the last several years, outbreaks of mass mortalities of the species have been occurring along the south and east coasts of Korea, where most ascidians are produced. Although it is known tha...
The edible ascidian Halocynthia roretzi is a commercially important fisheries resource in Korea. However, for the last several years, outbreaks of mass mortalities of the species have been occurring along the south and east coasts of Korea, where most ascidians are produced. Although it is known that tunic-softness syndrome is associated with these mortality events, the agent causing the syndrome has not yet been confirmed. To determine the agent causing tunic-softness syndrome, healthy and diseased ascidians were collected in March 2011 from Tongyeong, on the south coast of Korea, and were used for biological and pathological investigations. The results showed that diseased ascidians exhibited remarkably reduced body fluid, fatness index, and tunic index compared with healthy specimens. Interestingly, bi-flagellated protozoans were observed specifically in the tissue imprints and tunic cultures of diseased ascidians at an occurrence rate of 97.5%. Histological observation showed that the thickness of the tunics of diseased ascidians was reduced by half, and irregular structure and breakdown of the tunic fiber bundles were observed. In particular, flagellate-like cells were observed in the diseased ascidians. Our study clearly shows that bi-flagellated protists are present only in the softened ascidians, suggesting that the flagellates are partly or entirely associated with soft-tunic syndrome. Accordingly, further investigations to verify the effects of the flagellates found in the present study on soft-tunic syndrome should be conducted.
The edible ascidian Halocynthia roretzi is a commercially important fisheries resource in Korea. However, for the last several years, outbreaks of mass mortalities of the species have been occurring along the south and east coasts of Korea, where most ascidians are produced. Although it is known that tunic-softness syndrome is associated with these mortality events, the agent causing the syndrome has not yet been confirmed. To determine the agent causing tunic-softness syndrome, healthy and diseased ascidians were collected in March 2011 from Tongyeong, on the south coast of Korea, and were used for biological and pathological investigations. The results showed that diseased ascidians exhibited remarkably reduced body fluid, fatness index, and tunic index compared with healthy specimens. Interestingly, bi-flagellated protozoans were observed specifically in the tissue imprints and tunic cultures of diseased ascidians at an occurrence rate of 97.5%. Histological observation showed that the thickness of the tunics of diseased ascidians was reduced by half, and irregular structure and breakdown of the tunic fiber bundles were observed. In particular, flagellate-like cells were observed in the diseased ascidians. Our study clearly shows that bi-flagellated protists are present only in the softened ascidians, suggesting that the flagellates are partly or entirely associated with soft-tunic syndrome. Accordingly, further investigations to verify the effects of the flagellates found in the present study on soft-tunic syndrome should be conducted.
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문제 정의
본 연구는 통영지역에서 양식되고 있는 멍게 중 물렁증 증상이 나타나는 멍게와 정상 멍게의 생물학적 특성을 비교하고 물렁증 멍게 피막에서 특이적으로 검출되는 편모충에 관하여 보고하고자 한다.
제안 방법
각 그룹 (NI, MS, SS) 의 멍게를 대상으로 기생충의 감염 여부를 확인하기 위해 각 멍게의 피막을 1 × 1cm로 적출하였다.
각 그룹 (NI, MS, SS) 의 멍게를 대상으로 기생충의 감염 여부를 확인하기 위해 각 멍게의 피막을 1 × 1cm로 적출하였다. 그 후 피막을 PBS (0.01 M) 로 간단히 세척한 후 slide glass에 도말 (imprint) 하여 cover slip을 덮고 광학 현미경을 통해 관찰하였으며, 같은 크기의 또 다른 피막 조직을 12-well plate에 여과 멸균해수와 같이 넣고 10℃에서 24시간 배양 후 도립현미경으로 관찰하는 등 2가지 방법을 이용하여 기생충의 여부를 관찰하였다.
멍게의 체고 (height) 는 Vernier calipers를 이용하여 0.01 mm까지 측정하였고, 총중량 (total weight), 육질 중량 (tissue wet weight) 및 피막 중량 (tunic weight) 은 각각 0.001 g까지 측정하였다. 체액중량 (Fluid weight) 은 총 중량 － (조직 중량 + 피막 중량) 으로 나타내었고, 비만도 (Fatness index) 는 육질 중량(g)/체장(mm)³ 으로 나타내었고, 피막지수 (Tunic index) 는 피막무게(g)/피막면적(1cm²)으로 나타내었다.
물렁증 멍게 피막의 병리학적 특성을 관찰하기 위하여 각 그룹의 멍게 피막을 각각 1 × 1cm로 적출한 후 Davidson’s fixative에 48시간 동안 고정하였으며, 이를 70% EtOH로 치환시켰다.
본 연구에 이용된 멍게는 물렁증의 경중에 따라 비감염 (NI), 경증 (MS) 및 중증 (SS) 으로 구분되었으며, 이를 Kitamura et al. (2010) 의 물렁증 진단 기준에 따라 분류한 결과 각각 0, 2, 3단계로 판단되었다. Kitamura et al.
물렁증 멍게 피막의 병리학적 특성을 관찰하기 위하여 각 그룹의 멍게 피막을 각각 1 × 1cm로 적출한 후 Davidson’s fixative에 48시간 동안 고정하였으며, 이를 70% EtOH로 치환시켰다. 이후 조직처리기 (LEICA TP 1010) 와 포매기 (LEICA EG 1160) 를 이용 하여 paraffin block에 봉입하였다. 이때 동일 시료를 2등분하여 하나는 피막과 직각이 되도록 mold에 봉입 (cross-section) 하고 나머지는 표피 (epidermis) 가 평행 하게 봉입 (longitudinal-section) 하였다.
1). 채집된 멍게 중 비감염 멍게는 NI (not infected) 로 표시되었으며, 물렁증 멍게는 증상에 따라 Fig. 2와 같이 중증 (SS, severe symptom) 과 경증 (MS, mild symptom) 등 2개 그룹으로 나누었다. 비감염 지역의 수온은 9.
파라핀 block 은 5㎛ 두께로 박절한 후 slide glass에 부착하였으며 Mayer’s hematoxylin과 eosin (H&E) 으로 염색하여 광학현미경을 이용해 관찰하였다.
대상 데이터
관찰된 충체는 장축이 10∼15㎛, 단축은 3∼5㎛였으며, 각각 20㎛ 내외 2개의 편모로 구성되어 있었다 (Fig. 3B).
본 연구에 이용된 멍게는 2011년 3월 25일 경상남도 통영시에 위치한 수하식 양식장에서 채집되었다. 물렁증 멍게 40개체는 통영시 도산면 해역에서, 증상이 없는 20개체는 한산면 해역에서 채집하여 각각 4℃에 보관한 상태에서 실험실로 옮겼다 (Fig. 1). 채집된 멍게 중 비감염 멍게는 NI (not infected) 로 표시되었으며, 물렁증 멍게는 증상에 따라 Fig.
본 연구에 이용된 멍게는 2011년 3월 25일 경상남도 통영시에 위치한 수하식 양식장에서 채집되었다. 물렁증 멍게 40개체는 통영시 도산면 해역에서, 증상이 없는 20개체는 한산면 해역에서 채집하여 각각 4℃에 보관한 상태에서 실험실로 옮겼다 (Fig.
데이터처리
물렁증 증상에 따라 3개 그룹으로 나뉜 멍게의 크기, 중량, 비만도 및 tunic index의 각 그룹별 평균 차이는 통계프로그램인 SPSS 10.1을 이용하여 p<0.05인 경우 유의한 것으로 판단하였다.
성능/효과
그러나 건강한 멍게 (NI) 에서는 편모충이 전혀 발견되지 않았다 (Table 2). 결과적으로 물렁증에 감염된 멍게에서는 97.5%의 감염률을 나타냈다.
결론적으로 물렁증이 나타나는 멍게는 체액량과 비만도 및 피막지수가 현저히 감소하였으며 특히 피막지수는 물렁증을 정량적으로 표현하는데 유용한 지표로 여겨진다. 조직학적 검사결과 물렁증 멍게의 피막섬유질다발이 붕괴되는 현상이 관찰되었다.
4D). 또한 피막섬유와 공포 주변에서 멍게의 혈구세포와 구별되는 긴 타원형 형태의 편모충이 관찰 되었으며 (Fig. 4D), 피막본체 일부에서는 충체가 밀집하여 분포하는 지역도 확인되었다 (Fig. 4E). 조직학적 관찰시 측정된 충체는 장축 길이가 7∼10㎛로 피막에서 직접 분리한 편모충 (intact) 에 비해 축소된 크기였다.
멍게 물렁증 원인규명의 일환으로 2011년 3월에 경남 통영에서 채집된 물렁증 멍게와 건강한 멍게를 대상으로 병리학적 검사를 실시한 결과 물렁증 멍게의 경우 체액량, 비만도 및 피막지수가 현저히 감소하였다. 물렁증 멍게의 피막 imprint 관찰과 배양 시 2개의 편모를 가진 원생동물이 확인되었으며, 물렁증 멍게에 대한 이들 편모충의 감염률은 97.5%인 반면 건강한 멍게에서는 검출되지 않아 본 편모충은 물렁증 멍게에서 특이적으로 검출되는 것으로 조사되었다. 조직학적 검사결과 물렁증 멍게에서 피막섬유질다발의 붕괴 현상이 관찰되었으며, 편모충으로 추정되는 원생동물들이 다수 관찰되었다.
물렁증 증상에 따라 3개의 그룹으로 나뉜 멍게의 기생충 감염을 조사한 결과 물렁증 증상이 있었던 시료의 피막 tissue imprint를 현미경하에서 관찰한결과 운동성이 강한 편모충의 형태를 가진 충체가 다수 확인되었다 (Fig. 3A). 관찰된 충체는 장축이 10∼15㎛, 단축은 3∼5㎛였으며, 각각 20㎛ 내외 2개의 편모로 구성되어 있었다 (Fig.
조직학적 검사결과 물렁증 멍게의 피막섬유질다발이 붕괴되는 현상이 관찰되었다. 본 연구에서 검출된 편모충은 물렁증이 발생한 멍게에서만 특이적으로 관찰됨에 따라 국내 물렁증 발병에 편모충이 밀접한 관계가 있는 것으로 판단된다. 따라서 향후 공격 실험 등 이들 편모충이 멍게 물렁증 유발에 미치는 영향에 대한 심도 있는 연구가 요망된다.
이들 보고에 의하면 물렁증 멍게의 77%에서 편모충을 검출한 반면, 비감염 멍게에서는 검출되지 않았다. 본 연구에서 역시 물렁증 멍게 피막을 해수에서 배양했을 때 편모충이 확인되었으며, 그 감염률은 경증의 멍게서는 100%였고, 중증의 멍게에서는 95%가 확인 됨으로써 일본에서 보고된 바와 같이 편모충이 물렁증과 매우 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다. 특히 Kumagai et al.
(2010) 의 기준에 의하면 0은 비감염 지역의 비감염 멍게, 1은 감염지역의 비감염 멍게, 2는 경증 감염으로 만졌을 때 피막의 일부가 연화된 경우, 3은 중증감염으로 대부분 또는 전체가 연화된 상태, 4는 물렁증으로 인해 내부 장기가 유출되는 상태를 시각ㆍ촉각으로 진단하여 물렁증의 발전 정도를 표현하고자 한 것으로 지역별, 시기별 물렁증의 발병 정도를 정량화하고 비교할 수 있는 기준으로 용이한 방법이다. 본 연구에서는 물렁증 멍게에서 나타나는 각종 장기의 크기와 무게를 정상 멍게와 비교함으로써 물렁증에 의한 멍게의 생물학적 특성의 변화를 확인하고자 하였으며 조사결과 물렁증 멍게의 경우 체액량, 피막지수 및 비만도가 현저히 감소하였고, 특히 피막지수의 감소는 피막두께의 감소에 기인한 것으로 향후 물렁증 증상을 정량화하는데 효과적인 지수로 판단된다.
비감염 멍게 (NI) 의 평균 체고는 74.36mm, 경증 (MS) 멍게는 77.37mm, 중증 (SS) 멍게는 89.92mm였 으며, 총 중량은 각각 80.70g, 58.39g, 50.61g으로써 물렁증 감염시 체중의 감소가 심각한 것으로 관찰되었다 (Table 1). 이러한 체중의 감소는 체액중량의 감소에 기인한 것으로 비감염 멍게의 평균 체액중량 (FW) 은 38.
3B). 이러한 편모충은 경증의 물렁증 증상 (MS) 을 보인 총 20개체 전수 (100%) 에서 나타났으며, 증상이 심한 개체 (SS) 들에서는 총 20개체의 멍게 중 19개체 (95%) 에서 검출되었다. 그러나 건강한 멍게 (NI) 에서는 편모충이 전혀 발견되지 않았다 (Table 2).
5%인 반면 건강한 멍게에서는 검출되지 않아 본 편모충은 물렁증 멍게에서 특이적으로 검출되는 것으로 조사되었다. 조직학적 검사결과 물렁증 멍게에서 피막섬유질다발의 붕괴 현상이 관찰되었으며, 편모충으로 추정되는 원생동물들이 다수 관찰되었다. 통영산 물렁증 멍게에서 확인된 편모충은 일본에서 검출된 그것과 매우 유사한 형태적 특징을 갖고 있으며, 향후 공격실험 등 물렁증 유발과 편모충과의 연관성에 대한 추가 연구가 요망된다.
결론적으로 물렁증이 나타나는 멍게는 체액량과 비만도 및 피막지수가 현저히 감소하였으며 특히 피막지수는 물렁증을 정량적으로 표현하는데 유용한 지표로 여겨진다. 조직학적 검사결과 물렁증 멍게의 피막섬유질다발이 붕괴되는 현상이 관찰되었다. 본 연구에서 검출된 편모충은 물렁증이 발생한 멍게에서만 특이적으로 관찰됨에 따라 국내 물렁증 발병에 편모충이 밀접한 관계가 있는 것으로 판단된다.
조직학적 관찰시 측정된 충체는 장축 길이가 7∼10㎛로 피막에서 직접 분리한 편모충 (intact) 에 비해 축소된 크기였다.
4A-B). 피막의 중심부인 피막본체의 구조를 관찰한 결과 건강한 멍게의 외피는 피막섬유질다발 (bundles of tunic fibres) 이 굵고 조밀하며 가지런한 형태로 형성되어 있었으나 (Fig. 4C), 물렁증 멍게인 경우 피막섬유질다발이 붕괴되어 정렬되지 않고 불규칙 적이며 다수의 공포가 관찰되었다 (Fig. 4D). 또한 피막섬유와 공포 주변에서 멍게의 혈구세포와 구별되는 긴 타원형 형태의 편모충이 관찰 되었으며 (Fig.
한편 조직학적 관찰시 피막본체 내에서 편모충으로 명확히 확인되지는 않지만 멍게 혈구와는 현저히 구분되는 장축 10∼15㎛, 단축 2∼3㎛의 충체가 확인되었으며 이는 일본에서 보고된 충체와 형태적으로 매우 유사한 것으로 사료되었다.
후속연구
본 연구에서 검출된 편모충은 물렁증이 발생한 멍게에서만 특이적으로 관찰됨에 따라 국내 물렁증 발병에 편모충이 밀접한 관계가 있는 것으로 판단된다. 따라서 향후 공격 실험 등 이들 편모충이 멍게 물렁증 유발에 미치는 영향에 대한 심도 있는 연구가 요망된다.
조직학적 검사결과 물렁증 멍게에서 피막섬유질다발의 붕괴 현상이 관찰되었으며, 편모충으로 추정되는 원생동물들이 다수 관찰되었다. 통영산 물렁증 멍게에서 확인된 편모충은 일본에서 검출된 그것과 매우 유사한 형태적 특징을 갖고 있으며, 향후 공격실험 등 물렁증 유발과 편모충과의 연관성에 대한 추가 연구가 요망된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
물렁증의 주 발생기는 언제인가?
, 2009). 물렁증은 수온이 7∼18℃일 때 발생하는데 주 발생기는 수온 10℃ 정도인 겨울철 저수온기이며, 20℃ 이상으로 수온이 상승하면 관찰 되지 않는다.
멍게 또는 우렁쉥이는 무엇을 말하는가?
멍게 또는 우렁쉥이 (Halocynthia roretzi)는 척색동물문 해초강 (Ascidiacea) 측성해초목 (Pleurogona) 멍게과 (Pyuridae) 에 속하는 무척추동물로 우리나라 동해와 남해의 수심 5∼20m 암반에 고착하여 군락을 이루며 서식한다 (홍, 2006). 몸통은 붉은색 또는 주황색을 띠며 표면에는 돌기가 돋아 있고, 몸통 윗부분에 입수공과 출수공이 있어 이를 통해 각종 유기물과 플랑크톤을 섭식한다.
멍게의 몸통은 어떠한 색을 띠는가?
멍게 또는 우렁쉥이 (Halocynthia roretzi)는 척색동물문 해초강 (Ascidiacea) 측성해초목 (Pleurogona) 멍게과 (Pyuridae) 에 속하는 무척추동물로 우리나라 동해와 남해의 수심 5∼20m 암반에 고착하여 군락을 이루며 서식한다 (홍, 2006). 몸통은 붉은색 또는 주황색을 띠며 표면에는 돌기가 돋아 있고, 몸통 윗부분에 입수공과 출수공이 있어 이를 통해 각종 유기물과 플랑크톤을 섭식한다. 멍게는 불포화 알코올인 Cynthiol이 내는 독특한 맛과 향 (Suzuki, 1959), 타우린 (이 등, 1993), 콘드로이틴황산 (김 등, 2004) 등 인체에 유익한 영양성분으로 인해 한국과 일본에서 기호 식품으로 중요하며 따라서 수산업적 가치가 매우 높은 종이다 (농림수산식품부, 1990).
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