Even though the microalgal species of Isochrysis and Pavlova are widely used as live food in bivalve hatcheries, they are difficult to culture in mass during the summer season. Therefore, the present study was conducted to determine the optimum species or strains of Isochrysis and Pavlova to produce...
Even though the microalgal species of Isochrysis and Pavlova are widely used as live food in bivalve hatcheries, they are difficult to culture in mass during the summer season. Therefore, the present study was conducted to determine the optimum species or strains of Isochrysis and Pavlova to produce good growth and high contents of fatty acids at temperatures over $30^{\circ}C$. Four species of Isochrysis (I. galbana KMMCC12, I. galbana KMMCC214, I. aff. galbana, and Isochrysis sp.) and four of Pavlova (P. lutheri, P. gyrans, P. viridis, and Pavlova sp.) were cultured at $25^{\circ}C$, $29^{\circ}C$, and $33^{\circ}C$, and then analyzed for specific growth rate and fatty acid composition. Microalgae were cultured in f/2 medium at 23 psu and continuous light of $80{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$. For the I. galbana, growth rates were highest at $29^{\circ}C$ and decreased at $33^{\circ}C$ to the level observed at $25^{\circ}C$. I. galbana (KMMCC12) and Isochrysis sp. cultured at $29^{\circ}C$ and $33^{\circ}C$, respectively, exhibited the highest growth rates of all Isochrysis species. In terms of fatty acids, I. galbana (KMMCC12) contained higher contents of PUFA and n-3 HUFA at $33^{\circ}C$ than did Isochrysis sp. For species of Pavlova, growth rates of P. gyrans and P. viridis at $29^{\circ}C$ and $33^{\circ}C$, respectively, were higher than those of the other Pavlova species. In particular, P. viridis grew as well at $33^{\circ}C$ as it did at $29^{\circ}C$. However, P. lutheri and Pavlova sp. did not grow at $33^{\circ}C$. In terms of fatty acids, P. viridis cultured at $33^{\circ}C$ also exhibited higher contents of PUFA and n-3 HUFA, as compared to P. gyrans. Based on these results, we suggest that I. galbana (KMMCC12) and P. viridis are suitable species for mass culture during the high temperature season.
Even though the microalgal species of Isochrysis and Pavlova are widely used as live food in bivalve hatcheries, they are difficult to culture in mass during the summer season. Therefore, the present study was conducted to determine the optimum species or strains of Isochrysis and Pavlova to produce good growth and high contents of fatty acids at temperatures over $30^{\circ}C$. Four species of Isochrysis (I. galbana KMMCC12, I. galbana KMMCC214, I. aff. galbana, and Isochrysis sp.) and four of Pavlova (P. lutheri, P. gyrans, P. viridis, and Pavlova sp.) were cultured at $25^{\circ}C$, $29^{\circ}C$, and $33^{\circ}C$, and then analyzed for specific growth rate and fatty acid composition. Microalgae were cultured in f/2 medium at 23 psu and continuous light of $80{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$. For the I. galbana, growth rates were highest at $29^{\circ}C$ and decreased at $33^{\circ}C$ to the level observed at $25^{\circ}C$. I. galbana (KMMCC12) and Isochrysis sp. cultured at $29^{\circ}C$ and $33^{\circ}C$, respectively, exhibited the highest growth rates of all Isochrysis species. In terms of fatty acids, I. galbana (KMMCC12) contained higher contents of PUFA and n-3 HUFA at $33^{\circ}C$ than did Isochrysis sp. For species of Pavlova, growth rates of P. gyrans and P. viridis at $29^{\circ}C$ and $33^{\circ}C$, respectively, were higher than those of the other Pavlova species. In particular, P. viridis grew as well at $33^{\circ}C$ as it did at $29^{\circ}C$. However, P. lutheri and Pavlova sp. did not grow at $33^{\circ}C$. In terms of fatty acids, P. viridis cultured at $33^{\circ}C$ also exhibited higher contents of PUFA and n-3 HUFA, as compared to P. gyrans. Based on these results, we suggest that I. galbana (KMMCC12) and P. viridis are suitable species for mass culture during the high temperature season.
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문제 정의
, 1976; Enright and Newkirk, 1986; Min, 2012). 따라서 본 연구에서는 한국의 여름철 조개류 유생 사육의 안정적인 먹이생물 확보를 위해 25℃ 이상의 고온에서 고밀도의 대량배양이 가능하고, 고도불포화지방산 함량이 높은 Isochrysis 와 Pavlova 속의 종을 개발하고자 하였다.
제안 방법
각 미세조류는 2 L 삼각 플라스크에 23 psu (Park and Hur, 2000)의 f/2 (Guillard and Ryther, 1962)배지를 1 L넣고 20℃, 80µmol photons m-2 s-1 의 연속 조명으로 2주간 정치배양 한 후 실험에 이용하였다.
각 온도 구간에서 배양한 Isochrysis 4종과 Pavlova 4종 중에서 33℃ 고온에서 상대적으로 양호한 성장률을 보인 종을 각각 2종씩 선별하여 배양 종료 시 3,000 rpm으로 25분간 원심 분리하여 세포만을 수확하고 -80℃에 보관한 후 지방산을 분석하였다. 지방산은 lipid class에서 추출된 지질을 Metcalfe et al.
고수온의 온도별 성장 실험을 위해 정치배양한 각 원종을 250 mL 플라스크(배양액 100 mL)에 50%로 접종한(약 1×106 cell/ mL-6×106 cell/mL) 후 원종 배양시와 동일한 조건 하에서 온도만을 25℃, 29℃, 33℃로 구분하여 세포수가 감소할 때까지 10-20일간 3반복으로 정치배양하며 성장을 조사하였다.
cell/mL) 후 원종 배양시와 동일한 조건 하에서 온도만을 25℃, 29℃, 33℃로 구분하여 세포수가 감소할 때까지 10-20일간 3반복으로 정치배양하며 성장을 조사하였다. 세포 밀도는 혈구계산판을 이용해서 매일 오전 10시경에 3반복 측정하였고 성장 대수기의 최고 세포 밀도시까지를 기준으로 일간성장률(specific growth rate, SGR)을 구하였다(Guillard, 1973). (SGR = 3.
대상 데이터
실험에 사용한 각 미세조류는 18S rDNA의 염기서열이 상이한 Isochrysis 4종과 Pavlova 4종을 부경대학교 한국해양 미세조류은행(Korea Marine Microalgae Culture Center, KMMCC)으로부터 분양받아 이용하였다(Table 1). 각 미세조류는 2 L 삼각 플라스크에 23 psu (Park and Hur, 2000)의 f/2 (Guillard and Ryther, 1962)배지를 1 L넣고 20℃, 80µmol photons m-2 s-1 의 연속 조명으로 2주간 정치배양 한 후 실험에 이용하였다.
데이터처리
모든 실험 결과는 One-way ANOVA test를 실시하였으며, 평균간의 유의성(P < 0.05)은 Duncan multiple test (Duncan, 1955)로 검정하였다.
이론/모형
각 온도 구간에서 배양한 Isochrysis 4종과 Pavlova 4종 중에서 33℃ 고온에서 상대적으로 양호한 성장률을 보인 종을 각각 2종씩 선별하여 배양 종료 시 3,000 rpm으로 25분간 원심 분리하여 세포만을 수확하고 -80℃에 보관한 후 지방산을 분석하였다. 지방산은 lipid class에서 추출된 지질을 Metcalfe et al. (1966)의 방법에 따라 BF3-methanol로 methylation 시킨 후 auto sampler가 장착된 gas chromatograph (HP-6890 plus, Agilent, U.S.A.)로 분석하였다. GC의 분석조건으로 column은 ω-wax column (30 m×0.
성능/효과
galbana (KMMCC12)와 Isochrysis sp. (KMMCC1072)는 전 온도 구간에서 다른 두 종에 비해 유의하게 높은 성장률을 보였고, 33℃의 고온에서도 성장률이 상대적으로 높아 광온성인 종으로 나타났다. 그러나 이 두 종 사이에 유의한 성장 차이는 없었다 (P< 0.
29℃에서 Isochrysis sp. (KMMCC1072)와 I. galbana (KMMCC12)의 성장률이 각각 0.290와 0.281로 다른 2종에 비해 유의하게 높았다. I.
69%로 가장 높은 값을 보여 대조적이었다. 33℃ 고온에서 P. viridis는 PUFA와 n-3 HUFA량이 증가한 반면, P. gyrans는 감소하는 대조적인 결과를 보였다.
1과 같다. Isochrysis 4종은 모두 25℃보다 29℃에서 성장률이 높았고, 33℃에서는 25℃ 수준으로 감소하는 것으로 나타났다. 25℃에서 I.
viridis는 25℃에서는 비교적 낮았으나 고온이 될수록 성장률이 높아지는 경향이었다. P. gyrans는 29℃의 고온에서 성장률이 가장 높았을 뿐 아니라, 33℃에서도 0.130의 성장률을 유지하였다.
PUFA 함량은 15.61-25.25%의 범위였고, I. galbana(KMMCC12)가 33℃에서 가장 높았다. 총 n-3 HUFA 함량은 4.
viridis 의 지방산 조성은 Table 3 과 같다. 두 종 모두 myristic acid (C14:0, 7.82-21.29%), palmitic acid (19.78-36.53%) 및 palmitoleic acid (C16:1n7, 7.63-26.53%)에서 높은 조성을 보였다. EPA는 P.
gyrans 보다 약 10배 높게 나타났다. 따라서 한국의 여름철 옥외 대량배양을 위하여 성장이 빠르고 n-3 PUFA 함량이 높은 종은 Isochrysis 중에서는 I. galbana(KMMCC12)가, Pavlova 중에서는 P. viridis 가 가장 적합한 종으로 판단되었다.
본 연구에 이용된 Isochrysis의 경우 4종의 성장률은 모두 25℃보다 29℃에서 증가하였지만 33℃에서는 감소하였다. Claquin et al.
, 2008). 이와 같은 결과로 보아 25℃에서는 P. lutheri, 29℃에서는 P. gyrans, 33℃에서는 P. viridis가 옥외대량배양에 적합한 것으로 판단된다. 이와 같이 Pavlova는 종에 따라 온도에 대한 성장특성이 Isochrysis에 비하여 더 예민함을 알 수 있었다.
viridis 는 29℃ 이상의 온도에서 다른 두 종에 비하여 성장이 빨랐다. 특히 P. viridis 는 온도가 높아질수록 성장률이 높게 나타나 가장 광온성이었고, 33℃에서도 n-3 PUFA 함량이 P. gyrans 보다 약 10배 높게 나타났다. 따라서 한국의 여름철 옥외 대량배양을 위하여 성장이 빠르고 n-3 PUFA 함량이 높은 종은 Isochrysis 중에서는 I.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
조개류 인공종묘생산의 중요성이 더욱 부각되는 이유는?
조개류의 자연채묘 부진현상으로 조개류 인공종묘생산의 중요성이 더욱 부각되고 있다. 조개류 인공종묘생산에서 먹이생물의 공급은 수질 다음으로 중요한 요인(Berthelin et al.
조개류 인공종묘생산에서 중요한 점은?
, 2007; Liu et al., 2008)으로 대량배양이 용이하고 영양가가 높은 미세조류의 선택이 필수적이다. 미세조류의 지방산조성은 조개류의 먹이 평가 기준이 된다(Langdon and Waldock, 1981; Watanabe et al.
미세조류의 지방산중에 조개류의 유생 변태에 중요한 역할을 하는 것은?
, 1983; Lee, 2004). 특히 n-3고도불포화지방산(highly unsaturated fatty acid, HUFA)인 docosahexaenoic acid (DHA, C22:6n3)와 eicosapentaenoic acid (EPA, C20:5n3)는 유생의 변태에 중요한 역할을 한다(Ackman, 1982; Castell et al., 1994; Brown et al.
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