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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 여름철 적조나 25℃ 이상의 고수온기 대응하기 위한 방법 중 하나인 사료공급을 중단하는 인위적인 절식 현상에 대한 생리적 반응을 평가 및 보완할 수 있는 기초자료를 제공하고자 실제 가두리양식장에서 절식에 따른 참돔 치어와 성어의 성장, 생존율 및 혈액성상의 변화를 조사하였다.
제안 방법
- 32일간의 절식 및 포식 이후 60일째까지 포식구와 절식구에 사료를 공급하고 실험종료 시에 각 실험구에서 10마리씩 표본하여 회복능력을 분석하였다. 매 표본 시 포식구는 하루 전에 절식시킨 후 샘플 하였다.
- 32일간의 절식은 단기간일지라도 실험어의 성장률 감소로 이어졌기에 절식 이후 28일간의 회복실험을 통해 성장률에 대해 조사하였다. 본 연구 결과 절식구에 28일간 포식구와 동일한 양의 사료를 공급한 결과, 보상 성장을 통해 60일째 절식구의 성장률이 포식구의 성장률 및 표현 형질의 값보다 같거나 오히려 상승하였다.
- , USA)를 사용하여 radioimmunoassay (RIA)에 의해 측정하였다. Glucose는 혈당측정기(Johnson & Johnson Medical Korea Ltd., Korea)를 사용하여 측정하였으며, Na+, K+ 및 Cl-는 electrolyte analyzer i-Smart 30 vet (i-SENS Inc., Korea)을 사용하여 분석하였다.
- 국립수산과학원 남해양식연구센터 해상가두리에서 약 3톤용량의 가두리수조(120×130×200 cm)에 참돔치어는 수조당 100마리씩 수용하여 포식구(fed group)와 절식구(starved group)를 설정하였으며, 참돔 성어는 수조당 40마리씩 수용하여 포식구와 절식구를 2반복으로 사육하였다. 실험기간 중 수달 및 해적생물 등에 의한 피식을 방지하기 위하여 포식구와 절 식구의 각 가두리 상면을 2×2 cm 망목의 그물로 덮었다.
- 본 실험 시작 후부터 실험종료 시까지 성장, 생존율 및 혈액 성상 조사를 위하여 실험시작 시부터 4, 8, 16 및 32일째에 포식 구와 절식구에서 각각 10마리씩 무작위로 표본 하였다. 32일간의 절식 및 포식 이후 60일째까지 포식구와 절식구에 사료를 공급하고 실험종료 시에 각 실험구에서 10마리씩 표본하여 회복능력을 분석하였다.
- 이는 각각 활어 수송차량을 이용하여 국립수산과학원 남해양식연구센터 가두리양식장으로 운반하여, 2주간 안정시키고 포식 및 절식실험에 사용하였다. 실험 시작 시 실험어의 평균 전장 및 체중을 digital vernier caliper (CD-20CP, Japan)와 전자저울(JW-1, Korea)을 사용하여, 0.1 cm 및 0.1 g까지 측정하였다.
- 포식구와 절식구를 2반복으로 사육하였다. 실험기간 중 수달 및 해적생물 등에 의한 피식을 방지하기 위하여 포식구와 절 식구의 각 가두리 상면을 2×2 cm 망목의 그물로 덮었다. 실험기간중의 수온은 21.
- 실험기간중의 생존율은 매일 죽은 개체를 파악하여 이로부터 누적 생존율로 역산하였다. 실험시작 시와 실험종료 시에 표본 된 포식구과 절식구, 각 10마리의 참돔치어 및 성어를 대상으로 성장항목을 파악하였으며, 각 개체를 대상으로 전장과 체중을 digital vernier caliper와 전자저울을 사용하여 각각 0.
- 실험시작 시부터 4, 8, 16, 32 및 60일째에 포식구와 절식구에서 각 10마리의 참돔 치어 및 성어를 대상으로 혈액성상 분석을 실시하였다. 혈액은 20 IU/mL heparin sodium (Choongwae Pharmacy Corporation, Korea)을 처리한 주사기(23 G)를 사용하여 마취 없이 1분 이내에 미병부의 혈관에서 채혈하였다.
- 역산하였다. 실험시작 시와 실험종료 시에 표본 된 포식구과 절식구, 각 10마리의 참돔치어 및 성어를 대상으로 성장항목을 파악하였으며, 각 개체를 대상으로 전장과 체중을 digital vernier caliper와 전자저울을 사용하여 각각 0.1 cm 및 0.1 g까지 측정하였다. 절식 32일째와 이후 사료를 공급하며 60일까지의 회복실험종료 후 전장성장률(growth rate for total length, GRL)과 체중성장률(growth rate for body weight, GRW)은 전장성장률(%)=(실험종료 시 평균 전장-실험시작시 평균전장)×100/실험시작 시 평균전장, 체중 성장률(%)=(실험종료 시 평균체중-실험시작 시 평균 체중)×100/실험시작시 평균체중의 공식을 사용하여 계산하였다.
- 절식 32일째와 이후 사료를 공급하며 60일까지의 회복실험종료 후 전장성장률(growth rate for total length, GRL)과 체중성장률(growth rate for body weight, GRW)은 전장성장률(%)=(실험종료 시 평균 전장-실험시작시 평균전장)×100/실험시작 시 평균전장, 체중 성장률(%)=(실험종료 시 평균체중-실험시작 시 평균 체중)×100/실험시작시 평균체중의 공식을 사용하여 계산하였다. 일일 성장률(spe- cific growth rate, %)은 일일 성장률=(실험종료 시 총체 중-실험시작 시 총체중)/사육일수, 비만도(condition factor)는 비만도=체중×100/전장3으로 계산하였다.
- 1 g까지 측정하였다. 절식 32일째와 이후 사료를 공급하며 60일까지의 회복실험종료 후 전장성장률(growth rate for total length, GRL)과 체중성장률(growth rate for body weight, GRW)은 전장성장률(%)=(실험종료 시 평균 전장-실험시작시 평균전장)×100/실험시작 시 평균전장, 체중 성장률(%)=(실험종료 시 평균체중-실험시작 시 평균 체중)×100/실험시작시 평균체중의 공식을 사용하여 계산하였다. 일일 성장률(spe- cific growth rate, %)은 일일 성장률=(실험종료 시 총체 중-실험시작 시 총체중)/사육일수, 비만도(condition factor)는 비만도=체중×100/전장3으로 계산하였다.
- 혈액은 20 IU/mL heparin sodium (Choongwae Pharmacy Corporation, Korea)을 처리한 주사기(23 G)를 사용하여 마취 없이 1분 이내에 미병부의 혈관에서 채혈하였다. 채혈된 혈액의 일부는 RBC, Ht, Hb 측정을 위해 즉시 분석에 사용하였으며, 나머지는 원심분리(14, 000 g, 4℃, 10분) 후 혈장을 분석 전까지 -80℃에 보관하였다.
- , Korea)를 사용하였다. 포식구는 하루 2회(9:00 및 18:00) 만복 시까지 사료를 공급하였다. 절식구는 실험기간 동안 사료를 주지 않았다.
- 포식구를 대상으로 사료 섭식량(feed intake)은 사료 섭식량 =소비된 사료의 건조중량/(사육일수×수용개체 수)의 공식으로, 일일 사료 섭식률(specific feeding rate)은 일일 사료 섭식률(%)=(사료공급량×100)/[(실험 시작 시 총체중+실험종료 시충체중+폐사 개체 추정 총체중)/2] 공식으로, 그리고 사료 전환효율(feed conversion rate, %)은 사료전환효율=(일일 성장률 ×100)/일일 사료 섭식률) 공식으로 계산하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 참돔(Pagrus major) 치어 및 성어는 2015 년 7월 경상남도 남해군 미조면 남해도 수산가두리 양식장에서 사육하던 어류를 구입하였다. 이는 각각 활어 수송차량을 이용하여 국립수산과학원 남해양식연구센터 가두리양식장으로 운반하여, 2주간 안정시키고 포식 및 절식실험에 사용하였다.
- 어류를 구입하였다. 이는 각각 활어 수송차량을 이용하여 국립수산과학원 남해양식연구센터 가두리양식장으로 운반하여, 2주간 안정시키고 포식 및 절식실험에 사용하였다. 실험 시작 시 실험어의 평균 전장 및 체중을 digital vernier caliper (CD-20CP, Japan)와 전자저울(JW-1, Korea)을 사용하여, 0.
- 포식구의 먹이공급에 사용된 사료는 crude protein 50%, crude fat 10%, crude fiber 5%, ash 18%, calcium 1% 및 phosphorus 2.7%의 조성으로 구성되어있는 사료(Cj CheilJe- dang Corp., Korea)를 사용하였다. 포식구는 하루 2회(9:00 및 18:00) 만복 시까지 사료를 공급하였다.
- 각 10마리의 참돔 치어 및 성어를 대상으로 혈액성상 분석을 실시하였다. 혈액은 20 IU/mL heparin sodium (Choongwae Pharmacy Corporation, Korea)을 처리한 주사기(23 G)를 사용하여 마취 없이 1분 이내에 미병부의 혈관에서 채혈하였다. 채혈된 혈액의 일부는 RBC, Ht, Hb 측정을 위해 즉시 분석에 사용하였으며, 나머지는 원심분리(14, 000 g, 4℃, 10분) 후 혈장을 분석 전까지 -80℃에 보관하였다.
데이터처리
- 각 실험에서 얻어진 결과값 사이의 유의 차 유무는 SPSS-통계 패키지(SPSS 18.0, SPSS Inc., USA)에 의한 ANOVA Dun- can's multiple range test로 검정하였다.
이론/모형
- China)로 측정하였다. 혈장 cortisole Donaldson (1981)의 방법에 따라 Coat-A-Count TKCO Cortisol RIA Kit (DPC, USA)로 항원 및 항체반응을 유도한 다음, 1470 WIZ- ARD Automatic Gamma Counter (Cobra Ⅱ, Packard Co., USA)를 사용하여 radioimmunoassay (RIA)에 의해 측정하였다. Glucose는 혈당측정기(Johnson & Johnson Medical Korea Ltd.
성능/효과
- 8 g/dL로 감소하였다. 60일째 포식구와 절식구의 Hb는 각각 9.9±0.6 g/ dL와 9.7±0.6 g/dL로 나타났다.
- 0%로 나타났다. 60일째 포식구와 절식구의 Ht값은 각각 48.2±9.8%와 39.0±10.8%로 가장 높았다(P<0.05). 성어의 경우 Ht값은 0일째 47.
- 8 g/dL라고 하였다. 본 연구 결과 모든 실험구의 Ht와 Hb의 범위가 이와 유사하게 나타났으며, 포식구와 절식구 간에도 큰 차이를 보이지 않아, 32일 간의 절식은 참돔의 Ht, RBC 및 Hb에는 큰 영향을 주지 않은 것으로 나타났다.
- 본 연구 결과 절식구에 28일간 포식구와 동일한 양의 사료를 공급한 결과, 보상 성장을 통해 60일째 절식구의 성장률이 포식구의 성장률 및 표현 형질의 값보다 같거나 오히려 상승하였다. 이러한 사료 재공급을 통한 회복을 장기적으로 진행한다면 포식구와 절식구의 성장 항목의 차이는 없을 것으로 판단되며, 채널메기 Ictalurus punctatus (Gaylord and Gartlin, 2000), 잉어 Carassius auratus (Xie et al.
- (2006)은 스트레스를 받지 않은 참돔의 cortisol과 glucose의 수치를 각각 7-15 ng/mL와 68-80 mg/dL라고 하였다. 본 연구 결과 참돔 성어의 경우 모든 실험구에서 그 이하의 농도가 나타났으나, 치어의 경우는 실험 0, 4, 32일째 93.3-103.0 ng/mL로 높게 나타났다. 하지만 cortisol의 증가는 절식과 급이에 따른 뚜렷한 경향이 나타나지 않아 절식 이외의 다른 요인에 의한 것으로 여겨진다.
- 일어난다고 하였다. 본 연구 결과 참돔 치어의 경우 32일째 포식구에서 cortisol과 glucose가 동반 상승하였으나, 참돔 성어의 경우 16일째와 32일째 절식구의 cortisol는 상승하였으나 glucosee 동반 상승하는 경향을 보이지 않았다. 이는 절식에 의한 stress가 아닌 다른 환경적 요인에 의한 것으로 여겨진다.
- 본 연구 결과 참돔의 혈장 Na+은 실험 시작 시에 비해 포식구와 절식구 모두 증가한 것으로 나타났으나, 실험구간의 차이는 보이지 않았으며, K+과 Cl-은 참돔의 치어와 성어 모두 변화폭이 특징적이지 않았다. 이는 본 연구의 실험 조건인 32일 간의 절식은 참돔의 혈장 전해질 변화에는 큰 영향을 끼치지 못하며, 넙치의 경우 혈장 전해질 농도는 절식에 거의 영향을 받지 않는다는 결과와 유사하게 나타났다(Myeong et al.
- 본 연구결과 참돔의 치어와 성어는 절식의 유무와 관계없이 모든 실험구에서 94% 이상의 높은 생존율을 보였다. 이러한 결과는 4주간의 절식 시킨 넙치(Park et al.
- 본 연구결과를 요약하면 32일간 참돔에 가해지는 절식은 그 기간 동안 성장과 비만도에는 다소 영향을 미칠 수 있으나 재급이 시 정상 회복이 가능하며, 혈액학적 지표 분석 결과 절식기간 동안 건강도에도 큰 문제가 없을 것으로 나타났다. 따라서 본 연구 결과는 참돔 양식에 있어 여름철 적조나 고수온기 발생 시 대량 폐사를 예방하기 위한 차원으로 절식을 할 경우 유용한 참고자료로 쓰여질 것으로 사료된다.
- 2 g)보다 높았다. 성장률(전장 성장률, 체중 성장률 및 일일 성장률)은 32일째 까지는 포식구가 더 높거나 절식구에서 성장률이 마이너스로 나타났지만, 60일째는 절식구에서 더 높거나 포식구와 비슷하게 나타났다. 비만도는 32, 60일째 모두 포식구에서 1.
- 1로 절식구보다 높게 나타났다. 실험 종료 시(60일)를 기준으로 사료 섭식량과 사료 전환 효율은 절식구에서 높게 나타났으나, 일일 사료 섭식률은 포식구에서 높게 나타났다.
- 9로 높았다. 실험 종료 시(60일)를 기준으로 사료 섭식량은 포식구와 절식구가 각각 3.1±0.5와 3.1±0.4로 비슷했으나 일일 사료 섭식률은 절식구(58.3±9.4), 사료전환효율은 포식구(5.2±1.5)에서 높았다.
- 2 g)보다 높았다. 전장 성장률과 일일 성장률은 32, 60일째 모두 포식구에서 높았으나 체중 성장률은 32일째는 포식구(36.3±6.4), 60일째는 절식구(39.4±7.8)에서 높았다. 비만도는 전 실험기간동안 포식구에서 1.
- 2%의 생존율을 보였다. 참돔 성어 절식구는 실험시작 시부터 종료 시까지 100%의 생존율을 보였다(Fig. 1).
- 0%였다. 참돔 성어 포식구는 23일째 폐사가 발생하여 실험 종료 시 96.2%의 생존율을 보였다. 참돔 성어 절식구는 실험시작 시부터 종료 시까지 100%의 생존율을 보였다(Fig.
- 참돔 치어 포식구의 생존율은 23일째 폐사가 발생하여 실험종료 시 생존율은 94.0%이었으며, 치어 절식구의 경우, 24일째 폐사가 발생하여 실험 종료 시 생존율은 95.0%였다. 참돔 성어 포식구는 23일째 폐사가 발생하여 실험 종료 시 96.
- 참돔 치어와 성어의 포식구 및 절식구의 성장률 변화를 조사한 결과, 참돔 치어 및 성어 절식구의 32일째 체중 성장률은 각각 -26.0±8.1% 및 -12.2±7.4%로 마이너스 성장을 보였다. 이와 같은 절식에 따른 체중감소는 무지개송어, Salmo gairdneri 를 3주와 13주 동안 절식 시 각각 14.
후속연구
- lucius (Kawatsu, 1966; Ince and Thorpe, 1976)의 경우 절식 시 Ht가 감소하였고, Love (1970)는 이러한 Ht 감소는 어류의 적혈구 생성 능력을 감소시킬 수 있다고 하였다. 그러나 Larsson and Lewander (1973)은 European eel에서는 Ht의 감소현상이 나타나지 않는다고 보고하여 절식이 어류 생리에 미치는 영향에 관한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.
- 건강도에도 큰 문제가 없을 것으로 나타났다. 따라서 본 연구 결과는 참돔 양식에 있어 여름철 적조나 고수온기 발생 시 대량 폐사를 예방하기 위한 차원으로 절식을 할 경우 유용한 참고자료로 쓰여질 것으로 사료된다.
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