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문제 정의
- (1995)은 수온과 크기에 따른 넙치의 산소 소비 패턴을 보고한 바 있으나, 온도 변화에 따른 크기별 대사율과 반응 정도 그리고 에너지 소비율 등에 관한 정보는 제시하고 있지 않다. 따라서 본 연구는 수온과 넙치의 체중에 따른 산소 소비율, 즉 대사율과 온도 변화에 따른 넙치의 Q10 값 변화 그리고 대사 작용에 의한 에너지 소비율을 조사함으로써, 인위적인 사육 시스템 내 안정적인 사육환경 제공 및 생체역학 모델 개발을 위한 기초 자료를 제공하는데 목적이 있다.
제안 방법
- 1℃ 조건에서 순치시켰다. 순치기간 동안 실험어는 시판용 해산어 사료(E-hwa Feed Co., Korea, 단백질 함량 46.7%)를 일간 어체중의 2~3% 비율로 공급하였으며, 히터와 냉각기를 이용하여 수온을 조절하였다. 사육수 내 용존산소 농도는 유량 조절과 에어레이션을 통해 80% 이상의 포화상태를 유지하였다.
- 그리고 측정실내에 유입된 공기 방울은 호흡실과 동일한 방법으로 제거하였다. 실험 수온을 유지하기 위해 공급탱크와 저수탱크 내에 히터와 냉각기를 설치하였고, 동시에 2~3개의 에어스톤을 설치해 95% 이상의 산소 포화도를 유지하였다. 순환수는 저수탱크에서 양수되어 공급탱크로 들어가기 전에 1 µm의 카트리지 필터 2개와 유수식 자외선 살균기(Model: P301, 처리 용량 3 ton/hr, 삼지통상)를 연속적으로 거치도록 하여 입자성 부유물질의 영향을 최소화하였고, 미생물에 의한 미량의 산소 소비를 방지하였다.
- 실험 수온의 순치는 200 l 유리수조 2개와 침지식 생물여과조(1.0×1.2×0.5 m, 0.6 ton)로 구성된 소형 순환여과식 시스템 6 set에서 이루어졌다.
- 순치 기간 중 사료는 하루에 어체중의 2~3% 비율로 공급하였다. 실험 시작 전 2일간 실험어는 절식시킨 후 MS-222로 마취시켜 무게를 측정한 후 순치된 실험 조건의 호흡실에 수용하였다. 치어와 미성어의 평균 체중은 각각 9.
- 실험에 이용한 치어[초기 무게: 8.1±3.9 g(mean±SD, 습중량)]와 미성어(256.8±9.1 g)는 산소 소비율을 측정하기 전 400 lFRP 수조 2개와 침지식 생물여과조(1×1.5×2 m, 3.0 ton)로 이루어진 실내 소형 순환여과식 시설(오 등 2007) 2 set에 각각 400마리와 100마리씩 옮겨 2주 동안 20.0±0.1℃ 조건에서 순치시켰다.
- 6 ton)로 구성된 소형 순환여과식 시스템 6 set에서 이루어졌다. 초기 실내 수조(20℃)에순치된 치어와 미성어는 각 3 set의 순환여과식 시스템 내 총 12개의 유리수조에 60마리와 10마리씩 각각 분산 수용하였다. 분산 수용된 실험어는 지속적으로 20℃로 유지되어진 후, 각 실험 수온(15, 20 그리고 25℃)으로 조절하기 위해 20℃ 실험구 2 set(치어와 미성어 각 1 set씩)를 제외하고 15℃와 25℃ 실험구 각 2 set는 20℃로부터 3일간에 걸쳐 서서히 5℃를 낮추거나 높였다(오와 노 2006).
- 측정실의 유입수와 배출수의 용존산소량은 µLog VL 100 Software를 이용하여 5분마다 측정하였고, 측정된 산소량은 산소 측정 판넬을 통해 Data Logger에 저장한 후 분석에 이용하였다.
- 치어와 미성어의 평균 체중은 각각 9.1±1.2 g과 266.4±29.3 g이었으며, 호흡실에 각각 15마리와 2마리씩 3반복 수용하여 실험을 실시하였다.
- 3 g이었으며, 호흡실에 각각 15마리와 2마리씩 3반복 수용하여 실험을 실시하였다. 호흡실에 수용한 후 handling에 의한 영향을 배제하기 위하여 3시간 동안 안정시킨 후 그 후 24시간 동안 산소 소비율을 측정하였다(오와 노 2006).
대상 데이터
- 시스템은 호흡실, 산소 측정실, 저수탱크, 공급탱크, 카트리지 필터 그리고 자외선 살균기로 이루어졌으며, 실험어를 수용하는 호흡실의 경우 직육면체(0.2×0.3×0.2 m, 12 l) 형태의 아크릴로 제작하였다.
- 실험어는 거제도에 소재하는 개인 양어장에서 사육 중인 넙치 치어와 미성어를 구매하여 사용하였다. 실험에 이용한 치어[초기 무게: 8.
데이터처리
- 계산된 산소 소비율은 1시간 단위로 pooling하여 일간 산소 소비율 패턴과 시간당 평균 산소 소비율을 구하였으며, 수온 변화에 따른 넙치 치어와 미성어의 대사 반응률(Q10)은 아래의 식을 이용하여 구하였다(Wuenschel et al. 2005).
- 모든 자료의 통계처리는 SPSS 11.5(SPSS Inc., USA)를 이용하여 two-way ANOVA를 실시하고 Tukey's multiple range test로 평균간 유의성을 95% 신뢰수준에서 검정하였다.
이론/모형
- 실험 장치는 오와 노 (2006)의 폐쇄형 순환 호흡 측정시스템을 이용하였다. 시스템은 호흡실, 산소 측정실, 저수탱크, 공급탱크, 카트리지 필터 그리고 자외선 살균기로 이루어졌으며, 실험어를 수용하는 호흡실의 경우 직육면체(0.
- 용존산소량의 측정은 산소 측정 전극과 Multi Data Logger System(Oxyguard, Denmark)을 사용하였다. 측정실의 유입수와 배출수의 용존산소량은 µLog VL 100 Software를 이용하여 5분마다 측정하였고, 측정된 산소량은 산소 측정 판넬을 통해 Data Logger에 저장한 후 분석에 이용하였다.
성능/효과
- 2005), 일반적으로 2~3 범위를 보인다(Fry 1971; Bridges 1988). 본 실험 결과 넙치 치어와 미성어 모두 1.57~2.28 범위를 보여 이전의 결과와 유사하였지만, 크기에 따라 온도 민감성은 다르게 나타났다. 즉, 치어에서는 20~25℃ 구간, 미성어에서는 15~20℃ 구간에서 더 높은 Q10 값을 보여 크기에 따른 차이를 보였다.
- 어류는 생존과 성장을 위해 많은 에너지를 획득하고 소비하며, 이 중 대사활동에 의한 에너지 소비는 총에너지 수지에 있어 중요한 부분을 차지한다(Adams and Breck 1990). 본 실험 결과 수온과 체중의 변화는 넙치의 대사에너지 소비율에 영향을 미쳤으며, 특히, 수온은 각 체중별 넙치의 에너지 소비에 주된 원인으로 작용하였고, 이전의 연구 결과와 일치하였다(오 등 2007; 오 등 2009). 이와 같은 에너지 수지에 대한 정보는 각 체중별 적정 사료 개발(Degani et al.
- 54로 나타나(Paul 1986) 수온 범위에 따라 다른 결과를 보여 어종, 크기 및 수온에 따라 차이를 보였다. 본 실험 결과 치어는 봄철에서 여름철 기간, 그리고 미성어는 수온상승이 시작하는 봄철에 높은 대사율 증가가 예상되며, 적절한 먹이 공급 및 산소 유지 등 사육관리가 이루어져야 할 것으로 판단된다.
- 1989; Cai and Summerfelt 1992; 오 등 2007; 오 등 2009). 본 실험의 경우 수온 15~25℃ 범위에서 미성어의 대사율은 치어에 비해 약 45.7~53.5% 감소하였다. Kim et al.
- 1% 감소하였다. 산소 소비율에 대한 크기의 영향은 15, 20 그리고 25℃에서 각각 0.77(=1-0.23), 0.82(=1-0.18) 그리고 0.79(=1-0.21)의 지수(power)로 나타났다(Table 1). 이상의 결과에서 넙치의 시간당 산소 소비율은 수온 상승과 체중 감소에 따라 증가하는 상관관계를 보였으며, 크기(p<0.
- 수온에 따른 시간당 평균 산소 소비율은 넙치 치어의 경우, 수온 15, 20 그리고 25℃에서 각각 355.0, 458.9 그리고 638.0 mg O2 kg fish−1 h−1이었고, 미성어의 경우 각각 164.9, 248.9 그리고 312.2 mg O2 kg fish−1 h−1을 보였다.
- 이상의 결과에서 넙치의 시간당 산소 소비율은 수온 상승과 체중 감소에 따라 증가하는 상관관계를 보였으며, 크기(p<0.001), 수온(p<0.001), 그리고 두 인자의 상호작용(p<0.001) 모두 산소 소비율에 유의한 영향을 미쳤다(Table 1).
- 일간 평균 대사 에너지 소비율은 수온 15, 20 그리고 25℃에서 치어의 경우 각각 115.9, 149.8 그리고 208.2 kJ kg−1 d−1이었고, 미성어의 경우 각각 53.8, 81.2 그리고 101.9 kJ kg−1 d−1로 나타나 수온 상승에 따라 유의하게 증가하였으며, 미성어보다 치어에서 높은 대사에너지 소비율을 보였다(p<0.001).
후속연구
- 이상의 결과에서 수온과 체중 그리고 두 인자의 상호작용은 넙치의 대사율에 유의한 영향을 미쳤으며, 각 크기별 사육 관리, 에너지 수지 및 생태계 내 자원 변동 예측을 위한 중요한 정보를 제공할 것이다. 이를 바탕으로 향후 보다 넓은 범위의 생활사 단계와 수온 범위에서 넙치의 성장과 생존 예측을 위한 대사 반응 연구가 이루어져야할 것으로 생각된다.
- 이상의 결과에서 수온과 체중 그리고 두 인자의 상호작용은 넙치의 대사율에 유의한 영향을 미쳤으며, 각 크기별 사육 관리, 에너지 수지 및 생태계 내 자원 변동 예측을 위한 중요한 정보를 제공할 것이다. 이를 바탕으로 향후 보다 넓은 범위의 생활사 단계와 수온 범위에서 넙치의 성장과 생존 예측을 위한 대사 반응 연구가 이루어져야할 것으로 생각된다.
- 본 실험 결과 수온과 체중의 변화는 넙치의 대사에너지 소비율에 영향을 미쳤으며, 특히, 수온은 각 체중별 넙치의 에너지 소비에 주된 원인으로 작용하였고, 이전의 연구 결과와 일치하였다(오 등 2007; 오 등 2009). 이와 같은 에너지 수지에 대한 정보는 각 체중별 적정 사료 개발(Degani et al. 1989) 및 성장 예측을 위한 생체역학모델 구축(Bartell et al. 1986)을 위한 자료로 활용이 가능해 인위적 사육 관리를 위한 정보뿐만 아니라 생태계 내 개체군의 자원 변동 파악을 위한 중요한 기초자료로 이용할 수 있을 것으로 생각된다.
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