[논문]넙치(Paralichthys olivaceus)의 비특이적 면역반응 및 병 저항성에 대한 Bacillus subtilis MD-02의 효과

김동휘; 허문수

doi:10.4014/mbl.1807.07003

넙치(Paralichthys olivaceus)의 비특이적 면역반응 및 병 저항성에 대한 Bacillus subtilis MD-02의 효과
Dietary effect of Bacillus subtilis MD-02 on Innate Immune Response and Disease Resistance in Olive Flounder, Paralichthys olivaceus 원문보기

Microbiology and biotechnology letters = 한국미생물·생명공학회지, v.47 no.1, 2019년, pp.132 - 138

김동휘 (제주대학교 해양과학대학 수산생명의학과) , 허문수 (제주대학교 해양과학대학 수산생명의학과)

초록
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제주 연안에서 분리한 해양유래 미생물 중에서 어류질병 세균에 대한 항균활성이 있는 Bacillus subtilis MD-02를 이용하여 넙치에 적용했을 때 나타나는 비특이적 면역반응과 어류질병세균에 대한 병 저항성을 알아보고자 하였다. B. subtilis MD-02를 $1.2{\times}104CFU/100g$, $1.2{\times}10^6CFU/100g$, $1.2{\times}10^8CFU/100g$의 농도로 사료를 제작하여 넙치에게 급이 한 결과 4주차때 hematocrit이 대조구에 비해 증가하였다. AST와 ALT는 각각 $1.2{\times}10^8CFU/100g$와 $1.2{\times}10^4CFU/100g$에서 대조구에 비해 낮은 값을 보였다. Amylase의 결과 3주차 때부터 $1.2{\times}10^4CFU/100g$에서 유의적으로 증가하였으며, total protein의 경우 3주차 때부터 $1.2{\times}10^4CFU/100g$에서 대조구에 비해 유의적으로 증가하였다. 비특이적 면역반응인 라이소자임 활성과 대식세포 활성 결과 $1.2{\times}10^8CFU/100g$에서 대조구에 비해 높은 활성을 나타냈다. 또한 Streptococcus parauberis를 $1.2{\times}10^6CFU/ml$로 넙치에 접종 한 후 폐사율을 확인한 결과 대조구에선 전량 폐사가 일어난 반면 B. subtilis MD-02를 투여한그룹에서는 40-60%의 폐사율을 보여 어류질병세균에 대한 병 저항성을 가지는 것을 확인하였다. 따라서 제주연안에서 분리한 해양유래 미생물인 Bacillus subtilis MD-02를 넙치에게 급이 할 때 비특이적 면역반응과 어류질병세균에 대한 병 저항성을 가지는 것을 확인하였으며, 향후 사료 첨가제로 개발 시 좋은 효과가 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Among several marine-derived microorganisms isolated from the coast of Jeju Island that had antimicrobial activity against fish disease pathogens, Bacillus subtilis MD-02 was tested for its dietary effect on the innate immune response and disease resistance of olive flounder. Strain MD-02 was fed to the olive flounder at a concentration of $1.2{\times}10^4$, $1.2{\times}10^6$, or $1.2{\times}10^8CFU/100g$, respectively. Consequently, the hematocrit was higher in these three groups than that in the control group at 4 weeks, and the aspartate aminotransferase and alanine aminotransferase levels were decreased in the $1.2{\times}10^8$ and $1.2{\times}10^4CFU/100$ groups compared with the control group levels. The amylase activity and total protein were significantly increased in the $1.2{\times}10^4CFU/100g$ group at 3 weeks. The innate immune response, determined from the lysozyme and macrophage activities, was higher in the $1.2{\times}10^8CFU/100g$ group than in the control group. In addition, treatment of the olive flounders with Streptococcus parauberis at $1.2{\times}10^6CFU/ml$ confirmed the mortality rate, which was 100% in the control group and 40-60% in the groups fed B. subtilis MD-02, indicating that the fish had resistance to fish disease pathogens. Therefore, it was confirmed that when fed MD-02, olive flounder builds an innate immune response and acquires resistance to fish disease pathogens, indicating that B. subtilis MD-02 can be developed as a beneficial feed additive.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

subtilis MD-02는 제주 연안에서 분리된 해양유래 미생물로 어류질병세균에 대한 항균활성에 대한 효과가 이전 논문에서 확인되었다[15]. 따라서 본 논문에서는 B. subtilis MD-02를 양식 넙치에게 적용했을 때 나타나는 비특이적 면역반응과 최근 검출 빈도가 증가한 S. parauberis에 대한 병 저항성을 알아보고자 한다.

제안 방법

1주에 한번씩 채혈을 진행하였으며, 실험 전 24시간은 절식시켜 무작위로 넙치를 선별하였다. 넙치의 미부 정맥에서 1 ml 주사기를 이용하여 채혈 하였으며[25], 채혈 된 전혈은 hematocrit 분석에 이용하였다. Hematocrit은 모세혈관 채혈튜브(Micro-Hematocrit Capillary Tubes, USA)에 전혈을 채운 뒤, 찰흙판(Cha-seal, KIMBLE, USA)으로 입구를 막은 뒤, 혈액 원심분리기(Micro-hematocrit centrifuge HHC-24, Hanshin-medical, Korea)에서 5분간 원심 분리하여 값을 측정하였다[26].
, USA)에서 25℃, 48시간 전 배양 후 사용하였다. 대조구와 실험구 그룹에 각각의 사료를 4주간 급이 후, S. parauberis를 1.2 × 10⁶ CFU/ml의 농도로 200 µl씩 어체의 복강에 주사하여 누적 폐사율을 조사하였다[24].
혈청 라이소자임은 동결 건조된 Micrococcus lysodeikticus를 0.05 M sodium phosphate buffer (pH 6.2)를 이용하여 0.03%의 M. lysodeikticus 현탁액을 만들어 96-well plate에 혈청 10 µl와 현탁액 250 µl를 분주한다. 22℃에서 5분간 방치한 후 흡광도 리더기(Biorad, Ramsey, USA)에서 490 nm 로 흡광도를 측정하였다.

대상 데이터

제주도 남원읍에 위치한 양식장에서 넙치(212.7 ± 31.4 g)를 구입하여 본 연구에 사용하였다. 구입한 넙치는 제주대학교 실험실로 옮겨 2주 동안 기본 사료(Table 1)를 급이 하여 순치시켜 수조 환경에 적응시켰다.

데이터처리

분석 결과의 통계처리는 SPSS (SPSS Inc., Version 18.0, USA) 프로그램을 이용하여 독립 검정을 실시하여 T-test (p < 0.05)로 평균간의 유의성을 검정하였다. 통계 분석을 일원 분산 분석(ANOVA)과 Tukey 테스트를 사용하여 평균을 비교함으로써 수행되었다.
05)로 평균간의 유의성을 검정하였다. 통계 분석을 일원 분산 분석(ANOVA)과 Tukey 테스트를 사용하여 평균을 비교함으로써 수행되었다. 결과 값은 평균값 ± 표준편차(mean ± S.

성능/효과

또한 그람양성세균의 세포벽에 직접 작용하고, 그람음성세균에 대해서는 항체와 보체의 작용을 증가시켜 준 후 펩티도글리칸 층을 분해해주는 역할을 한다고 알려져 있다. 라이소자임 분석 결과 3주차 때부터 B. subtilis MD-02의 모든 농도군에서 대조구에 비해 높은 결과 값을 나타냈다. 실험이 종료되는 시점에서 때부터 1.
혈액성분은 같은 어종이라도 크기, 나이, 생리적 상태, 공급하는 먹이의 성분이나 첨가물의 성분, 성장 환경에 따라 혈액 성분이 변하는 것으로 알려졌다[31, 32]. 본 연구의 혈액학적 분석 결과 glucose, AST, ALT 결과, B. subtilis MD-02의 농도에 따른 유의적 차이는 없었으며(Fig. 1), hematocrit, amylase, total protein에서만 대조구에 비해 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다(Fig. 2). Hematocrit의 결과 1주차에 비해 4주차 때 대조구에 비해 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다(Fig.
subtilis를 이용한 어류질병세균에 대한 여러 연구결과와 비슷한 결과를 보여주었다[27, 41]. 이러한 결과는 사료 내 B. subtilis 균주의 첨가가 어류질병세균에 대한 저항성을 높일 수 있을 것으로 사료된다.

후속연구

2B). 이러한 결과는 B. subtilis MD-02가 장에 유착되면서 amylase의 분비를 촉진하는 것으로 사료되며, 향후 장내 균총 검사를 진행하고자 한다. total protein의 분석 결과 대조구에 비해 3주차 때부터 1.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	우수한 생균제의 개발은 어떤 효과를 낼 수 있는가?	이에 어류질병세균을 제어하는 동시에 면역 활성을 증가시키기 위해 생균제, 생약제 등 다양한 연구가 시도되고 있다[17]. 우수한 생균제의 개발은 양식장의 무분별한 항생제 상용을 방지할 뿐만 아니라 양식 어류의 안전성 확보로 소비자의 인식 전환에 기여한다[18].
	넙치의 양식과정에서 발병하는 질병 중 세균성 질병은 어떤 것들이 있는가?	하지만 넙치 양식장에서 발생하는 다양한 질병은 양식 산업에 큰 문제점으로 인식되고 있다. 넙치의 양식과정에서 발병하는 질병으로 세균성 질병으로는 Edwardsiella sp., Streptococcus sp., Vibrio sp., Aeromonas sp. 등이 있다. 바이러스성 질병으로는 Koi Herpsvirus (KHV), Infections Pancreatic Necrosis (IPN), Viral Hemorrhagic Septicemia (VHS) 등이 있다.
	넙치의 양식과정에서 발병하는 질병 중 바이러스성 질병은 어떤 것이 있는가?	등이 있다. 바이러스성 질병으로는 Koi Herpsvirus (KHV), Infections Pancreatic Necrosis (IPN), Viral Hemorrhagic Septicemia (VHS) 등이 있다. 기생충성 질병은 스쿠티카증, 백점병, 트리코디나증, 아가미흡충증 등이 있다[2, 3].

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