[논문]Bacillus속 미생물의 용존황화수소 저감효과와 흰다리새우(Litopenaeus vannamei)에의 영향

최준호; 이지훈; 박정진; 이민선; 배준성; 신동훈; 박관하

doi:10.7847/jfp.2018.31.1.041

Bacillus속 미생물의 용존황화수소 저감효과와 흰다리새우(Litopenaeus vannamei)에의 영향
Reduction of dissolved hydrogen sulfide and mortality of white leg shrimp, Litopenaeus vannamei by Bacillus spp. microorganisms 원문보기

韓國魚病學會誌= Journal of fish pathology, v.31 no.1, 2018년, pp.41 - 48

최준호 (군산대학교 수산생명의학과) , 이지훈 (군산대학교 수산생명의학과) , 박정진 (군산대학교 수산생명의학과) , 이민선 (군산대학교 수산생명의학과) , 배준성 (군산대학교 수산생명의학과) , 신동훈 (신동수산질병관리원) , 박관하 (군산대학교 수산생명의학과)

초록
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흰다리새우양식에 있어 저면에서 생성된 황화수소($H_2S$)를 Bacillus속 미생물을 이용하여 저감이 가능한지 아래 3가지 균주들의 조합에 대해 시험하였다. 시험에 사용한 3가지 Bacillus속 균주들을 A시험군(B. subtilis + B. licheniformis), B시험군(B. licheniformis +B. amyloliquefaciens) 및 C시험군(B. subtilis + B. licheniformis + B. amyloliquefaciens)으로 구성하였다. 3가지 조합으로 시험균을 배양 한 뒤, 인위적으로 황화수소(3 mg/L)를 폭로하여 용존황화수소를 측정하였다. 그 결과, 시험군C가 용존황화수소를 초기에 저감하는 것을 측정하였다. 또한 시험군C를 배양하여 분리한 균체의 양을 달리하여 황화수소용액에 가했을 때 황화수소 감소능은 첨가한 균체의 양에 비례하여 증가하였다. 그러나 이 조건에서 최대량의 균체를 가하였을 때에도 시험군A 및 B는 황화수소 감소능을 발휘하지 못하였다. 용존황화수소가 흰다리새우에게 미치는 독성을 평가하기 위해, 황화수소(1-8 mg/L)를 폭로(매 1회/1일, 7일간 반복)하여 생존율을 측정한 결과 8 mg/L에서 가장 높은 누적치사율(20%)을 유발하였다. 흰다리새우 사육수에 시험군C(1 g/L)를 48시간 배양한 후 황화수소 1 mg/L에 폭로시키면서 흰다리새우 생존율을 14일간 지속 관찰한 결과 대조군에서 82.5% 시험군C를 가한 시험군에서는 97.5% 수준의 생존율이 관찰되었다. 그러므로 새우양식에서 3종의 Bacillus속 시험군C는 유해한 용존황화수소의 발생을 줄이고 나아가 흰다리새우 생산량의 증대를 가져올 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The utility of Bacillus spp. organisms for reduction of dissolved hydrogen sulfide ($H_2S$) in white leg shrimp (Litopenaeus vannamei) culture was tested with different combinations of Bacillus spp. microorganisms: combination A (B. subtilis + B. licheniformis); combination B (B. licheniformis + B. amyloliquefaciens); combination C (B. subtilis + B. licheniformis + B. amyloliquefaciens). Of these 3 combinations, C was effective in few hours after addition whereas B needed longer time to be effective. The $H_2S-reducing$ effect of combination C was dependent on the amount of microorganisms added to $H_2S-containing$ test solution. Exposure of white leg shrimp to $H_2S$ at 8 mg/L for 7 days led to survival of 80% and 1 mg/L for 14 days it was 82.5%. The survival rate was 97.5% when combination C was simultaneously added to shrimp tanks during $H_2S$ exposure at 1 mg/L for 14 days. It was demonstrated that combination C microorganisms (B. subtilis + B. licheniformis + B. amyloliquefaciens) can reduce dissolved $H_2S$ concentrations, and this effect can be utilized to protect white leg shrimp from $H_2S$ toxicity.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

, 2017)에 착안하여 새우에서 유독한 용존황화수소의 발생을 저감하고자 시험하였다. 또한 이 용존황화수소 저감능이 흰다리새우의 생존율에 영향을 미치는지 시험하였다.
, 2001). 본 연구는 Bacillus속의 미생물이 돼지 분변에서 발생하는 황화수소 가스의 저감능을 보고한 연구(Jeong et al., 2017)에 착안하여 새우에서 유독한 용존황화수소의 발생을 저감하고자 시험하였다. 또한 이 용존황화수소 저감능이 흰다리새우의 생존율에 영향을 미치는지 시험하였다.
아직까지 미생물로 용존황화수소를 저감시킬 수 있는 방법은 거의 알려져 있지 않으나 일부 육상동물에서는 미생물이 첨가된 사료를 급이하였을 때 분변중의 황화수소 생성량을 줄일 수 있다는 연구(Jeong et al., 2017)결과가 있으므로 Bacillus속 미생물을 이용해 새우양식장의 용존황화수소 농도를 저감하여 수질 및 저질을 개선할 수 있는 기술을 개발하고자 하였다.
황화수소에 의한 흰다리새우의 사망과 이에 미치는 시험군C의 영향을 측정하기 위한 시험을 하였다. 시험군C(1 g/L)를 흰다리새우와 함께 48시간 배양 및 축양 후, 용존황화수소 농도를 1 mg/L 수준이 되게 황화나트륨을 매일 1회 노출하였다.

제안 방법

amyloliquefaciens)으로 구성하였다. 3가지 조합으로 시험균을 배양 한 뒤, 인위적으로 황화수소(3 mg/L)를 폭로하여 용존황화수소를 측정하였다. 그 결과, 시험군C가 용존황화수소를 초기에 저감하는 것을 측정하였다.
균체를 PBS 1 mL에 희석하고 희석된 균체를 50 mL로 조제한 용존황화수소(3 mg/L) 용액에 투여하여 황화수소의 농도변화를 측정하였다. A시험군과 B시험군은 배양액 50 mL를 채취한 후 시험에 사용하였고, C시험군은 배양액의 5,10, 50 mL을 채취하여 시험에 사용하였다. 용존황화수소는 시험균체 첨가 직후를 0시간으로 간주하고 1, 2, 6 및 12시간 후에 측정하였다.
시험군C(1 g/L)를 흰다리새우와 함께 48시간 배양 및 축양 후, 용존황화수소 농도를 1 mg/L 수준이 되게 황화나트륨을 매일 1회 노출하였다. 각 시험 군당 흰다리새우를 20마리씩 수용하였고 사육수 100 L에서 2반복으로 시험하였다. 생존율의 측정은 14일간 하였으며 시험기간 중 환수를 수행하지 않았다.
시험균체 배양액을 교반 후 일정량(5, 10,50 mL)을 채취하고 원심분리(3,000 x g, 5 min)하여 균체를 얻었다. 균체를 PBS 1 mL에 희석하고 희석된 균체를 50 mL로 조제한 용존황화수소(3 mg/L) 용액에 투여하여 황화수소의 농도변화를 측정하였다. A시험군과 B시험군은 배양액 50 mL를 채취한 후 시험에 사용하였고, C시험군은 배양액의 5,10, 50 mL을 채취하여 시험에 사용하였다.
본 연구에서는 Bacillus속 미생물을 시험군A(B.subtilis + B. licheniformis), 시험군B(B. licheniformis+ B. amyloliquefaciens), 시험군C(B. subtilis + B. li- cheniformis +B. amyloliquefaciens)의 조합으로 시험하였다. Fig.
비이커에 증류수를 1 L 첨가한 뒤 LB배지 1 g을 첨가하고 시험군 A, B, C를 1 g/L 농도로 25 ± 0.5℃의 수온을 설정하여 48시간 배양한 후 시험에 사용하였다.
vannamei)를 구입하여 사용하였다. 새우는 실험실 수조에 수용 후 공식현상을 피하기 위하여 퓨리나 사료(Cargil Agri Purina,Inc. Korea)를 매일 2회(오전 10시, 오후 6시) 체중의 2%씩 공급하였다. 사육수조는 178(W) × 75(L)× 55(H) cm 크기의 FRP수조 (수량 200 L 수준으로 유지, 수온 25℃ 염도 2.
1). 시험군A 및 B는 황화수소 폭로 후 2시간까지는 용존황화수소농도에 영향을 미치지 않았고 시험군C는 황화나트륨을 폭로한 뒤 대조군 보다 0.5 및 2시간에 낮은 용존황화수소가 측정되었다. 반면 12시간 후에는 시험군C의 시험군이 대조군과 통계적으로 동일한 용존황화수소를 나타냈으며 특이하게도 시험군B의 시험군에서 12시간 후에 대조군 대비 통계적으로 유의한 용존황화수소 저감능을 나타냈다.
황화수소에 의한 흰다리새우의 사망과 이에 미치는 시험군C의 영향을 측정하기 위한 시험을 하였다. 시험군C(1 g/L)를 흰다리새우와 함께 48시간 배양 및 축양 후, 용존황화수소 농도를 1 mg/L 수준이 되게 황화나트륨을 매일 1회 노출하였다. 각 시험 군당 흰다리새우를 20마리씩 수용하였고 사육수 100 L에서 2반복으로 시험하였다.
5℃의 수온을 설정하여 48시간 배양한 후 시험에 사용하였다. 시험균체 배양액을 교반 후 일정량(5, 10,50 mL)을 채취하고 원심분리(3,000 x g, 5 min)하여 균체를 얻었다. 균체를 PBS 1 mL에 희석하고 희석된 균체를 50 mL로 조제한 용존황화수소(3 mg/L) 용액에 투여하여 황화수소의 농도변화를 측정하였다.
S)를 Bacillus속 미생물을 이용하여 저감이 가능한지 아래 3가지 균주들의 조합에 대해 시험하였다. 시험에 사용한 3가지 Bacillus속 균주들을 A시험군(B. subtilis + B. licheniformis), B시험군(B. licheniformis +B. amyloliquefaciens) 및 C시험군(B. subtilis + B. licheniformis + B. amyloliquefaciens)으로 구성하였다. 3가지 조합으로 시험균을 배양 한 뒤, 인위적으로 황화수소(3 mg/L)를 폭로하여 용존황화수소를 측정하였다.
용존황화수소 저감능을 확인하기 위해 비이커에 시험균체를 배양한 후 황화수소를 가하여 폭로시킨후 용존황화수소의 양을 측정하였다. 즉, 비이커에 증류수 1 L를 첨가하고 시험균체(1 g/L)가 증식할 수 있도록 LB배지(Becton, Dickinson and Co.
A시험군과 B시험군은 배양액 50 mL를 채취한 후 시험에 사용하였고, C시험군은 배양액의 5,10, 50 mL을 채취하여 시험에 사용하였다. 용존황화수소는 시험균체 첨가 직후를 0시간으로 간주하고 1, 2, 6 및 12시간 후에 측정하였다. 황화수소는 산소와 반응하여 신속히 산화하기 때문에 측정 시에만 시험 튜브의 마개를 열어 측정하였다.
균체 배양액의 용존황화수소 농도가 3 mg/L가 되도록 황화나트륨을 첨가하였다. 용존황화수소의 농도는 폭로 직후를 0시간으로 기준하여 0.5, 2 및 12시간에 측정하였다.
용존황화수소측정은 농도별로 2가지의 분석법을 사용하였다. 우선 높은 농도(1 mg/L 이상)의 용존황화수소 분석은 상업용 키트(Water Work^TM, 481197-20, Industrail Test System, Inc, USA)와 분광광도계를 병용한 분석방법을 고안하여 측정하였다. 이 분석 키트는 육안적으로 반응물을 측정하도록 제작된 것이지만 정확한 용존황화수소 측정을 위해 본 키트를 이용하여 반응시킨 반응용액을 분광광도계(Optizen POP, Meacasys, Korea)를 활용하여 표준곡선에 대입하여 분석하였다.
우선 높은 농도(1 mg/L 이상)의 용존황화수소 분석은 상업용 키트(Water Work^TM, 481197-20, Industrail Test System, Inc, USA)와 분광광도계를 병용한 분석방법을 고안하여 측정하였다. 이 분석 키트는 육안적으로 반응물을 측정하도록 제작된 것이지만 정확한 용존황화수소 측정을 위해 본 키트를 이용하여 반응시킨 반응용액을 분광광도계(Optizen POP, Meacasys, Korea)를 활용하여 표준곡선에 대입하여 분석하였다. 즉, 반응 stick의 시료반응 부분을 절단하여 3 mL 주사기 내에 넣고 시료 2.
, 1992)가 있다. 이처럼 자체 생산물인 황화수소에 의해 생육 억제가 발생하는 점을 고려하여 본 연구에서는 예비 시험을 통해 미생물이 저해 받지 않은 농도와 실제 자연계 수중에서 일반적으로 발생 가능한 수준인 1-3 mg/L로 정하여 시험하였다. 황화수소 저감능을 측정 결과(Fig.
amyloliquefaciens를 3가지 조합으로 구성하여 사용하였다. 즉 대조군은 시험균체를 넣지 않았고, 시험군 A는 B. subtilis 와 B. licheniformis 혼합제제이고, 시험군 B는 B. licheniformis와 B. amyloliquefaciens의 혼합제제이며 시험군 C는 B. subtilis, B. licheniformis 및 B. amyloliquefa- ciens의 혼합제제이다(Table 1). 균주들은 ATCC에서 구입 후 균주(B.
이 분석 키트는 육안적으로 반응물을 측정하도록 제작된 것이지만 정확한 용존황화수소 측정을 위해 본 키트를 이용하여 반응시킨 반응용액을 분광광도계(Optizen POP, Meacasys, Korea)를 활용하여 표준곡선에 대입하여 분석하였다. 즉, 반응 stick의 시료반응 부분을 절단하여 3 mL 주사기 내에 넣고 시료 2.6 mL를 주사기로 채취하여 20초간 진탕 한 뒤 분광광도계를 이용하여 흡광값을 측정하였다. 표준곡선은 3차 증류수에 황화나트륨(Na₂S,Sigma, St.
낮은 황화수소 농도(1 mg/L 이하)는Easy-Read^TM(Ultra-Low Hydrogen Sulfide, 481201,Industrail Test Systems, INC, USA)키트를 사용하였다. 측정방법은 플라스틱 병에 표시된 선 까지 50mL의 시료를 담은 뒤, 키트에 동봉되어있는 2종의 시약을 넣고 교반한 뒤 stick을 꽂아 넣어 2분간 반응시킨 뒤 표준검사판과 stick의 반응 색을 비교하여 용존황화수소 농도를 측정하였다. 용존황화수소 농도는 최저 0.
6 mL를 주사기로 채취하여 20초간 진탕 한 뒤 분광광도계를 이용하여 흡광값을 측정하였다. 표준곡선은 3차 증류수에 황화나트륨(Na₂S,Sigma, St. Louis, MO, USA)을 첨가하여 50 mg/L의 용존황화수소 농도로 원액을 조제한 뒤 단계 희석하여 Water Work^TM 키트를 사용하여 각 농도에 따른 흡광값을 측정하였다. Base line은 3차 증류수를 사용하였다.
5 psu)에 수용한 뒤, 황화나트륨으로 용존황화수소가 1, 2, 4, 8 mg/L 수준이 되게 노출하여 시험하였다. 황화수소는 매일 오전 10시에 1회씩 수조에 가해 7일간 노출하였다. 시험기간 중 사망 개채 발생 여부를 관찰하였으며 환수는 수행하지 않았다.
용존황화수소는 시험균체 첨가 직후를 0시간으로 간주하고 1, 2, 6 및 12시간 후에 측정하였다. 황화수소는 산소와 반응하여 신속히 산화하기 때문에 측정 시에만 시험 튜브의 마개를 열어 측정하였다.
흰다리새우양식에 있어 저면에서 생성된 황화 수소(H₂S)를 Bacillus속 미생물을 이용하여 저감이 가능한지 아래 3가지 균주들의 조합에 대해 시험하였다. 시험에 사용한 3가지 Bacillus속 균주들을 A시험군(B.
흰다리새우에게 미치는 황화수소의 독성 농도를 알아보기 위해 순치한 흰다리새우를 각 시험 군당 20마리씩 시험수조(수온 25 ± 0.5℃, pH 7-8,용존산소 7-8 mg/L, 염도 2.5 psu)에 수용한 뒤, 황화나트륨으로 용존황화수소가 1, 2, 4, 8 mg/L 수준이 되게 노출하여 시험하였다.

대상 데이터

amyloliquefa- ciens의 혼합제제이다(Table 1). 균주들은 ATCC에서 구입 후 균주(B. subtillis ATCC 23857, B. amyloliquefaciens ATCC 23842, B. licheniformis ATCC14580)를 BHI배지(Difco Laboratories, Detroit, MI,USA)를 이용하여 26℃에서 48시간 배양 하였다.
본 연구에서는 Bacillus속의 B. subtilis, B. licheniformis 및 B. amyloliquefaciens를 3가지 조합으로 구성하여 사용하였다. 즉 대조군은 시험균체를 넣지 않았고, 시험군 A는 B.
사육수조는 178(W) × 75(L)× 55(H) cm 크기의 FRP수조 (수량 200 L 수준으로 유지, 수온 25℃ 염도 2.5 psu)이며 지속적으로 폭기 하면서 14일간 순치한 후 시험에 사용하였다.
전북 익산 소재 지수식 양식장에서 평균 체중 25 ± 5 g의 흰다리새우(L. vannamei)를 구입하여 사용하였다.

데이터처리

시험 결과는 평균 ± 표준편차 (mean ± S.D.)로 표현하고 시험군간 평균의 통계학적 유의성 검정을 위해 ANOVA분석 후 Dunnett's multiple comparison 검정을 post-hoc test로 사용하였다.

이론/모형

용존황화수소측정은 농도별로 2가지의 분석법을 사용하였다. 우선 높은 농도(1 mg/L 이상)의 용존황화수소 분석은 상업용 키트(Water Work^TM, 481197-20, Industrail Test System, Inc, USA)와 분광광도계를 병용한 분석방법을 고안하여 측정하였다.

성능/효과

2). 결과적으로 시험군A, B,C 중 시험군C가 타시험군 대비 가장 우수한 용존황화수소 저감능을 나타냈다.
3가지 조합으로 시험균을 배양 한 뒤, 인위적으로 황화수소(3 mg/L)를 폭로하여 용존황화수소를 측정하였다. 그 결과, 시험군C가 용존황화수소를 초기에 저감하는 것을 측정하였다. 또한 시험군C를 배양하여 분리한 균체의 양을 달리하여 황화수소용액에 가했을 때 황화수소 감소능은 첨가한 균체의 양에 비례하여 증가하였다.
시험군C에서는 12시간에 배양액의 첨가량이 다른 모든 시험구에서 대조군에 비해 통계적으로 유의하게 용존황화수소가 저감되었다. 그러나 분석 초기시점인 1,2 및 6시간에는 시험군C에서 50 mL 배양액의 펠렛을 첨가한 시험군이 가장 우수한 용존황화수소 저감능을 나타냈다(Fig. 2). 결과적으로 시험군A, B,C 중 시험군C가 타시험군 대비 가장 우수한 용존황화수소 저감능을 나타냈다.
5% 수준의 생존율이 관찰되었다. 그러므로 새우양식에서 3종의 Bacillus속 시험군C는 유해한 용존황화수소의 발생을 줄이고 나아가 흰다리새우 생산량의 증대를 가져올 수 있을 것으로 사료된다.
그 결과, 시험군C가 용존황화수소를 초기에 저감하는 것을 측정하였다. 또한 시험군C를 배양하여 분리한 균체의 양을 달리하여 황화수소용액에 가했을 때 황화수소 감소능은 첨가한 균체의 양에 비례하여 증가하였다. 그러나 이 조건에서 최대량의 균체를 가하였을 때에도 시험군A 및 B는 황화수소 감소능을 발휘하지 못하였다.
5g의 치하 수준이므로 본 연구에서 사용한 평균 25g의 새우 크기와 차이가 있어 황화수소 방어능에 차이가 나타난 결과로 사료되어 추후 치하를 대상으로 시험군C의 유효성을 평가해 볼 필요성이 있다고 생각된다. 또한 흰다리새우 성체도 용존황화수소 방어능이 치하에 비해 강하지만 지속적으로 황화수소에 노출될 시 생존에 매우 불리한 영향이 나타남을 본 연구를 통해 알 수 있었다.
4). 마지막 시험종료 시점까지 대조군에서는 꾸준히 치사가 지속되었으나 시험군C를 투입한 실험군은 대조군 대비 흰다리새우의 생존률이 더 높았다(82.5% vs. 97.5%).
5 및 2시간에 낮은 용존황화수소가 측정되었다. 반면 12시간 후에는 시험군C의 시험군이 대조군과 통계적으로 동일한 용존황화수소를 나타냈으며 특이하게도 시험군B의 시험군에서 12시간 후에 대조군 대비 통계적으로 유의한 용존황화수소 저감능을 나타냈다.
본 연구에서 사용한 시험군C(B. subtilis + B. li- cheniformis + B. amyloliquefaciens)의 투입이 용존황화수소를 저감시켜 흰다리새우의 치사율에 긍정적인 효과를 증명하였다(Fig. 4). 사육수 내에서 지속적인 용존황화수소(1 mg/L)의 발생은 흰다리새우에서 14일간 약 18% 수준으로 누적폐사율이 나타났지만, 시험군C를 투입한 시험군에서는 14일간 누적폐사율이 2.
이는 시험군A의 조합이 용존황화수소 농도 저감에는 효과가 없고 오히려 부정적인 측면으로 현장에 적용하기에는 적절하지 않은 시험군으로 사료된다. 시험군B는 황화수소 폭로 후 2시간까지 용존황화수소 농도가 통계적으로 유의한 수준까지 저감되지 않았지만 평균적으로는 감소하였고 시험군C는 통계적으로 유의한 용존황화수소 감소능을 나타냈다. 하지만 12시간에는 시험군B만 유의한 감소능을 나타내어 용존황화수소 감소능이 시험군C보다 늦게 발휘되는 것으로 사료된다.
시험군에서는 먼저 시험군A와 B에서 균체 배양액 50 mL의 펠렛을 첨가하였지만 시간이 지속됨에 따라 용존 황화수소의 농도는 초기농도와 통계적으로 동일하였다. 시험군C에서는 12시간에 배양액의 첨가량이 다른 모든 시험구에서 대조군에 비해 통계적으로 유의하게 용존황화수소가 저감되었다. 그러나 분석 초기시점인 1,2 및 6시간에는 시험군C에서 50 mL 배양액의 펠렛을 첨가한 시험군이 가장 우수한 용존황화수소 저감능을 나타냈다(Fig.
그러나 이 조건에서 최대량의 균체를 가하였을 때에도 시험군A 및 B는 황화수소 감소능을 발휘하지 못하였다. 용존황화수소가 흰다리새우에게 미치는 독성을 평가하기 위해, 황화수소(1-8 mg/L)를 폭로(매 1회/1일, 7일간 반복)하여 생존율을 측정한 결과 8 mg/L에서 가장 높은 누적치사율(20%)을 유발하였다. 흰다리새우 사육수에 시험군C(1 g/L)를 48시간 배양한 후 황화수소 1 mg/L에 폭로시키면서 흰다리새우 생존율을 14일간 지속 관찰한 결과 대조군에서 82.
, 2007). 이 결과는 B. subtilus가 단백질 분해효소의 분비를 촉진하여 소화율의 증가로 성장촉진이 일어났다고 사료된다. 전복(Haliotis discus)에게 B.
또한 균체들을 투여 시 배양액 상에서 총균수의 변화를 측정하여 3종의 균체들 간 정확한 세대기간을 파악함이 중요할 것으로 사료된다. 증식이 완료된 균체 펠렛을 조제된 황화수소용액에 투여하고 용존황화수소 저감능을 측정 결과(Fig. 2) 대조군 대비 A 및 B시험군은 유의한 차이가 없었고 시험군C만이 유의하게 용존황화수소 저감을 나타내었다. 특히 6시간까지 시험군C 펠렛의 양과 용존황화수소 저감능이 펠렛의 농도 의존적으로 나타나 시험군C는 용존황화수소를 명확히 저감시킴을 확인하였다.
2) 대조군 대비 A 및 B시험군은 유의한 차이가 없었고 시험군C만이 유의하게 용존황화수소 저감을 나타내었다. 특히 6시간까지 시험군C 펠렛의 양과 용존황화수소 저감능이 펠렛의 농도 의존적으로 나타나 시험군C는 용존황화수소를 명확히 저감시킴을 확인하였다. 이 시험은 시험균체의 증식에 필요한 요소를 제거한 뒤 시험한 것으로 Fig.
또한 균체들을 투여 시 배양액 상에서 총균수의 변화를 측정하여 3종의 균체들 간 정확한 세대기간을 파악함이 중요할 것으로 사료된다. 증식이 완료된 균체 펠렛을 조제된 황화수소용액에 투여하고 용존황화수소 저감능을 측정 결과(Fig. 2) 대조군 대비 A 및 B시험군은 유의한 차이가 없었고 시험군C만이 유의하게 용존황화수소 저감을 나타내었다. 특히 6시간까지 시험군C 펠렛의 양과 용존황화수소 저감능이 펠렛의 농도 의존적으로 나타나 시험군C는 용존황화수소를 명확히 저감시킴을 확인하였다.
황화수소에 노출된 흰다리새우의 최종 누적 치사율은 용존황화수소 농도가 1, 2, 4, 8 mg/L에서 각각 8, 13, 12, 20%로 나타났다(Fig. 3).
용존황화수소가 흰다리새우에게 미치는 독성을 평가하기 위해, 황화수소(1-8 mg/L)를 폭로(매 1회/1일, 7일간 반복)하여 생존율을 측정한 결과 8 mg/L에서 가장 높은 누적치사율(20%)을 유발하였다. 흰다리새우 사육수에 시험군C(1 g/L)를 48시간 배양한 후 황화수소 1 mg/L에 폭로시키면서 흰다리새우 생존율을 14일간 지속 관찰한 결과 대조군에서 82.5% 시험군C를 가한 시험군에서는 97.5% 수준의 생존율이 관찰되었다. 그러므로 새우양식에서 3종의 Bacillus속 시험군C는 유해한 용존황화수소의 발생을 줄이고 나아가 흰다리새우 생산량의 증대를 가져올 수 있을 것으로 사료된다.

후속연구

앞의 결과를 종합해보면, 시험군C가 초기에 용존황화수소농도 저감능이 우수한 점으로 보아 시험군C를 영양물질과 혼합하여 수중 내 균체의 생존시간 및 증식량을 증가시켜주거나 균체를 자주 사육수에 첨가해줌으로써 효과적인 용존황화수소 저감효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다. 나아가 본 연구에서 Bacillus속 미생물의 조합에서 미생물간의 종과 비율의 차이가 미생물의 생육에 영향을 끼치는 것으로 보이며 추가적인 연구가 필요하다고 사료된다. 또한 황화수소를 발생하는 미생물 자체도 고농도의 용존황화수소 존재(547 mg/L)하에서 생육이 완전히 저해된다는 보고(Reis et al.
즉 시험군C의 3종 조합이 수중 내 발생한 용존황화수소 감소능이 가장 신속하게 발휘되며 향후 미생물 및 영양물질의 투여간격과 양을 적절하게 모색한다면 가장 우수한 조합으로 사료된다. 또한 균체들을 투여 시 배양액 상에서 총균수의 변화를 측정하여 3종의 균체들 간 정확한 세대기간을 파악함이 중요할 것으로 사료된다. 증식이 완료된 균체 펠렛을 조제된 황화수소용액에 투여하고 용존황화수소 저감능을 측정 결과(Fig.
1과는 차이가 있어 미생물의 증식 속도 및 사멸시간이 황화수소 농도의 저감에 관련이 있을 것으로 사료된다. 앞의 결과를 종합해보면, 시험군C가 초기에 용존황화수소농도 저감능이 우수한 점으로 보아 시험군C를 영양물질과 혼합하여 수중 내 균체의 생존시간 및 증식량을 증가시켜주거나 균체를 자주 사육수에 첨가해줌으로써 효과적인 용존황화수소 저감효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다. 나아가 본 연구에서 Bacillus속 미생물의 조합에서 미생물간의 종과 비율의 차이가 미생물의 생육에 영향을 끼치는 것으로 보이며 추가적인 연구가 필요하다고 사료된다.
3). 이는 선행연구에서 사용한 시험용 새우의 크기는 평균 0.5g의 치하 수준이므로 본 연구에서 사용한 평균 25g의 새우 크기와 차이가 있어 황화수소 방어능에 차이가 나타난 결과로 사료되어 추후 치하를 대상으로 시험군C의 유효성을 평가해 볼 필요성이 있다고 생각된다. 또한 흰다리새우 성체도 용존황화수소 방어능이 치하에 비해 강하지만 지속적으로 황화수소에 노출될 시 생존에 매우 불리한 영향이 나타남을 본 연구를 통해 알 수 있었다.
이상의 결과, 시험에 사용한 3종의 Bacillus속 미생물을 이용하여 용존황화수소 농도를 감소시켜 수질 개선효과를 볼 수있으며 이 효과가 흰다리새우에 대한 황화수소의 독성저감효과로 나타나 직접적으로 폐사를 줄임으로서 Bacillus속 미생물을 이용한 흰다리새우 사육기술로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
, 1999) 영양배지상에서 시험군C가 B보다 미생물의 증식이 더 신속하여 짧은 유도기를 가짐은 물론 세대기간도 짧기 때문에 미생물의 도태 속도(쇠퇴기) 또한 빨라서 12시간에 오히려 시험군B가 대조군 대비 용존황화수소 감소능이 유의한 것으로 사료된다. 즉 시험군C의 3종 조합이 수중 내 발생한 용존황화수소 감소능이 가장 신속하게 발휘되며 향후 미생물 및 영양물질의 투여간격과 양을 적절하게 모색한다면 가장 우수한 조합으로 사료된다. 또한 균체들을 투여 시 배양액 상에서 총균수의 변화를 측정하여 3종의 균체들 간 정확한 세대기간을 파악함이 중요할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	용존황화수소가 새우에 미치는 부정적인 영향은?	, 1995a, b). 새우에서 나타나는 황화수소 중독증은 새흑병(Back gill disease)으로 아가미가 검게 변하는 증상의 질병이며(Gunalan et al.,, 2014), 새우류는 황화수소 농도 4mg/L에서 대량폐사도 발생할 수 있다고 알려져 있다(Jee and Kang, 2004).
	새우양식장에서 황화수소가 생성되는 원인은?	황화수소는 새우양식장에서 양식생물의 배설물과 잉여사료 등의 퇴적 및 용존산소의 고갈로 저질악화를 가속화시켜 생성된다. 새우양식을 많이 하는 내만, 연안, 호 및 양식장과 같은 물의 유동이적은 수역에서는 유기물이나 질소, 인 등의 영양염류농도가 높다.
	황화수소 폭로 후 12시간에서 시험군B(B. licheniformis+ B. amyloliquefaciens)가 시험군C(B. subtilis + B. li- cheniformis +B. amyloliquefaciens)보다 용존황화수소 농도 저감효과가 유의하게 나타난 이유는?	세대기간은 균종, 배양 조건 등에 따라 다르며(Lee et al., 1999) 영양배지상에서 시험군C가 B보다 미생물의 증식이 더 신속하여 짧은 유도기를 가짐은 물론 세대기간도 짧기 때문에 미생물의 도태 속도(쇠퇴기) 또한 빨라서 12시간에 오히려 시험군B가 대조군 대비 용존황화수소 감소능이 유의한 것으로 사료된다. 즉 시험군C의 3종 조합이 수중 내 발생한 용존황화수소 감소능이 가장 신속하게 발휘되며 향후 미생물 및 영양물질의 투여간격과 양을 적절하게 모색한다면 가장 우수한 조합으로 사료된다.

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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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