[논문]저염분이 바리과 교잡종(Epinephelus fuscoguttatus×E. polyphekadion) 의 성장, 생존 및 스트레스 반응에 미치는 영향

이일영; 박중열; 임한규

doi:10.5657/kfas.2020.0499

저염분이 바리과 교잡종(Epinephelus fuscoguttatus×E. polyphekadion) 의 성장, 생존 및 스트레스 반응에 미치는 영향
Effect of Low Salinity on Growth, Survival and Stress Response of Juvenile Hybrid Grouper (Epinephelus fuscoguttatus×E. polyphekadion) 원문보기

한국수산과학회지 = Korean journal of fisheries and aquatic sciences, v.53 no.4, 2020년, pp.499 - 505

이일영 (부경대학교 수산생물학과) , 박중열 (국립목포대학교 해양수산자원학과) , 임한규 (국립목포대학교 해양수산자원학과)

Abstract ▼ AI-Helper

We investigated growth, survival and stress response depending on salinity changes in hybrid grouper (Epinephelus fuscoguttatus ♀×E. polyphekadion ♂, BCG) juvenile. Experiment I (Exp I), the hybrids were stocked at 32 psu and reared for 30 days under decreasing salinity at a rate of 5-7 psu per day (25, 20, 15, 10, 5 psu). Experiment II (Exp II), the salinity was decreased from 32 psu to 5 psu during a period of 24, 48 and 72 h. Experiment III (Exp III), acclimatized BCGs were exposed from 5 psu to decreasing salinity at 0, 1, 2, 3, 4 psu. In the Exp I, 90% survival only in the 5 psu. Growth were 5 and 32 psu had significantly low growth than other treatment. In the Exp II 100% survived by the end of the experiment. The plasma cortisol level was highest in the treatment the salinity rapidly dropped, but all the treatment recovered quickly after 24 h of salinity reduction. In the Exp III, the lower the salinity, the faster the mortality occurred in salinity below 5 psu. It is therefore concluded that the BCGs are highly tolerant of low salinity and the salinity tolerance threshold is 5 psu.

주제어

표/그림 (4)

그림 Fig. 1. Growth of total length and total weight in brown mar-bled grouper Epinephelus fuscoguttatus×camouflage grouper E. polyphekadion (BCG) juveniles reared at different salinities for experiment period.
표 Table 1. Growth performance and survival of brown marbled grouper Epinephelus fuscoguttatus×camouflage grouper E. polyphekadion (BCG) juveniles reared at different salinities during the experiment period
그림 Fig. 2. Variations of cortisol level in plasma of brown marbled grouper Epinephelus fuscoguttatus×camouflage grouper E. polyphekadion (BCG) juveniles reared at rapid salinity changing from 32 psu→5 psu during 72 h (A), 96 h (B), and 120 h (C). Same alphabetic letters are not significantly different (P>0.05).
그림 Fig. 3. Change of survival rate (%) in brown marbled grouper Epinephelus fuscoguttatus×camouflage grouper E. polyphekadion (BCG) juveniles reared at from 5 to 0 psu after rapid salinity changing.

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

어류 양식장에서 나타 나는 부적절한 환경들 중 염분 변화가 어류의 생리 상태와 생존에 미치는 영향을 파악하는 것은 바리과 어류의 양식 적지를 선정하거나 양식 생산성을 높이는데 필요한 과정이다. 따라서 본연구에서는 양식대상 종으로써 산업적 가치가 증대되고 있는 BCG 치어를 대상으로 저염분이 치어에 미치는 영향을 알아보 고자 다양한 속도로 염분을 낮춘 후 치어의 생존과 성장 및 혈중 cortisol 농도 등을 조사하였다.

제안 방법

EXP II은 자연 해수에서 24, 48, 72시간 동 안 5 psu까지 빠르게 염분을 각각 낮추어 급격한 염분변화에 따른 치어의 생존율과 혈중 cortisol 변화를 관찰하였다. EXP III 은 5 psu에 적응한 실험어를 24시간만에 각각 4, 3, 2, 1, 0 psu 로 낮추었을 때 BCG 치어의 생존율을 관찰하였다. 모든 실험은 80 L 용량의 사각 수조에 BCG 치어를 30마리씩 3반복으로 수용하여 실시하였다.
EXP I은 시작 시점과 종료 시인 30일째 실험어의 성장을 계측하였다. EXP II에서는 cortisol 수치를 확인하고자 실험 시작 시점부터 24시간 간격으로 채혈하였으며, 각 실험구의 염분이 5 psu에 도달 한 24, 48, 72시간 후에 24, 48시간까지 혈액을 채취하였다. 채혈 직전 실험어들을 150 ppm 3-aminobenzoic acid ethyl ester (Sigma, St.
EXP Ⅰ의 경우 자연 해수인 32 psu 해수에서 매일 5 psu (첫째 날은 7 psu 감소)씩 낮추어 각각 25, 20, 15, 10 및 5 psu로 실험구를 설정하였고 모두 30일 째까지 사육하였다. EXP II은 자연 해수에서 24, 48, 72시간 동 안 5 psu까지 빠르게 염분을 각각 낮추어 급격한 염분변화에 따른 치어의 생존율과 혈중 cortisol 변화를 관찰하였다. EXP III 은 5 psu에 적응한 실험어를 24시간만에 각각 4, 3, 2, 1, 0 psu 로 낮추었을 때 BCG 치어의 생존율을 관찰하였다.
EXP I은 시작 시점과 종료 시인 30일째 실험어의 성장을 계측하였다. EXP II에서는 cortisol 수치를 확인하고자 실험 시작 시점부터 24시간 간격으로 채혈하였으며, 각 실험구의 염분이 5 psu에 도달 한 24, 48, 72시간 후에 24, 48시간까지 혈액을 채취하였다.
EXP I은 실험시작부터 종료 시까지 매일 사료 공급량과 잔존 량을 기록하였고, 버니어캘리퍼스와 전자저울을 사용하여 실험어의 전장과 체중을 각각 0.1 cm와 0.1 g까지 측정하였다. 측정한 성장자료와 사료공급량을 바탕으로 성장관련 요인을 아래의 식을 이용하여 계산하였다.
실험은 염분과 염분 변화 속도에 따라 3단계로 나누어 실시하였다. EXP Ⅰ의 경우 자연 해수인 32 psu 해수에서 매일 5 psu (첫째 날은 7 psu 감소)씩 낮추어 각각 25, 20, 15, 10 및 5 psu로 실험구를 설정하였고 모두 30일 째까지 사육하였다. EXP II은 자연 해수에서 24, 48, 72시간 동 안 5 psu까지 빠르게 염분을 각각 낮추어 급격한 염분변화에 따른 치어의 생존율과 혈중 cortisol 변화를 관찰하였다.
EXP III 은 5 psu에 적응한 실험어를 24시간만에 각각 4, 3, 2, 1, 0 psu 로 낮추었을 때 BCG 치어의 생존율을 관찰하였다. 모든 실험은 80 L 용량의 사각 수조에 BCG 치어를 30마리씩 3반복으로 수용하여 실시하였다. 실험 기간 동안 수온은 28-30°C였으 며, 광주기는 자연 상태로 유지하였다.
먹이는 해산어 펠렛 사료(Aller Aqua, Christiansfeld, Denmark)를 1일 3회 만복 공급 하였고, 먹이 공급 후 바닥에 떨어진 사료는 수거하여 잔량을 기록한 후 공급량에서 제외하였다. 모든 실험은 염분의 변화를 최소화하기 위해 사전에 염분이 조절된 사육수를 사용하여 지수 식으로 사육하였으며, 수질의 악화를 예방하고자 매일 100% 환수해 주었다.
측정한 성장자료와 사료공급량을 바탕으로 성장관련 요인을 아래의 식을 이용하여 계산하였다. 실험기간 중 각 실험구에서 폐사한 개체를 매일 파악하고 그 수를 역산하여 생존율을 산정하였다.
5 g)를 사용하였다. 실험은 염분과 염분 변화 속도에 따라 3단계로 나누어 실시하였다. EXP Ⅰ의 경우 자연 해수인 32 psu 해수에서 매일 5 psu (첫째 날은 7 psu 감소)씩 낮추어 각각 25, 20, 15, 10 및 5 psu로 실험구를 설정하였고 모두 30일 째까지 사육하였다.
EXP II에서는 cortisol 수치를 확인하고자 실험 시작 시점부터 24시간 간격으로 채혈하였으며, 각 실험구의 염분이 5 psu에 도달 한 24, 48, 72시간 후에 24, 48시간까지 혈액을 채취하였다. 채혈 직전 실험어들을 150 ppm 3-aminobenzoic acid ethyl ester (Sigma, St. Louis, MO, USA)로 마취시킨 후, heparin sodium (20 IU/mL, Choongwae Co., Seoul, Korea)이 처리된 주사기(1 mL, 23 G)를 사용하여 미병부 혈관으로부터 채혈하였다. 채혈 된 혈액은 4°C에서 10,000 rpm으로 5분간 원심분리하였고, 얻어진 혈장은 분석 전까지 -80°C의 초저온 냉동 고에 보관하였다.

대상 데이터

실험어는 말레이시아 사바주 수산연구소(Ikan Marin Sabah, Sabah, Malaysia)에서 생산된 BCG (Brown marbled grouper ♀×Camouflage Grouper ♂) 치어(전장 9.0±1.6 cm, 체중 12.2±0.5 g)를 사용하였다.

데이터처리

각 실험 결과로부터 얻어진 측정값(mean±SD)들의 유의차 유무는 SPSS-통계프로그램(version 23)을 이용하여 ANOVA 및 Tukey′s test로 검정하였다(P＞0.05).

이론/모형

채혈 된 혈액은 4°C에서 10,000 rpm으로 5분간 원심분리하였고, 얻어진 혈장은 분석 전까지 -80°C의 초저온 냉동 고에 보관하였다. 혈장 cortisol 농도는 cortisol EIA kit (Oxford Biomedical Research, Inc., Oxford, MI, USA)를 사용하여 효소면역분석법(enzyme immunoassay, EIA)으로 측정하였다.

성능/효과

BCG치어를 저염분에서 30일 동안 사육한 결과 생존율은 10-32 psu 실험구들에서 100%였으나, 5 psu에서는 26일째부터 폐사하는 개체가 나타나기 시작하여 30일째 최종 생존율이 90% 까지 낮아졌다(Table 1).
EXP III의 결과 BCG 치어의 생존율은 4 psu에서 24시간만에 모두 폐사하였고 염분이 낮아질수록 폐사까지 걸리는 시간은 점점 짧아져 0 psu에서는 2시간 만에 모두 폐사하였다(Fig. 3).
EXP I의 결과, 전장은 10-32 psu 사이에서 유의한 차이가 나타나지 않았으며(P＞0.05), 5 psu 실험구만 9.8±0.2 cm로 다른 실험구들보다 유의하게 낮은 값을 보였다(P＜0.05).
따라서 이러한 환경에 장기간 적응한 순종의 특성을 물려받은 BCG 치어도 저염분에서의 적응 능력이 뛰어난 것으로 판단된다. 그러나 5 psu에서는 다른 염분 시험구와 비교하여 성장이 낮게 나타났으며, 폐사하는 개체도 발생하여 실험 종료 시 생존율이 90%까지 낮아졌다. 따라서 BCG 치어의 성장도와 생존율만을 비교한다면 사육을 위한 적정 염분범위는 10-25 psu라고 할 수 있다.
본 연구에서 염분을 낮춘 후 30일간 사육하였을 때, BCG 치어는 5 psu에서 가장 낮은 체중 성장을 나타낸 반면 10-25 psu에서는 차이를 보이지 않았다. 또한 증중률과 일간성장률도 10-25 psu에서는 유의적인 차이를 보이지 않았고(P＞0.05), 일반 해수인 32 psu나 5 psu 보다는 높은 값들을 보였다(P＜0.05). 이것은 Boeuf and Payan (2001)이 주장한 것처럼 해산어류의 치어들은 중간 염분에서 성장이 좋다는 사실을 재확인해주고 있다.
본 연구에서 BCG 치어는 저염분에 대해 매우 강한 내성을 가지고 있는 것으로 판단된다. 그러나 5 psu 이하의 염분에서는 낮은 염분일수록 폐사가 빨리 발생하였으며, 4 psu에서도 24시간 만에 모든 실험어들이 폐사하였다.
Min (2006)은 장기적인 스트레스가 어류의 성장을 지연시킨다고 하였다. 본 연구에서 염분을 낮춘 후 30일간 사육하였을 때, BCG 치어는 5 psu에서 가장 낮은 체중 성장을 나타낸 반면 10-25 psu에서는 차이를 보이지 않았다. 또한 증중률과 일간성장률도 10-25 psu에서는 유의적인 차이를 보이지 않았고(P＞0.
따라서 BCG 치어를 사육하기 위한 최저 한계 염분은 명확하게 5 psu임을 나타내고 있다. 본 연구의 결과를 요약하면 BCG 치어는 저염분 내성이 강하고, 저염분변화 스트레스로 인해 혈중 cortisol 농도가 상승하 지만 빠르게 회복되었다. BCG 치어의 정상적인 사육을 위한 하한 염분은 5 psu였다.
그러나 cortisol의 회복시간은 어종, 스트레스의 종류 및 정도에 따라 다르기 때문에(Barton and Iwama, 1991) 혈중 cortisol의 변화에 대한 정확한 정보는 차후 좀 더 자세한 연구를 통해 밝혀야 하겠다. 빠르게 염분을 낮춘 실험에서 BCG 치어의 생존율은 모든 실험구들에서 100%를 나타내었고, 각기 다른 염분에서 30일간 사육한 실험 결과 5 psu를 제외하고 모든 실험구에서 폐사가 발생하지 않았다. 이것은 BCG의 암컷 어미인 E.
사료효율은 20 psu에서 154.8±11.1%로 가장 높았지만 15와 25 psu 실험구들과 차이를 보이지 않았다(P＞0.05).
증중률은 20 psu 실험구에서 81.5±3.2%로 가장 높은 값을 보였으며, 5 psu에서 26.1±5.8%로 다른 실험구와 비교하여 유의적으로 낮았다(P＜0.05).

후속연구

본 연구에서는 24시간 간격으로 혈액시료를 채취 하였기 때문에 짧은 시간 동안 변화하는 혈중 cortisol의 양상은알 수 없었다. 그러나 cortisol의 회복시간은 어종, 스트레스의 종류 및 정도에 따라 다르기 때문에(Barton and Iwama, 1991) 혈중 cortisol의 변화에 대한 정확한 정보는 차후 좀 더 자세한 연구를 통해 밝혀야 하겠다. 빠르게 염분을 낮춘 실험에서 BCG 치어의 생존율은 모든 실험구들에서 100%를 나타내었고, 각기 다른 염분에서 30일간 사육한 실험 결과 5 psu를 제외하고 모든 실험구에서 폐사가 발생하지 않았다.
BCG 치어의 정상적인 사육을 위한 하한 염분은 5 psu였다. 그러나 이들 결과는 30일 간의 짧은 기간에 나타난 결과이기 때문에 BCG 치어의 양식 기술을 확립하기 위해 향후 저염분에서 장기간 사육한 치어의 성장과 생리적 반응에 관한 연구가 필요하겠다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	꼬리큰점바리의 어떤 어종인가?	꼬리큰점바리(Epinephelus polyphekadion)는 열대 바리과 어종으로써 아프리카 동부와 홍해, 일본 남부, 동남아시아, 폴리네시아, 호주대륙에 주로 서식하며, 태평양과 인도양의 넓은 열대 해역에 걸쳐 서식지가 분포되어 있다. 주로 조간대의 수심 5-15 m, 연간 평균 수온 20-32°C 범위인 해양 저층의 암초나 산호초 및 해조류 덤불 사이에서 보호색을 띄며 생활한다(Lau and Parry-Jones, 1999).
	꼬리큰점바리는 주로 어떻게 생활하는가?	꼬리큰점바리(Epinephelus polyphekadion)는 열대 바리과 어종으로써 아프리카 동부와 홍해, 일본 남부, 동남아시아, 폴리네시아, 호주대륙에 주로 서식하며, 태평양과 인도양의 넓은 열대 해역에 걸쳐 서식지가 분포되어 있다. 주로 조간대의 수심 5-15 m, 연간 평균 수온 20-32°C 범위인 해양 저층의 암초나 산호초 및 해조류 덤불 사이에서 보호색을 띄며 생활한다(Lau and Parry-Jones, 1999). 이 어종은 식용으로 인기가 있어, 서식지 주변국들의 어부들은 오랜 기간 낚시나 작살과 같은 재래식 어업방법으로 꼬리큰점바리를 어획해 왔다.
	꼬리큰점바리는 어디에 서식하는가?	꼬리큰점바리(Epinephelus polyphekadion)는 열대 바리과 어종으로써 아프리카 동부와 홍해, 일본 남부, 동남아시아, 폴리네시아, 호주대륙에 주로 서식하며, 태평양과 인도양의 넓은 열대 해역에 걸쳐 서식지가 분포되어 있다. 주로 조간대의 수심 5-15 m, 연간 평균 수온 20-32°C 범위인 해양 저층의 암초나 산호초 및 해조류 덤불 사이에서 보호색을 띄며 생활한다(Lau and Parry-Jones, 1999).

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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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