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문제 정의
- 본 연구는 납에 노출된 굴 Crassostrea gigas의 생물학적 반응을 알아보고자 하였다. 실험기간은 4주였으며, 실험구는 대조구 1개와 납 노출구 3개 (0.
- 우리나라에서 굴 Crassostrea gigas은 수산학적 측면에서 매우 중요한 패류자원 가운데 하나로서 해양생태계의 관리, 생물자원의 보존 및 수산물 안전성 측면에서 관리가 필요한 종이다. 본 연구에서는 굴에 미치는 납의 독성을 사망률, 산소소비율 및 조직학적 지표 등을 이용하여 평가하고자 하였다.
제안 방법
- (2013) 의 보고를 이용하여 13개 농도구를 설정하였다. 각 농도구에서 2회 반복실험을 실시하여 LC50-96h을 구한 다음, 이를 기준으로 1개의 대조구와 3개의 납 노출구 (0.20 mg/L, 0.40 mg/L, 0.80mg/L) 를 설정하였다.
- 굴의 각장 등 측정형질을 계측한 후, 해부하여 외투막, 아가미 그리고 소화맹낭이 포함된 내장낭 일부를 적출하였다. 광학현미경 조직표본 제작은 적출한 시료들을 Bouin 용액에 24시간 동안 고정하고, 48시간 동안 흐르는 물에 수세하였다.
- 그 후, Mayer's hematoxyline-eosin(H-E) 염색 및 alcian blue-periodic acid and Schiff's solution (AB-PAS, pH 2.5) 반응을 실시하였다.
- 먹이는 식물플랑크톤인 Isochrysis galbana를 개체 당 1-2 × 106 cell/mL 씩 3일에 1회 공급하였고, 실험 중 실험 개체들의 분비물로 인한 사육수의 변화와 중금속 농도변화를 최소화하기 위해 3일에 한 번씩 사육수를 교환하였다.
- 실험생물의 사망여부는 패각을 벌리고 있는 개체들 가운데 외부에서 인위적인 자극을 가하여 반응이 없는 개체를 사망한 개체로 판단하였다. 사망개체는 매일 오전 오후 각 1회씩 확인하여 전체 실험 개체수에 대한 누적사망 개체수를 사망률로 환산하였다.
- (2006) 의 방법에 따라 실험생물의 호흡에 의한 산소 소비량을 측정하여 표시하였다. 산소소비량은 실험생물의 크기에 따라 0.5-1.6 L 의 respirometer chamber와 산소검량기 (Isteck, 915PDC) 를 이용하여 측정하였다.
- 본 연구는 납에 노출된 굴 Crassostrea gigas의 생물학적 반응을 알아보고자 하였다. 실험기간은 4주였으며, 실험구는 대조구 1개와 납 노출구 3개 (0.20, 0.40 and 0.80 mg/L) 였다. 실험 결과 납은 굴의 생존율과 산소소비율의 저하 및 기관계의 조직학적 변성을 유도하는 것이 확인되었다.
- 본 실험에서 사용된 수조는 유리로 제작된 30 L 의 지수형 수조였다. 실험생물들을 채집한 후, 1주일 동안 순치시킨 다음 노출실험을 실시하였다. 만성독성 실험의 노출실험 기간은 4주였다.
대상 데이터
- 본 실험에서 사용된 수조는 유리로 제작된 30 L 의 지수형 수조였다. 실험생물들을 채집한 후, 1주일 동안 순치시킨 다음 노출실험을 실시하였다.
- 본 연구에서는 각고 7.0-8.0 cm 의 굴 Crassostrea gigas 성체를 실험에 사용하였다. 시험물질인 납은 PbCl2 (Lead Chloride, Shinyo Pure Chem.
- 0 cm 의 굴 Crassostrea gigas 성체를 실험에 사용하였다. 시험물질인 납은 PbCl2 (Lead Chloride, Shinyo Pure Chem. Co., Japan) 를 증류수로 1000 mg/L 의 표준용액을 만든 다음, 실험 농도별로 희석하여 조제하였다.
데이터처리
- 대조구에 대한 노출구들의 유의적인 차이 (P < 0.05) 를 알아보기 위해 SPSS 통계 프로그램을 이용하여 paired sample t-test를 하였다.
이론/모형
- 급성독성 실험의 농도구는 Watling and Watling (1982), Viarengo (1985) 그리고 Shin et al. (2013) 의 보고를 이용하여 13개 농도구를 설정하였다. 각 농도구에서 2회 반복실험을 실시하여 LC50-96h을 구한 다음, 이를 기준으로 1개의 대조구와 3개의 납 노출구 (0.
- 산소소비율은 Shin et al. (2006) 의 방법에 따라 실험생물의 호흡에 의한 산소 소비량을 측정하여 표시하였다. 산소소비량은 실험생물의 크기에 따라 0.
성능/효과
- 3A and B). 0.20 mg/L 농도의 납에 노출된 굴의 외투막 상피층에서는 모든 개체가 부분적인 상피세포의 정단섬모들의 탈락, 상피세포의 파괴 및 일부 상피층의 탈락현상을 나타냈으며, 점액세포의 활성화가 뚜렷했다. 그리고 결합조직층에서는 공포화 및 혈림프동의 확장이 관찰되었다 (Fig.
- 4C and D). 0.40 및 0.80 mg/L 의 납 노출구에서는 혈구의 증가, 새엽 상피층의 부분적인 탈락 및 새엽의 붕괴 그리고 수관 경계를 이루는 결합조직층의 변성이 확인되었다 (Fig. 4E and F).
- 3D). 가장 높은 농도구인 0.80 mg/L 의 납 노출구에서 대부분 개체들의 외투막 상피층의 탈락 및 점액의 산성화가 확인되었다. 결합조직층에서는 교원섬유 다발의 갈라짐, 결합조직층의 공포화 및 파괴가 뚜렷했다 (Fig.
- 산소소비율은 대조구에 비해 납 노출구에서 15-55% 감소하였다. 기관계의 조직학적 분석 결과, 외투막에서는 혈림프동의 팽창, 상피층과 결합조직층의 변성을 보였다. 아가미에서는 새엽 상피세포의 변성과 섬모대의 소실이 확인 되었으며, 소화선세관에서는 상피세포와 호염기성세포의 변성 및 상피층의 파괴가 관찰되었다.
- , 2013). 납에 노출된 굴의 외투막에서는 상피세포 변형, 상피층 선조연과 섬모의 소실, 점액세포의 변성 그리고 결합조직층의 파괴가 관찰되었는데 이러한 외투막의 구조적 이상은 정상적인 외투강 정화기능의 장애 및 패각형태의 기형 등을 유발할 것으로 판단된다.
- , 2013). 본 연구에서 4주 동안 납 노출에 의한 굴의 사망률은 대조구와 0.20 및 0.40 mg/L 노출구에서는 0%였다. 하지만, 0.
- (2013) 은 바지락을 4주간 납에 노출시킨 결과, 소화선세관의 상피세포와 호염기성세포의 변화와 파괴를 관찰하였으며, 이러한 구조적 이상은 소화선의 소화, 흡수, 분비 및 해독작용 등의 정상적인 대사활동이 불가능할 것으로 고찰하였다. 본 연구에서도 0.40 및 0.80 mg/L 농도의 납에 노출된 굴의 내장낭 외막 상피층의 변성, 소화맹낭 결합조직층 파괴와 소화선세관 상피세포 및 호염기성세포의 변성 등이 확인되어 기존의 연구들과 유사한 결과를 보였다.
- 80 mg/L) 였다. 실험 결과 납은 굴의 생존율과 산소소비율의 저하 및 기관계의 조직학적 변성을 유도하는 것이 확인되었다. 산소소비율은 대조구에 비해 납 노출구에서 15-55% 감소하였다.
- 80 mg/L 농도의 납에 노출된 굴의 내장낭 외막 상피층에 존재하는 섬모의 탈락이 관찰되었다. 이들의 소화맹낭에서는 결합조직층 파괴와 소화선세관상피세포의 위축 및 붕괴, 호염기성세포의 핵 및 세포질 변성 그리고 소화선세관의 내강에 혈구의 출현 등이 확인되었다(Fig. 5C and D).
- 2에 나타낸 것처럼 대조구에 비해 모든 납 노출구에서 산소소비율은 노출 1주 후부터 감소하였다. 이후, 산소소비율은 큰 폭으로 변화하여 노출 종료기인 4주 후에는 대조구에 비해 각 노출구 별로 약 15-55%의 감소를 나타내었다.
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