[논문]β-glucan이 바지락의 면역력에 미치는 영향

남기웅; 박경일

doi:10.9710/kjm.2015.31.2.123

β-glucan이 바지락의 면역력에 미치는 영향
Effect of β-glucan on immune parameters in the Manila clam Ruditapes philippinarum 원문보기

한국패류학회지 = The Korean journal of malacology, v.31 no.2, 2015년, pp.123 - 127

남기웅 (군산대학교 해양과학대학 해양생명응용과학부 수산생명의학전공) , 박경일 (군산대학교 해양과학대학 해양생명응용과학부 수산생명의학전공)

초록
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${\beta}$-glucan은 면역증강제의 하나로 어류를 비롯한 척추동물의 사료첨가제에 널리 이용되고 있는 다당체이다. 본 연구는 척추동물과는 다른 면역체계를 갖고 있는 바지락의 면역반응에 ${\beta}$-glucan이 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시되었다. 이를 위하여 식물플랑크톤이 공급된 해수에 0, 0.1, 1%의 ${\beta}$-glucan을 첨가하고 이 해수에 바지락을 매일 1시간 씩 2주간 노출시켜 먹이 섭식 시 ${\beta}$-glucan이 흡수되도록 하였다. 바지락의 면역력은 혈구의 식세포작용과 혈림프액의 병원성 세균에 대한 정균력을 실험전과 ${\beta}$-glucan을 급이한 2주 후 각 그룹별로 비교하였다. 실험결과 0.1%의 ${\beta}$-glucan에 노출된 바지락의 식세포율은 대조구와 비교하여 뚜렷한 증가가 관찰되지 않았으나 1%의 ${\beta}$-glucan에 노출된 경우 약 30%의 식세포율이 증가하였다. 또한 정균력에 관한 실험에서 ${\beta}$-glucan은 바지락 혈림프액이 Vibrio tapetis, V. parahaemolyticus, V. ordalii 등의 병원성 세균의 증식을 억제케 함이 확인되었다. 바지락의 사망률 역시 ${\beta}$-glucan에 노출된 바지락에서 낮았으며 이러한 경향은 ${\beta}$-glucan의 농도가 높을수록 낮았다. 본 연구를 통하여 바지락은 ${\beta}$-glucan에 의해 면역력이 상승하였으며, 주사방식이 아닌 해수 침지시에도 발생함을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

${\beta}$-Glucan is a polysaccharide that is widely used as an adductive in fish feed to facilitate immune stimulation. This study aimed to investigate the effect of ${\beta}$-glucan on immune responses in the Manila clam Ruditapes philippinarum. For this purpose, three groups of R. philippinarum were exposed to 0%, 0.1%, or 1% ${\beta}$-glucan in sea water for 1 hr/day for 2 weeks using an immersion method. Thereafter, two immune parameters-phagocytic rate and antibacterial activity-were measured. R. philippinarum exposed to 1% ${\beta}$-glucan showed an approximate 30% significant increase in phagocytic rate. In addition, ${\beta}$-glucan significantly limited the growth of the pathogenic bacteria Vibrio tapetis, V. parahaemolyticus, and V. ordalii. Moreover, the mortality rates of ${\beta}$-glucan-treated clams decreased during a 17-day experiment. Our study suggests that treatment with ${\beta}$-glucan significantly increases the immune responses in R. philippinarum, and that immersion is a simple and effective method for immune stimulation in this species.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

, 2008). 따라서 본 연구는 산업적으로 유용한 패류인 바지락을 대상으로 β-glucan이 바지락의 면역력 증강에 작용하는 지를 조사하고자 실시되었다.

제안 방법

galloprovincialis)의 면역반응을 유도하고자 패류에 β -glucan을 주사하는 방식을 취하였다. 그러나 본 연구에서는 바지락이 먹이 섭취를 하는 매일 1시간동안 수용성 β-glucan 을 사육수조에 희석하여 바지락의 체내로 먹이와 함께 유입될 수 있도록 침지 방식을 이용하였다. 주사제 방법은 β-glucan을 이용한 면역력의 증강을 유도하기 방법으로써 초기 연구에서 주로 쓰이던 방법이었지만, 최근에는 분자량이 높을수록 오히려 활성이 높다는 것 (Mueller et al.
바지락을 수용성 사료 첨가제로 판매중인 β-glucan (이뮨글루™: 10% β-glucan, 녹십자수의약품)에 2주간 노출시키는 방법을 이용하였다. 노출방법은 매일 먹이 공급 시 먹이 공급용 사육조 (30 L)에 이뮨글루™ 원액을 0%, 0.1%, 1% 농도로 해수에 희석하고, 여기에 바지락을 매일 1시간동안 2주 간 침지하는 방법을 사용하였다. 실험기간 동안의 폐사율 및 실험전과 실험 후의 phagocytic activity와 anti-biotic activity의 변화를 비교하여 β-glucan이 바지락의 면역력 및 세균의 증식에 미치는 영향을 확인하였다.
1%, 1% 농도로 해수에 희석하고, 여기에 바지락을 매일 1시간동안 2주 간 침지하는 방법을 사용하였다. 실험기간 동안의 폐사율 및 실험전과 실험 후의 phagocytic activity와 anti-biotic activity의 변화를 비교하여 β-glucan이 바지락의 면역력 및 세균의 증식에 미치는 영향을 확인하였다.

대상 데이터

본 연구에 사용한 바지락은 충남 태안군 소원면 파도리의 바지락 양식장에서 채집하였고, 군산대학교 해양생물교육센터내 어류기생충학 실험실에서 1달간 순치시킨 다음 실험에 이용하였다. 바지락 사육은 1개의 세트가 30 L 용량의 사육조와 동일 크기의 여과조로 구성된 순환 여과식 사육장치 3개 세트에 각각 30개체씩 수용하고 수온 20℃와 염분 30 psu를 유지하였다.

데이터처리

각 그룹간의 유의성은 SPSS12.0 통계분석프로그램의 one-way ANOVA를 실시 후 Duncan‘s multiple range test로 평균 간의 유의성을 95% 신뢰수준에서 확인하였다.

성능/효과

결론적으로 본 조사는 수용성 β-glucan에 바지락을 침지시킨 후 면역반응과 세균 증식 억제율을 조사한 결과 면역반응이 상승하고 세균 증식율이 감소하였으며, 조사 기간 동안 바지락의 폐사율이 감소함을 확인하였다. 이러한 바지락에 대한 β -glucan의 작용은 바지락 뿐만 아니라 다양한 패류에 대한 β -glucan의 면역기능 향상에 대한 연구의 필요성을 보여주고 있으며, 패류양식에서 발생하고 있는 대량 폐사 현상을 저감하기 위한 기반기술로서의 가능성을 시사하고 있다.
, 2015). 본 조사 결과 β-glucan에 침지된 바지락은 상기의 모든 세균에 대한 저항성이 증가한 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 바지락 자체에 병원성을 갖고 있는 세균의 증식을 억제함으로써 바지락의 생존력을 높이는데 β-glucan이 기여할 수 있을 뿐만 아니라 바지락이 인간이나 타 수서생물에 병원체를 전파할 수 있는 가능성을 낮추는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

후속연구

(2008)의 보고에서 상승한 NO량은 β-glucan 주사에 의한 염증반응의 결과로 추정된다. 따라서 향후 β-glucan의 침지 노출에 의한 바지락의 염증반응에 대한 조사가 필요할 것으로 사료된다.
결론적으로 본 조사는 수용성 β-glucan에 바지락을 침지시킨 후 면역반응과 세균 증식 억제율을 조사한 결과 면역반응이 상승하고 세균 증식율이 감소하였으며, 조사 기간 동안 바지락의 폐사율이 감소함을 확인하였다. 이러한 바지락에 대한 β -glucan의 작용은 바지락 뿐만 아니라 다양한 패류에 대한 β -glucan의 면역기능 향상에 대한 연구의 필요성을 보여주고 있으며, 패류양식에서 발생하고 있는 대량 폐사 현상을 저감하기 위한 기반기술로서의 가능성을 시사하고 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	β-Glucan을 이용한 해산동물의 사료첨가제는 어떤 생물에 이용되어 질병 예방 효과를 보이는가?	특히 면역증강제 중 β-glucan 은 강력한 면역조절능력을 보이면서도 과도한 염증 반응이나 부작용이 거의 보고 되지 않아 다양한 방면에서 그 활용이 연구되고 있다 (Park and Kim, 2012). β-Glucan을 이용한 해산동물의 사료첨가제는 넙치 (Diao et al., 2013), 틸라피아 (Sirimanapong et al., 2015), 잉어 (Brogden et al., 2014), 챠넬메기 (Ainsworth, 1994), 무지개 송어 (Ghaedi et al., 2015) 등 어류뿐만 아니라 흰다리새우 (Wongsasak et al., 2015)와 해삼 (Zhao et al., 2011) 등에서도 이용되어 면역력의 증강과 질병의 예방 효과가 있다는 것이 알려져 있다.
	바지락의 면역반응에 β-Glucan이 미치는 영향을 조사한 결과, 몇 % β-glucan에 노출될 경우 식세포율이 증가하였는가?	실험결과 0.1%의 β-glucan에 노출된 바지락의 식세포율은 대조구와 비교하여 뚜렷한 증가가 관찰되지 않았으나 1%의 β-glucan에 노출된 경우 약 30%의 식세포율이 증가하였다. 또한 정균력에 관한 실험에서 β-glucan은 바지락 혈림프액이 Vibrio tapetis, V.
	포유류의 경우 체내로 유입된 β-glucans은 어떤 효과를 일으키는가?	이렇게 면역반응을 유발하는 PAMP 중 대표적인 물질이 β-glucan이며, 효모의 세포벽이 주로 β -glucan으로 구성되어 있다 (Aderem and Ulevitch, 2000). 포유류의 경우 체내로 유입된 β-glucans은 다양한 사이토카 인의 분비를 촉진시키고, monocytes나 macrophages의 증식을 유도하거나 바이러스, 진균 및 세균 등 감염성 질환에 대한 비특이면역기작을 강화하는 것으로 알려져 있다 (Tzianabos, 2000; Hetland et al., 2013).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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