초록
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Ⅳ. 연구개발 결과
1. 전어의 생물학적 및 생화학적 특성조사
가. 생화학적 조사 및 식성조사
1) 전어의 계절별 어체 성분 변화
매월 채집된 전어로부터 체취된 등근육과 간의 일반성분은 등근육의 경우, 단백질은 ...
Ⅳ. 연구개발 결과
1. 전어의 생물학적 및 생화학적 특성조사
가. 생화학적 조사 및 식성조사
1) 전어의 계절별 어체 성분 변화
매월 채집된 전어로부터 체취된 등근육과 간의 일반성분은 등근육의 경우, 단백질은 3월부터 10월까지는 20~24%의 일정한 수준을 유지 했으나 11월에는 17.71%로 급감했으며, 지방의 경우에는 한 여름인 8월에 21.19%로 최고치를 이루고 가을기간에 점차적으로 감소하는 경향을 보였으며, 봄 시기인 4월과 5월의 각각 4.37과 3.1%의 낮은 수치를 나타내었으며, 간에서도 이와 비슷한 경향을 나타내었다. 아미노산 분석에서는 아미노산 전체 함량은 봄보다는 가을에 다소 높게 나타났으며, 필수아미노산(Essential amino acid, EAA)과 비필수아미노산(Non Essential amino acid)은 계절별로 약간의 차이를 나타내고 있으나, EAA/NEAA에서는 큰 변화를 나타내진 않았다. 자연산 전어의 월별 등근육, 간의 지방산은 3월과 가을시기인 8~11월까지만 나타내어 일년의 흐름을 예측하기는 어려우나 등 근육에서는 가을시기에 포화지방산(Saturated Fatty acid, SFA)과 일가불포화 지방산(Monounsaturated Fatty acid, MUFA)은 점차적으로 감소하는 경향을, 다가불포화 지방산(Polyunsaturated Fatty acid, PUFA) 은 증가의 경향을 보였다. 그러나 간에서의 경우는 전체적으로 규칙적이지 않은 경향을 보이나 대체적으로 SFA와 MUFA는 PUFA와 반비례관계를 보였다.
2) 전어의 식성
전어의 먹이생물의 개체수 빈도를 보면 Diatoms가 95%이상을 차지하였으며, 그중 coscinodiscus가 93.87%를 나타내었다. 다른 종으로는 Copepoda가 3.01%로 가장 높은 빈도를 나타내었으며, 그 외 Remipedia와 Copepodanauplius가 각각 1.02%, 0.85%였으며, 기타 동정이 불가능한 먹이생물이 1.72%를 나타내었다
3) 성 성숙특성 조사
가) 생식소의 구조와 형태
성숙된 전어의 난자는 한 쌍의 주름진 주머니 모양으로 복강 뒤쪽에 위치한다.
난자는 좌우 분리된 한쌍의 비대칭 형태로 성장되며 완숙된 난자내부는 난자막에서 기원한 결합조직으로 구성된 많은 주름진 난자소낭으로 구성되어 있다. 또한 미성숙 개체에서는 암수 구별이 어렵고, 발달단계에 따라 담황색에서 불투명한 백색(미성숙 개체), 붉은색(완숙단계)으로 색상이 변화한다
정소는 기다란 엽상형으로 복강의 뒤쪽에 위치하며, 좌우 분리된 한쌍의 비대칭 형태로 성장된다. 정소내부는 정소막 기부에서 정소소엽들이 발달하고 이들 소엽들은 수정관(sperm duct)으로 연결된다. 정소 역시 발달단계에 따라 불투명한 백색(미성숙 단계)에서 유백색(완숙단계)으로 색상이 변한다
나) 성 성숙 특성
실험에 사용한 자연산 전어 친어의 암컷은 232마리로 전장 20.2±1.5 mm, 체중 71.7±14.9 g이었으며, 수컷은 115마리로 전장 19.2±1.48 mm, 체중은 62.0±12.4 g이었으며, 생식주기를 조사한 2004년의 수온과 광주기의 월 변화에서 수온은 2월에 4.9℃로 연중 최저치였으며, 9월에 25.2℃로 가장 높았다. 전어의 주 산란기인 5월~6월의 수온범위는 16.0~21.4℃ 범위였고, 낮의 길이는 14시간 34분에서 15시간 28분이었다.
월별 GSI의 변화는 암수 모두 9월부터 다음해 2월까지는 비교적 낮은 값을 유지하다가 3월부터 점차 증가하기 시작하여 수컷은 4월, 암컷은 5월에 최대값으로 증가하였다가 산란기 이후 급격하게 감소하는 경향이었다.
4) 생식소 발달과정
가) 난소
난소의 조직학적 변화에서 초기성장기의 난소에는 난소소엽내에 50～95 ㎛의 난모세포들이 성장되고 있었으며, 염색인기와 주변인기 난모세포들이 관찰되었다. 이 시기에는 세포질이 빈약하며, 핵은 세포질의 대부분을 차지하고 있다. 2월에 채집된 난모세포에서는 난황포들이 출현하여, 그 수가 점진적으로 증가되었으며, 3월에 채집된 개체에서는 난모세포가 난황구들이 피질층까지 축적되고, 3월 하순부터 4월에 채집된 개체는 전 개체들이 성숙기에 도달하고 있는 것으로 나타났다. 5월말과 6월초에 완숙난은 많은 유구로 차있고 무색투명하며, 6월 중순부터 7월에는 생식소가 급격하게 작아져 암수구분이 육안으로는 불가능하였다.
나) 정소
정소의 조직학적 변화는 9월에서 1월까지 정원세포에서 정모세포들로 차있는 조직상이 관찰되었다. 2월에서 3월에 급격한 성장을 시작하여 대부분의 개체에서 정세포로 발달되는 것으로 관찰되었으며, 이시기에 일부 정자가 출현하였다. 3월 하순부터 4월에는 성숙된 정자들이 정소소엽의 내강에 수가 증가되어 있었으며, 일부 개체에서는 4월 하순 산란기에 접어든 개체도 관찰되었다. 5월과 6월에 채집된 정소 조직상은 정소소엽 내에서 완숙된 정자들은 각 소엽에 분포된 수정소관을 따라 수정관으로 일시적으로 저장된 조직상을 보였다. 또한 완숙정소에서도 정소피질층의 소엽상피상에 활성중인 소수의 정원세포와 정모세포층이 관찰되었다. 방정기에는 정소 내 수정관에 밀집되어 있던 정자가 방출되는 것으로 관찰되었다.
5) 생식주기
전어의 생식주기는 암컷의 경우 성장기(9~4월), 성숙기(4~5월), 완숙 및 산란기(5~6월), 휴지기 및 회복기(6~8월)로 구분되며, 수컷의 경우 성장기(9~3월), 성숙기(3~4월), 완숙 및 산란기(4~6월), 휴지기 및 회복기(6~8월)로 나타낼 수 있다.
6) 산란기의 환경 특성 및 암수 출현빈도
전어 주 산란기의 환경 특성(수온 및 염분)과 포획된 친어의 일일 암수 출현빈도는 산란기간 동안의 수온범위는 19.5~22℃였으며, 염분범위는 26~34‰였다. 체집된 친어의 수는 총 907마리로, 일일단위로는 고르지 않았지만 전체적으로 암수 비율은 약 2:1 이였으며 총 수정란은 6200 mL 였다. 가장 많이 포획된(165마리) 친어포획일의 환경조건은 수온 19.5℃, 염분 34‰ 이었으며 가장 적게 포획된(29마리) 친어포획일의 환경조건은 수온 22℃, 염분 31‰로 나타났다.
7) 포란수
조사한 개체들 중 최대 포란수를 가진 개체의 전장과 체중은 각각 24.0 ㎝ 및 139.5 g이었고, 포란수는 203,600개였다. 최소 포란수를 가진 개체의 전장과 체중은 각각 19.0 ㎝ 및 60.0 g이었으며, 포란수는 57,600개였다.
라. 난 및 자치어의 발달
1) 난 발생과정 및 자치어의 형태발달
전어는 수온 19.0～23.0℃(평균 21.2℃)에서 수정 후 35시간 53분에는 렌즈가 착색되기 시작하였고, 심장이 분화되어 꼬리가 난황으로부터 완전히 분리되면서 배체의 움직임이 활발해 졌으며, 배체 전반부에 흑색소포가 나타났고, 수정 후 37시간 10분만에 첫 부화가 시작되었다.
부화직후 자어는 전장이 4.26～5.30㎜(평균 4.96㎜)로 난황을 달고 있었고, 입과 항문은 아직 열려 있지 않았다. 항문은 전장의 40～45%로 몸의 중앙에서 약간 앞쪽에 위치하였다. 근절은 22～27개였고, 눈에는 흑색소포가 착색되어 있었으며, 모든 지느러미는 막상이었다. 부화 후 2일째의 후기자어는 4.96～5.74㎜(평균 5.24㎜)로 난황이 완전히 흡수되었고, 간헐적인 장의 연동운동도 관찰할 수 있었으며, 막상의 가슴지느러미가 형성되기 시작하였다.
부화 후 53일째는 전장이 27.11～34.09㎜(평균 30.11㎜)로 머리부분이 현저하게 발달하였고, 등지느러미와 배지느러미는 거의 일직선상에 위치하였으며, 각각의 지느러미가 정수에 달하였다. 체형이나 반문은 성어와 닮아 치어기로 이행하였다.
2) 자치어의 골격발달
부화 후 5일째의 자어는 전장이 5.86～6.21㎜(평균 5.96㎜)로 두개골에 가느다란 선과 같은 부설골과 전액골이 골화하였고, 내장골에는 턱을 지지하는 악골은 섭이와 관련하여, 윗턱에는 전상악골이, 아래턱에는 치골이 골화되면서 골화가 시작되었다.
부화 후 53일째 치어는 전장이 27.11～34.09㎜(평균 30.11㎜)로 골격의 골화가 완성되어 성어와 비슷한 형태를 갖추었다.
4) 자치어의 비늘형성
전어 자치어의 비늘형성은 부화 후 40일째에는 전장이 17.32～18.93㎜(평균 17.96㎜)로 몸 중앙 부위를 따라서 최초로 형성되는데, 그 위치는 앞쪽은 아가미 뚜껑부분에서 후방에 불연속적으로 형성되었고, 가슴지느러미 위쪽에 1～2열로 비늘이 형성되었으며, 배지느러미 앞쪽으로 9개, 뒤쪽으로 8개의 모비늘이 형성되었다.
부화 후 48일째에는 전장이 22.46～24.03㎜(평균 23.20㎜)로 머리부분까지 확대되어 형성되었고, 등지느러미 아래쪽으로 엷은 청색빛의 새로운 비늘이 형성되었다. 모비늘은 배지느러미 앞쪽으로 11개, 뒤쪽으로 10개로 증가하였다.
부화 후 53일째에는 전장이 27.11～34.09㎜(평균 30.11㎜)로 배지느러미 앞쪽으로 13개, 뒤쪽으로 12개의 모비늘이 모두 완성되었고, 몸통의 모든 부위에 비늘이 형성되어 비늘형성과정이 최종적으로 완성되었다.
4) 상대성장
전어 자치어 전장에 대한 각 부분장의 상대 성장에서 전장(TL)에 대한 표준체장(SL)의 관계는 SL = 0.9238TL - 0.217(r2 = 0.9964, P<0.01), 전장(TL)에 대한 항문장(AL)의 관계는 AL = 0.5423TL + 2.5018(r2 = 0.9846, P<0.01), 전장(TL)에 대한 두장(HL)의 관계는 HL = 0.2221TL - 0.6416(r2 = 0.9679, P<0.05), 전장(TL)에 대한 체고(BH)의 관계는 BH = 9.37/(1+exp(4.378-0.186TL)(r2 = 0.985657, P<0.05), 전장(TL)에 대한 안경(ED)의 관계는 ED = 0.1107TL - 0.4933(r2 = 0.9658, P<0.05)이었다.
2. 대량 친어사육 관리기술 및 종묘생산기술개발
가. 친어확보 및 사육관리
1) 1차 친어확보 및 사육관리
가) 자연산 전어의 친어확보
자연산 전어의 친어 확보를 위해 1차적으로 정치망, 이강망, 삼각망으로 포획한 전어(n=1,058)와 2차적으로 선망 어법으로 포획한 전어(n=950)의 생존율은 수송 직후 1차, 2차 각각 72.7, 60.3 %를 나타내었으며, 수송 후 48hr 후에는 10.1, 7.6 %를 수송 후 72hr에는 모두 폐사 하여 자연산 친어의 확보는 실패하였다.
나) 양식산 전어의 친어 확보
양식산 전어의 친어 확보를 위해 1차적으로 일반 축제식 양식장에서 사용되는 방식과 2차적으로 핸들링을 최소화한 방식으로 수송하여, 친어의 생존율을 조사하였다 생존율에서는 수송 직후 1차, 2차 각각 89.7%, 96.1%를 나타내었으며, 48hr후에는 40.4%, 85.5%를 72hr후에는 30.9%, 80.7%를 나타내 전어의 친어 확보 시에는 핸들링과 대기노출을 최소화함으로써 양식산 친어의 대량 확보는 가능할 것으로 생각된다.
다) 친어의 사육관리
(1) 친어용 사료개발
단백질의 조성이 가장 낮게 한 사료를 섭이시킨 친어에서 가장 좋은 증중률과 사료효율을 보였다. 산란양과 수정율에는 커다란 차이를 보이지 않았고 다만 부화율에서 다소 차이를 보였다. 친어의 어체크기는 산란과 난질과 연결지어 생각할 수 있으며 이는 성장시기에 사료효율을 높여 성장률 및 어체 내 영양을 축적시켜 성숙기에 난 발달에 기여할 수 있는 간접적인 효과를 볼 수 있으며, 또한 Vitamin E, C 첨가사료를 섭이시켜 난질 향상에 참여해 양질의 종묘생산에 기여할 수 있으리라 기대한다.
(2) 사육관리
(가) 성 성숙제어 및 산란유도
광주기, 수온, 염분농도를 산란기의 자연환경과 같은 조건을 2달여 일찍 육상탱크에서 조절한 결과 자연산 친어의 산란기보다 30~50 여일 앞당길 수 있었다. 첫 산란은 2005년 4월 12일에 이루어졌으며, 21일부터 산란량이 증가하기 시작하여 26일에는 최대치의 산란량을 나타내었다. 이후 다시 감소되기 시작하여 5월 2일이후에는 더 이상 산란되지 않았다. 총 산란기간은 20일이었으며, 최고치를 보인 산란일은 4월 26일은 총 산란양의 14.2%를 나타내었다. 수정률 또한 산란양과 비례적인 상관관계를 나타내었다.
(2) 성숙관련 월별 생화학적 조사
암컷의 GSI 변화는 1월까지 1.5±0.2～1.9±0.8로 큰 차이를 보이지 않았으나, 2월부터 증가하기 시작하여 4월에 9.9±2.6으로 최고값을 보였다. 수컷의 경우에도 1월까지0.5±0.1～1.2±0.7로 나타났으며, 2월부터 증가하여 4월 11.9±3.2로 높아졌다.
월별 HSI 변화는 암컷의 경우, 5월까지 1.4±0.2～1.7±0.3으로 큰 차이를 보이지 않았다. 수컷의 경우에도 0.8±0.1～1.4±0.5로 암컷과 유사한 경향을 보였다. 암컷의 혈중 성스테로이드 호르몬 중 estradiol-17β (E2)의 농도는 양식산에서 2005년 3월 15일 1.12±0.37ng/mL로부터 4월15일 2.72±0.97 ng/mL, 5월 1일 2.53±0.72 ng/mL로 높아진 값을 보였다 자연산의 경우, 3월 15일 0.82±0.32 ng/mL로부터 5월1일 1.72±0.88 ng/mL로 증가하였다. 수컷의 혈중 testosterone (T) 농도는 양식산에서 2005년 3월 1일 0.58±0.21 ng/mL로부터 4월 15일 2.32±0.62 ng/mL로 증가하였다. 자연산의 경우, 5월 1일 1.15±0.63ng/mL으로 가장 높은 값을 보였다.
2) 2차 친어 확보 및 사육관리
가) 친어의 사육관리
(1) 친어의 사육생태
수온하강기에 먹이 섭이량은 14℃이상에서는 어느 정도 섭이가 이루어졌으나, 14℃이하에서는 섭이량이 급격히 줄었으며, 12℃이하에서는 전혀 섭이를 하지 않았고, 8℃이하에서는 폐사개체가 나타나기 시작하였다.
사육 실험 개시 시 친어의 평균 전장은 16.44±0.75㎝, 평균 체중은 41.38±2.32g이었다. 실내수조에 수용한 초기 10일간은 수송 스트레스로 인해 126마리가 폐사하였고, 그 후 수온하강기에 성장이 둔화되어, 실내 수조에 완전하게 적응되고 섭이량도 증가하였으며, 성장도 빨라졌다. 최종적으로 평균 전장 18.37±0.67mm, 평균체중 52.72±9.53g으로 성장하였으며, 생존율은 54.0%였다.
(1) 친어의 전장, 체장, 체중 변화
자연산란에 사용된 전어 친어의 전장 및 체중에서 암컷은 실험초기 전장 18.01±0.64mm, 체장 14.86±0.81, 체중 55.43±7.93g에서 전장 19.54±1.12mm, 체장 15.52±0.93, 체중 69.04±16.04g으로 성장하였다. 수컷의 경우 실험초기 전장 18.10±0.78mm, 체장 14.35±0.97, 체중 50.75±10.59g에서 전장 19.34mm, 체장 15.53±0.64, 체중 64.29±10.09g으로 성장하였다.
다) 산란유도 및 수정난 확보
2006년 2월 20일부터 인위적 환경조절을 시작하여 60일만인 2006년 4월 20일에 최초로 산란이 이루어졌고, 2006년 5월 24일까지 총 35일간 산란이 이루어졌다. 암컷의 GSI는 3월부터 급격히 증가하기 시작하여 5월에 8.03±4.61로 최대값이었고, 이후 6월에는 2.32±0.31로 감소하였다. 수컷의 GSI는 4월에 4.67±2.89로 최대치에 달하였으나, 5월이후 급격히 감소하여 6월에 1.91±0.33으로 최소값을 보였다. HSI에서는 2월부터 감소하기 시작하여 4월에는 암컷은 1.24±0.37, 수컷은 0.84±0.34 최소값을 나타내었다.
5월부터는 다시 증가되어 6월에 암컷은 1.98±0.77, 수컷은 1.23±0.34를 나타내었다.
총 산란량은 18,530㏄로 산란중기에 최고였고, 산란 초기 및 후기에는 비교적 적은량을 보였다. 수정률은 평균 62.22%로 산란중기이후 70%이상을 유지하였으며, 부화율은 산란중기이후 90%이상을 유지하였으며, 수정란의 난경은 산란시기별로 1.28±0.13~1.29±0.09범위로 시기별 유의성은 없었다.
나. 인공종묘생산 기술개발
1) 난질평가
가) 자연산, 양식산 전어 수정난의 외형적, 영양학적 비교
난경은 자연산, 양식산이 각각 1.192±0.07, 1.290±0.9 mm로 양식산이 큰 것으로 나타내었다. 유구경은 자연산, 양식산이 각각 0.148±0.01, 0.133±0.1 mm 자연산이 조금 큰 경향을 나타내었다. 난 중량은 자연산, 양식산 각각 0.79±0.02㎍, 0.90±0.02㎍으로 양식산이 조금 더 컸으며, 부화율은 자연산은 97.59% 양식산은 91.10%로 자연산이 높았다.
수분, 조단백질, 조지방, 회분 모두 양식산 난과 자연산 난간의 유의적인 차이가 보였다. 자연산의 아미노산 총 함량은 70.6 g이었으며, 양식산은 67.39 g을 나타내었다. EAA에서도 자연산이 37.07 g, 양식산이 33.28 g을 나타내었으며, NEAA에서는 양식산이 34.11 g을 나타내 자연산의 32.98 g보다 높게 나타났다. EAA/NEAA에서는 자연산이1.12를 양식산이 0.98을 나타내었다. SFAs는 자연산이 37.39%로서 양식산의 35.15% 보다높았으며, MUFAs에서는 양식산이 17.07%로 자연산의 13.59% 보다 높았다. PUFAs에서는 자연산이 49.02%로 양식산의 47.78%보다 높았다. n-3에서는 자연산이 45.78%였으며, n-6에서 양식산이 4.93%를 나타내었다. n-3/n-6에서는 자연산이 25.15로, 양식산의 8.58보다 크게 높았다.
나) 수온 및 염분에 따른 수정 및 수정란에 미치는 영향
(1) 수정에 미치는 염분의 영향
(가) 염분별 수정에 따른 부상율과 부화율
각 염분별 수정 후 10분 후에는 32‰와 34‰에서는 100%부상하였으나, 20~30‰ 염분구는 모두 부상하지 않았다. 12시간 후에는 32‰는 92%, 34‰는 98%의 부상율을 나타내었으며, 또한 각 염분별로 10분동안 수정 후, 28‰에서 30분간 넣은 후, 다시 32‰에넣어 12시간 후에 본 부상율에서는 모두 10%미만의 낮은 값을 나타내었다. 32‰에서 수정된 난을 각 염분별로 6시간 간격으로 나타낸 부상율에서는 32‰와 34‰는 부화전인 30시간 전까지 100% 부상율을 나타내었으며, 26‰는 12시간부터 5%의 부상율을 보인 후 30시간까지 4~5% 부상율을 나타내었다. 28‰에서는 6시간부터 부상율이 20%로 증가되기 시작하여 24시간 후에는 72%의 부상율을 나타낸 후 다시 30시간 후에는 급격히 감소되었다. 30‰에서는 6시간 이후 58%로 급격히 증가한 후 24시간 후에는 98%로 증가되었으나, 30시간에는 다시 88.5% 조금 낮아진 값을 나타내었다.
각 염분별 수정 후 12시간동안 28‰에 넣은 후 다시 32‰에 넣어 조사한 부화율에서는 부화율 67%를 나타낸 32‰를 제외하고 모든 염분구에서 5%미만의 부화율을 나타내었으며, 생존율에서도 32‰에서는 61%의 높은 생존율을 나타내었다. 각 염분별 수정 후 32‰에서 12시간동안 유지하여 생산한 부화자어의 부화율에서는 20~28 ‰가 34~46%를 나타내었고, 30, 32‰는 각각 63, 85%를 높은 부화율을 나타내었다. 생존율 에서는 32‰가 81%의 높은 생존율 나타내었고, 그 외 염분구는 24~43%의 생존율을 나타내었다.
(2) 수정란의 수온과 염분 내성
부화율은 수온기준 15~ 24℃에서 50% 이상을 보였으나 부화직후 부화자어의 생존율과 활성을 관찰한 결과 21℃에서 80%이상의 가장 높은 부화율을 나타내었다. 27℃에서는 부화율과 생존율 및 활성 모두가 10% 이하로 낮게 나타났으며, 15℃에서는 비교적 높은 부화율을 보였으나 낮은 생존율을 보였다. 18℃에서도 또한 비교적 높은 부화율을 보였으나 부화율에 대비 50%정도의 생존율을 보였으며, 활성 또한 미약하게 관찰되었다. 24℃에서는 21℃와 비교하여 낮은 부화율과 생존율을 나타내었다.
염분농도 기준으로 관찰하였을때, 모든 실험구에서 염분농도 4‰ 실험구는 수정란의 난막이 붕괴되고, 발생 중에 전부가 폐사하였으며, 32‰실험구 또한 비교적 낮은 부화율을 나타내었다. 27, 24, 21, 18, 15℃에서 각각 16, 24, 24, 8(또는 16), 16‰에서 가장 높은 부화율을 나타내어 전체적으로 염분농도 16~ 24‰에서 다른 실험구에 비해 높은 부화율을 보였다. 염분농도 4‰구에서 보면 수온은 부화율과 반비례관계에 있음을 관찰 할 수 있었다. 해수 8‰에서는 15, 18℃에서, 16‰는 27℃를 제외한 온도 구에서 비교적 고른 관계에 있었으며, 24 ‰ 및 32‰에서는 21℃에서 가장 높은 부화율을 보였다. 염분농도가 상승함에 따라 부화최적수온은 점차적으로 증가하는 경향을 나타내었다.
2) 최초 먹이공급 시기의 결정
가) 수온별 난황흡수율 및 개구시간
수온별 난황 흡수 시간을 조사하기 위하여 수온 15, 18, 21, 24 및 27℃로 설정된 실험구에서 경과시간에 따른 부화자어의 난황, 전장 변화는 난황흡수율은 부화 후 24시간째 자어의 난황용적 비율은 수온 15, 18, 21, 24 및 27℃ 실험구에서 각각 48.9, 40.1, 33.8, 25.4, 11.4%였고, 36시간 이내에 65.4~99.7%의 난황이 흡수되었다.
난황 흡수기간 중 자어의 전장은 부화 후 48시간에 4.69~5.24 mm로 성장하였다. 부화 후 36시간까지는 완만하게 성장하였다가, 부화 후 48시간이후에는 15℃를 제외하고는 전반적으로 전장이 감소하는 경향을 보였다. 난황 흡수기간 중 난황용적과 자어의 전장의 관계에서 집중도는 수온이 높을수록 점차적으로 높아지고 기울기도 점차적으로 증가함을 보였다. 각 실험구에서 부화직후의 자어가 개구 시까지 소요된 시간은 각각 120±3.2, 96±2.4, 72±2.1, 60±1.8 및 48±1.4시간으로서, 수온별 자어의 개구시간은 저수온구인 15℃에서 가장 길었고, 점차 고수온구로 갈수록 짧아졌다. 그리고 수온(WT)에 따른 개구시간 (MOT)과의 관계는 MOT = -6X+205.2(R2 = 0.9698)였다. 수온별 개구시간 때 전장(TL-MOT; Total Length at Mouth Opening Time)의 차이는 저온에서 고온에 비해 상대적으로 크게 나타났다. 이때 상관관계는 TL-MOT = -0.045X+6.431(R2 = 0.3465)였다
3) 종묘생산 형태별 종묘생산 기술개발
육상사육수조에서 60일간 사육한 전어 자어의 전장변화에서 부화 후 1일에는 4.5~4.7 mm였으며 이후 30일 까지는 20~25 mm로 증가하였고, 60일에는 35~45 mm까지 증가하였다. 사육 시 수온은 21~24℃, 염분농도는 33~34‰가 유지되었다.
축제식 양식장에서의 60일간 사육한 자어의 전장과 수온 및 염분농도 변화에서 전장은 1~27일까지 4~22 mm로 완만히 증가되었으나, 27일~60일까지 25~120 mm까지 급격히 증가되었다. 사육기간 동안 수온은 16~31℃까지 점차 상승되었으며, 염분농도는 20~24‰의 사이를 유지하였다.
다) 종묘생산 형태별 먹이계열조사 및 건묘성 평가
(1) 육상수조식 생산 종묘의 최적 먹이계열 조사
(가) 먹이에 따른 초기 생존
전어 자어의 사육 기간 중 먹이 계열별 초기 생존율은 Isochrysis galbana는 부화 5일째까지의 생존율이 부화 6일째 20.4±6.45%로 급격히 낮아져 7일째 전량폐사 하였다. 또한 Chlorolla sp.는 부화 5일째 전량 폐사하였다. 한편, 배합사료의 경우 부화 10일째에 48.5%의 생존율을 보였으며, Rotifer의 경우 부화 5일째 75.0%의 생존율을 보였고, 부화10일째 53.4%의 생존율을 나타내었다.
(나) 먹이 계열별 효과
전어 부화자어의 먹이에 따른 성장에서 각 실험 시작 시 부화자어의 평균전장은 4.21~4.38mm 이었으며, A실험구는 Iso. galbana(부화 1일～10일) + Rotifer, B. plicailis (부화 2일~20일) + Artemia nauplii (부화 15일~30일) + 배합사료(부화 20일~60일), B 실험구는 Chlorella sp.(부화 1일~10일) + Rotifer, B. plicailis(부화 2일~20일) + Artemia nauplii (부화 15일~30일) + 배합사료(부화 20일~60일), C 실험구는 배합사료(부화 2일~60일)를 공급하였다. 실험 60일째 각각 42.50±6.47mm, 35.97±4.54mm, 41.52±8.87mm로 A 실험구가 가장 성장이 높았다. 실험 후 50일부터 60일까지 C 실험구가 B 실험구 비해 높은 성장을 보였다.
전어 부화자어의 먹이별 사육에 따른 최종 생존율과 기형어 발생율은 A 실험구의 최종 생존율은 66.08±8.21%, B 실험구는 63.46±7.45%, C 실험구는 47.63±5.32%로 A 실험구가 다른 실험구에 비해 높은 생존율을 보였다. 각 실험구별 기형개체의 비율은 A 실험구는 22.17%, B 실험구는 50.77%, C 실험구는 78.19%로 모든 실험구에서 기형어가 발생했으며, 특히 C 실험구에서 가장 높은 기형어 발생율을 보였다.
(다) 육상수조식 생산 종묘의 기형율 조사
육상수조식에서 생산된 종묘의 기형율은 90% 이상을 나타내었으며, 기형형태로 아가미 탈락이 60%이상을 나타내었으며, 두부기형은 32%, 척추기형은 45%이상을 나타내었으며, 두부와 척추에 기형이 동시에 발현된 개체는 33%를 나타내었다.
(2) 축제식 양식장의 최적 먹이계열 조사
(가) 축제식 양식장의 동,식물 플랑크톤 종 조성
축제식 양식장에 출현한 식물플랑크톤은 대부분 규조류인 Asterionella sp., Chaetoceros sp., Navicular sp., Skeletonoma sp., Cosinodicus sp. 등이 주종을 이루었으며, 와편모조류인 황갈조류의 출현도 상당수 관찰되었다. 식물 플랑크톤의 개체 밀도에서는 1,025 cell/ml을 나타내었다. 동물플랑크톤은 Copepods, Copepods nauplius, Copepods egg가 우점적으로 출현하였으며, 그 다음으로 Noctiluca, Polychaeta, Jellyfish, Gastropoda, Cladocera.등이 출현하였으며, 개체밀도의 범위는 24~127 개체/ℓ였다.
(나) 축제식 양식장에서 사육된 종묘의 장내용물 분석
축제식에서 사육된 종묘의 장내용물을 분석한 결과 동물플랑크톤은 주로 Copepoda와 Copepoda nauplius, Copepoda egg를 주로 포식한 것으로 확인되었으며, 식물플랑크톤의 경우는 규조류가 대부분을 차지하였다.
(다) 축제식 양식장에서 생산된 종묘의 기형율 조사
축제식에서 생산된 종묘의 기형율은 3%이하를 나타내었으며, 기형어 중 90%가 아가미 탈락기형을 나타내었으며, 약 10%는 척추기형을 나타내었다.
4) 종묘생산방법에 따른 생산성 조사 및 경영수지 분석
육상수조에서의 종묘생산은 3백만 종묘의 생산에 종묘당 가격은 50원으로 총 수입비가 120,000천원이며, 지출은 시설비와 임차료, 운영비가 감가삼각비 포함해서 총 81,800천원이 지출되었다. 따라서 총수입비인 120,000에서 총 지출인 81,800천원을 제하면 총 38,200천원(31.83%)의 경상이익이 창출되며, 축제식 양식장의 경우 종묘 출하 가격은 동일하며, 3백만 종묘 생산에 총 수입비는 120,000천원이며, 지출은 시설비와 임차료, 운영비, 감가상각비, 자가노력비를 포함해 총 51,100천원의 지출이 소요되었다. 따라서 총수입비인 120,000천원에서 총 지출인 51,100천원을 제하면 총 68,900천원(57.41%)의 경상이익이 창출된다. 이는 축제식 종묘생산이 육상수조식 종묘생산보다 25.58%의 경상이익이 더 발생함에 따라 축제식 종묘생산이 더 수익에 유리한 것으로 판단된다.
3. 양성기술개발
가. 사육기술개발
1) 양성 형태별 사육기술 개발
가) 축제식 양식장
축제식 양식장에서의 양성 중 수온은 16~32 ℃범위를 나타내었으며, 염분은 양성기간 동안 20~26‰을 나타내었다. 양성 1일부터 기준으로 하여 어체중은 총 33.50±5.33g, 전장은 141.26±9.44mm으로 성장하였다. 양성기간 동안 사용된 사료는 총 34.25 ton이었으며, 사료효율을 산출할 때, 최초 수용미수의 약 30%가 생존하였으므로 산출 시 약 67%를 나타내었다.
나) 육상 수조식 양식장
육상 수조식 양식장에서의 양성기간 동안 수온 범위는 21~27℃이었으며, 염분농도는 31~34 ‰ 범위를 나타내었다.
양성 기간 동안의 전장에서는 양성 10일까지 빠르게 성장하였으나, 21일까지 감소하였으며 이후 다시 성장속도가 증가되면서 61일까지는 비슷하게 유지되었다가 75일까지 다시 감소되었으며, 이후 90일에는 비슷한 성장속도를 나타내었다. 체중에서도 최초 0.63g에서, 90일에는 16.85g을 나타내었다.
다) 해상가두리 양식장
양성기간 동안 수온 범위는 17.5~26.3℃이었으며, 염분농도는 25~33‰ 범위를 나타내었다. 전장에서는 최초 2.17±0.58 ㎜에서 90일에는 101.51±20.47 ㎜을 나타내었다. 체중에서도 최초 0.58±0.13g에서 90일에는 26.93±6.82g을 나타내었다.
나. 스트레스 저감 양성 사육기술 개발
1) 사육밀도에 따른 성장효과
사육밀도에 따른 생존율에서는 4주후에 1,000미/ton은 76.3%, 500미/ton은 90.6%, 250미/ton은 96.3%를 나타내었으며, 8주 후에는 1000미/ton은 73.3%, 500미/ton은 85.3%, 250미/ton은 91.2%를 나타내어 250미/ton구가 가장 높은 생존율을 나타내었다. 성장률에서는 4주후에는 1,000미/ton은 191%, 500미/ton은 228%, 250미/ton은 227%를 나타내었으며, 8주후에는 1,000미/ton은 332%, 500미/ton은 398%, 250미/ton은 410%를 나타내어, 500미/ton과 250미/ton구는 비슷한 성장률을 나타내었다. 사료효율에서도 4주후에는 1,000미/ton은 48.3%, 500미/ton은 70.6%, 250미/ton은 81.6%를 나타내었으며, 8주후에는 1,000미/ton은 51.5%, 500미/ton은 74.2%, 250미/ton은 86.6%를 나타내었다.
2) 먹이 공급 횟수에 따른 섭이량의 변화
동일한 조건하에서 년중 자연수온의 하락에 따른 섭이량의 변화를 3회의 실험편의상 1차실험 환경을 고수온기(25.0±0.4℃), 2차 실험 환경을 중수온기(18.5±0.3℃), 3차 실험 환경을 저수온기(14.4±0.3℃)로 칭함}을 통하여 확인 한 결과 고수온에서 중수온을 지나 저수온으로 하락하는 사육수의 수온하강에 따라 섭이량이 감소하는 것이 확인되었다.
또한 각각의 수온대에 따른 각 급이 횟수별 섭이량의 평균에 있어서도 각각의 수온대별 실험구가 비슷한 섭이량을 보인 반면, 중수온기에서는 9회 급이구에서 가장 낮은 섭이량을 보인 것으로 확인 되었다. 조도의 최고점에서의 섭이량은 모두 최대치를 나타내었다.
다. 스트레스 반응 및 완화기술 개발
가) 사육수의 급성염분변화에 따른 스트레스 반응
사육수의 급성염분변화에 따른 전어(전장 18±1.2 cm, 체중 36±5.5 g)의 스트레스를 파악하기 위하여 약 15‰에서 사육된 전어를 각 5, 10, 20 및 30‰의 사육수에 즉시 수용한 후 시간변화(1, 2, 4, 8, 12, 16, 24, 36, 48 및 72시간)에 따른 혈액성상(Cortisol, GLU, GOT, GPT, TP, TG, BUN, Ht, Hb, Na+, K+, Cl-,삼투질 농도)의 변화를 보았다.
2주 동안 환경적응된 전어의 cortisol 농도는 0.7±0.4 ng/dl 이었으며, 실험시작 1시간째 모든 실험구가 증가하는 경향을 보이고 2시간 이내에 급격하게 감소하여 4시간째 1.55±1.48 ng/dl 이하로 감소하여 실험종료 시 까지 비슷한 값을 나타냈다. GLU는 염분변화 후 1시간째 모두 증가하였다. 이 중 5, 10‰ 실험구는 1시간째 대조구 보다 높게 증가(53.5±5.3, 49.9±4.2 mg/dl)하였다가 실험종료 시 까지 감소하는 경향을 나타냈으나, 20, 30‰ 실험구는 대조구(39.9±2.7 mg/dl)와 비슷하게 증가(36.5±2.8, 40.8±1.5 mg/dl)하였다
가 감소하였다. GOT, GPT 또한 1시간째 증가 경향을 나타냈다. 이 후 GOT는 2시간째부터 감소하여 실험종료시 대조구와 비슷한 값을 나타냈으나, GPT는 실험종료시 까지 대조구보다 높은 값을 나타냈다. TP, TG의 변화는 염분변화 후 감소하였다가 다시 증가하는 반복 경향을 나타냈으나, 감소와 증가하는 시간은 염분별 차이를 나타냈다. BUN은 염분변화 후 1시간째 급격히 증가한 후 2시간째부터 급격히 감소하여 실험종료시 까지 모든 실험구에서 비슷한 값을 나타냈다. 삼투질농도는 염분변화 후 1시간째 5, 10‰ 실험구는 대조구와 비슷한 값으로 증가하지 않는 반면 20, 30‰ 실험구는 대조구보다 높게 증가하였다가 감소하는 경향을 보였다. Na+, Cl- 농도는 염분변화 1시간째 5, 10 ‰ 실험구는 대조구와 차이를 보이지 않은 반면 20, 30‰ 실험구는 대조구 및 5, 10 ‰ 실험구보다 높은 값을 나타냈다. K+농도는 염분변화 1시간째 모든 실험구가 증가하였고, 실험구별 증가폭에 있어서는 Na+, Cl-과 반대되는 경향을 나타냈다. Hb 및 Ht 변화는 1시간째 모두 증가하는 경향으로 5‰ 실험구가 가장 높은 변화를 보였다. 그러나 2시간째부터 감소하는 경향을 보여 안정되어 가는 경향을 보였고, 염분변화에 따른 생존율에 있어서는 모든 실험구간에서 96% 이상의 높은 생존을 나타내었다.
나. 효율적 활어 취급 기술개발
1) 전어 치어의 수송기술 개발
평균체장 2.7±0.41㎝ (평균체중 0.13±0.03g)의 전어 치어를 사용하여, 기존의 사육수(19.5℃)와 얼음을 이용하여 수온을 14.5℃로 낮춘 두 종류의 운반용수에 운반밀도를 ton당 5만, 10만, 20만의 비가 되도록 20ℓ의 운반용수에 약 1,000(저밀도), 2,000(중간밀도), 4,000마리(고밀도)를 2반복 수용하였다. 고흥에 위치한 종묘 생산장에서 차량으로 2
시간 거리인 전남대학교 증양식 연구센터까지 수송하였다. 수송전과 후의 수질변화를 보기위해 환경변화(pH, DO, 부유물질)와 영양염(아질산성질소, 질산성질소, 암모니아성 질소, 인산염인)을 조사하였으며 수송후 전어치어의 폐사율을 조사하고 그 값을 기준으로 두어 각기 수질변화 요소들을 비교분석하였다.
모든 수질변화요소들은 수온과 염분을 달리 둔 실험구에서 모두 규칙적인 경향을 보였다. 환경변화요소의 경우에, pH와 DO는 수온과 염분 모두 반비례 관계에 있었으며 부유물질은 비례관계에 있었다. 영양염의 경우에는, NH4-N과 PO4-P 는 비례, NO3-N은 반비례 경향을 보였으며, NO2-N은 중간밀도, 저밀도에서 각각 가장 높은 그리고 가장 낮은 값을 보였으며 수온과는 유의적 차이가 없었다. 부유물질의 경우에는 사육수보다는 수송후에서 다소 증가하는 경향을 보였으나 수온 및 밀도와는 유의적 차이가 없었다. 수송 후 사망률은 고온, 고밀도 일수록 높게 나타났다.
2) 전어 성어의 수송기술 개발
전어 성어의 수송 직후에는 해수비율 25%구가 99.8%로 생존율이 가장 높았으며, 50%, 75%, 100%구가 각각 99.0%, 98.8%, 96.8%로 해수비율이 높을수록 생존율이 점점 낮아지는 경향을 나타내었다. 24시간 후에는 각 실험구가 모두 생존율이 급격히 떨어졌으며, 그 중 25%, 50% 구가 36.56%, 34.39%로 75%, 100%구의 18.22%, 12.40%보다 높은 생존율을 보여주었다. Ht는 수송 전에 41.0%로, 수송 후 25%, 50%, 75%구와는 각각 35.89~39.70%로 유의적인 차이가 없으나(P>0.05), 100%구는 32.33%로 수송 전과 25%구와 유의적으로 낮았다(P<0.05). Hb는 9.81~10.92 ㎗/g로 수송 전과 각 실험구의 수송 후와의 유의적인 차이는 없었다(P<0.05).
수송 전과 수송 후 수질변화에서 암모니아(NH4)를 제외한 pH, NO2, NO3에서는 큰 변화를 나타내진 않았으며, 인(PO4)에서는 75%, 50%, 25%에서 17~18 mg/ℓ 상승했다.
NH4에서는 상승값이 50%가 가장 높았으며, 다음으로 75%, 100%, 25%가 각각 나타내었다.
3) 최저생존수온
각 수온별로 하강된 전어 실험구의 누적폐사율은 15℃에서는 총 누적 폐사율이 25.00±8.66을 나타내었고, 10℃에서는 33.33±7.64, 5℃에서는 73.33±7.64를 나타내었다. 특히 수온이 하강되기 전인 5~8℃에서의 폐사의 대부분이 발생되었다.
4) 양성 형태별 생산성 및 경영수지 분석
육상 수조식 양식장에서 시도한 양성실험에서는 출하시기에 체중 및 어체크기가 출하기준에 훨씬 미치지 못하여 판매가 불가하였으므로 전어 양성법으로는 적절하지 못한 방법으로 판단된다. 조수입당 순수익의 비율은 축제식 양식장에서 39.13%로 가두리 양식장에서 1.64%보다 월등히 높게 나타나 전어의 양성으로는 축제식 양식법이 적합하다.
Abstract
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IV. Research Results
1. Research on biological and biochemical characteristics of K. punctatus
Approximatecomposition of do...
IV. Research Results
1. Research on biological and biochemical characteristics of K. punctatus
Approximatecomposition of dorsal muscle and liver of K. punctatus collected every month was analysed to accumulate the fundamental information for efficient broodstock maintenance and culturetechnique. For dorsal muscle, protein was kept constant as 20 to 24% from March to October, however dropped to 17.71% in Novermber. Lipid picked in August as 21.19%, then was reduced slowly in Autumn and low value in April and May. In liver, similar trend was observed. Total amino acid amount was higher in Autumn than Spring, and while essential amino acid (EAA) and nonessential amino acid (NEAA) had a difference monthly but not in EAA/NEAA ratio. Fatty acid of wild K. punctatus was analysed. In muscle, saturated fatty acid (SFA) and monounsaturated fatty acid (MUFA) was slowly reduced in Autumn but increased in polyunsaturated fatty acid (PUFA). However, in liver there is not regular trend but, in general, SFA and MUFA were in opposite relationship with PUFA.
For live diet of K. punctatusin wild stomach content was observed throughout the year. Diatom was the highest value as 95% and next coscinodiscus as 93.87%. Even if there was some zooplanktons as copepodas we think they may be introduced in accident when filter feeding representing no selective feeding behaviour.
The broodstock used for reproductive cycle study was 354 individuals with 19.98±1.17cm in total length(TL) and 69.70±19.74g in body weight (BW). GSI tends that the male matured one month earlier than female. GSI of female dramatically increased from May and showed a peak as 8.03±4.61, then rapidly dropped as the lowest value as 0.12±0.05 in August. GSI of male increased dramatically from March and showed a peak with the value as 7.54±2.68 in April, then decreased from May and reached the lowest value as the 0.03±0.01 in August. Reproductive cycle of female was classified as Growth stage (September~April), Maturation stage (April~May), Fully Matured and Spawning stage (May~June), and Resting and Recovery stage (June~August) and of male was divided as Growth stage (September~March), Maturation stage (March~April), Fully Matured and Spawning stage (April~June), and Resting and Recovery stage (June~August).
Fecundity tends to increase by an increase of both TL and BW, and the TL and BL of fish being of the maximum fecundity (203,600 individuals) was 24.0cm and 139.5g, respectively and of the minimum was 29.0 and 60.0g respectively with fecundity 57,600 individuals.
2. Technique development of massive broodstock maintenance and seed production
The highest growth and diet efficiency was shown in the group of the broodstock fed with low protein content. This did not influence to the amount of egg spawned and fertilization rate but there was a difference in hatching rate between the broodstock fed with the diet with different protein content.
Body size of broodstock could be thought inconsidering with egg quality meaning the indirect effect to egg development through the nutrient accumulation in the body of broodstock. In addition, it is expected that good high quality seed production can be resulted from using diet added with Vitamin E and C that could produce improved egg quality.
In order to obtaining good quality of fertilized eggs, a spawning induction by controlling water temperature and photoperiod was performed for 60 days, from 20th February 2006 to 20th April. The photoperiod and water temperature at the beginning of a spawning induction experiment was 12L:12D and 12.5±0.5℃ respectively, and begun to control them from 20th February, then increased 0.5~1℃ in 7 days interval and 1~10 minutes in 3 days interval respectively. Photoperiod and water temperature from 20th April was sustained at 15L:9D and 18℃, respectively.
TL and BW of broodstock used in this study were 18.06±0.56cm and 53.09±9.26g, respectively. The artificially control of environment was begun from 20th February 2006, and the first spawning was conducted at day 60th, 20thApril, and spawning was conducted for 35 days in total until 24thMay 2006.
Total volume of eggs spawned was 18,530cc and the day of maximum egg volume spawned (1,450cc) was 28th April, which was the middle of whole spawning period. The fertilization rate was sustained over 70% after the middle day of whole spawning period and showed as 100% in 11th May. In addition, hatching rate, as fertilization rate, was showed low value in the initial period of spawning however sustained over 90% after the middle day of whole spawning. From the latter period of spawning it tends to drop rapidly. Diameter of fertilized egg throughout all spawning period was in the range of 1.28±0.13 ~1.29±0.09mm which does not show the significantly difference.
The egg quality between eggs produced from wild and cultured condition to predict for production high quality seeds of K. punctatus was analysed. Egg diameter was larger in egg from cultured condition than wild, as 1.290±0.09 and 1.192±0.07mm respectively. The oil globular diameter was bigger in wild than in cultured condition, as 0.148±0.01 and 0.133±0.1mm respectively.
However, different trend was shown in egg weight, which the egg produced from cultured condition was heavier than wild as 0.90±0.02 and 0.79±0.02 ㎍,respectively, and hatching rate of wild was higher than cultured condition, as 97.59 and 91.10% respectively. Moisture, crude protein, crude lipid and ash, all of these characteristics of eggs representing, in general, was shown as significant difference between eggs produced from wild and cultured condition.
Same tendency was shown with quantity of amino acid and fatty acid between wild and cultured. Simply, with these two variables, K. punctatus from wild and cultured condition, we could not assure the factors for egg quality measured in present research but it could be very important information as basic knowledge of K. punctatus for high quality seed production.
In the egg development experiment, in the water temperature 21.5±0.5℃, the egg yolk was observed and reached 2 cells stage at 1hr 30min after fertilization and Morula stage at 6hr 30min after fertilization. The cell differentiation continued and reached to Blastula and Gastrula stage at 13hr and 13.5hr after fertilization, respectively. Embryo was begun to form from approximately 15hr after fertilization and larvae actively mobilized the tail, then first hatching was conducted at 37hr 10min after fertilization.
Just after hatched larvae (TL, 4.96mm) had yolk, and the fin around larvae formed as flimsy membrane. Larvae (TL, 5.24mm) at day 3 after hatching absorbedentirely, and digestive organ was begun to develop and intermittent movement of intestine was observed. Of the post-larva (TL, 6.77mm) at day 8 after hatching, feeding was lively activated and intestine was moved peristaltically coming with development of head part. At day 53 (TL, 30.11mm) after hatching, head part was remarkably developed, and dorsal and ventral fin was sited on almost a strait line and all fins were sited on the proper place. Body form was resemble anadult fish then become a fry stage.
In the experiment of salinity effect of fertilization on floating rate, only fertilized on over 32‰ salinities egg floating rate was 100%, and if introduce any salinities change in 12 hrs after fertilization low hatching rate was occurred. Furthermore, in the case of hatching occurred after fertilization in the lower salinity than seawater hatching low hatching rate observed.
In the experiment of combinative effect of water temperature and salinity on the fertilized egg, both hatching rate and consequent survival rate (activity) was the highest at 21℃ and the proper water temperature for egg incubation ranged as 18~24℃. The proper salinity range on egg incubation was 16~24‰, and the duration of egg incubation was observed to extend in lower salinities except 0‰. In the process of egg incubation, water temperature and salinity was combinatively influenced as important factors and optimal water temperature and salinity was assumed as 21℃ and 22~28‰, respectively. To determine the feeding time, yolk absorbance rate (YAR) was measured. YAR in the larvae reared at 15, 18, 21, 24, and 27℃ was 48.9, 40.1, 33.8, 25.4, and 11.4%, respectively, and completely absorbed at 36 hrs after hatching.
Before 54, 78, and 90 hrs after hatching yolk was completely absorbed at 21~24, 18, and 15℃, respectively, and, thus, it showed the tendency of promoting of yolk absorbance with increase of water temperature. The mouth opening time (MOT) from hatching at differentwater temperature, 15, 18, 21, 24, and 27℃, was 120±3.2, 96±2.4, 72±2.1, 60±1.8, and 48±1.4 hrs, respectively, meant that MOT was the longest at 15℃ which is the lowest incubation water temperature applied in this study and accelerated with watertemperature increased. The relation between water temperature and MOT was "MOT = -6X+205.2 (R2=0.9698)".
In the experiment of combinative effect of water temperature and salinity on survival of early larvae, survival rate under starvation condition (SAI) showed higher in the lower temperature, however, as time goes by, SAI showed higher in the higher salinity which is optimal at 32‰as higher as seawater. In the survival rate in different salinities, the time of entire larvae die in the whole salinity groups in each same water temperature was very similar, and initial larval survival rate was higher at lower salinities except freshwater(0‰). On the observation of complex influence of water temperature and salinity to larval survival, the difference of larval survival between the different salinity groups tended to reduce with water temperature increased.
Comparative study in different rearing conditions of seeds was conducted, as in concrete tanks, pond and cage. In changes of total length of seed reared in concrete tank for 60 days, one day after hatching 4.5~4.7mm, increased in 30th days as 20~25mm, and 35~45mm in 60th day. Rearing water temperature was kept between 21 and 24℃and salinity was between 33 to 34 ppt. In observation of seeds reared in pond for 60 days from hatching, in 27thday total length of seed was 22mm and thereafter grows dramatically fast up to 120mm in 60th day. The water temperature during rearing period was between 16 and 31℃ and salinity was between 20 and 24ppt.
For research on rearing seeds in concrete tank, the diet regime was clarified. In the study of survival rate of just hatched larvae in different food, phytoplanktons (Isochrysis galbana and Chlorella sp.), rotifer being generally used for early larval stage for general other fish species, and artificial micro-diet being able to obtain easily from market were applied to compare the effects. Similar survival rate in all food groups showed at day 2 after hatching, and the difference (Rotifer sp., 91.0±1.8%; Isochrysis galbana, 92.5±4.7%; Chlorella sp. 79.5±6.0%; Artificial diet, 90.2±1.8%) was begun to appear from the day of yolk absorbed completely (2~3 days after hatching) and comparatively highersurvival rate in the group of Isochrysis galbana and rotifer than others showed at the day 4 after hatching which is just after mouth opened. Final survival rate which is at day 10 after hatching was 45.5% and 53.4% in the group of artificial diet and rotifer, respectively. Study of food regime for larvae was conducted with control group of artificial diet (C), Isochrysis galbana (A) and Chlorella sp. (B) was applied as first food, then rotifer, Artemia, Artificial diet was fed depending on size of mouth to complete the complex food regime for larvae. In the middle of study conducted little differences between groups were observed, however in day 60 after hatching growth rate in A food regime showed comparatively higher but B food regime was lower. However, final survival rate was 66.08±8.21, 50.17, and 78.19% in A, B, and C experimental groups, respectively, and abnormality fish was observed in all groups, especially highest in the group C.
In pond culture, species composition of plankton was observed to clarify the food composition for K. punctatus in pond. Most of phytoplanton appeared in pond was diatoms, which are Asterionella sp., Chaetoceros sp., Navicular sp., Skeletonoma sp., Cosinodicus sp., and more, and zooplankton species was observed as Copepods, Copepods nauplius, Copepods egg was dominant and Noctiluca, Polychaeta, Jellyfish, Gastropoda, Cladocera and more was appeared. Besides, stomach content of seed reared in pond was observed and they were mainly Copepoda, Copepoda nauplius, and Copepoda egg for zooplankton and diatoms for phytoplankton. Abnormality rate of seed reared in pond was less than 3%, mainly gill abnormality (90%) and next backbone abnormality (10%).
Economical efficiency depending on different rearing conditions for seed production was compared. In seed production conducted in concrete tank, total income was 120,000 thousand won (3,000,000 individual seeds; 50 won per individual) and total expenditure was 81,800 thousand won including facilities cost, renting cost, and operating cost. Therefore, in drawing the total expenditure from the total income, the economical profit occurs as 38,200 thousand won(31.83%). In seed production conducted in pond, the total income was same as occurring in concrete tank and total expenditure was 51,500 thousand won including facilities cost, renting cost, operating cost, and more. Therefore, in drawing the total expenditure from the total income, the economical profit occurs as 68,900 thousand won (57.41%). This means economical profit from pond culture occurs 25.58% more than concrete culture representing seed production in pond is interpreted as being profitable to obtain more economical profit.
3. Development of Grow-out Technology
In different rearing conditionsfor growing out as pond, concrete, and cage culture, culture conditions were recorded and compared. In pond culture, water temperature was between 16 and 32℃and salinity was between 20 and 26ppt. They were grew up to body weight 33.50±5.33g and total length 141.26±9.44mm. The commercial diet being fed during rearing period was total 34.25 ton, and because about 30% survival rate on diet efficiency was calculated, it was about 67%. In concrete culture, range of water temperature and salinity was between 21 and 27℃ and 31 and 34ppt, respectively. During rearing period, in total length it grows dramatically fast up to day 10 and fluctuated afterward. Body weight was 0.63g in beginning and 16.85g in 90thday. In cage culture, range of water temperature and salinity was between 17.5 and 26.3℃ and 25 and 33ppt, respectively. Total length was 2.17±0.58mm in the beginning of culture and 101.51±20.47mm in 90th day. Body weight was 0.58±0.13g in the beginning and 26.93±6.82g in day 90.
For development of less-stress rearing technology, the effect of growth and survival on different rearing density and the amount of diet fed on different tumber of feeding was conducted. Three different rearing densities as 1,000 individuals/ton, 500 individuals/ton, and 250 individuals/ton, were applied, and the highest survival was observed in 250 individuals/ton rearing density.
Growth rate was shown as the highest in 250 individuals/ton rearing density while there was no significant difference. For food efficiency, it showed similar trend as the highest in the rearing density 250 individuals/ton. Research on the amount of diet fed on different number of feeding was conducted in different temperatures as high (25℃), medium (19℃) and low (14℃), and observed as the amount of diet fed was dropped on temperature decreased. Besides, the amount of diet fed was almost similar in all temperature groups.
To identify the stress of Gizzard shad, Konosirus punctatus, on rapid changes of salinity of rearing water, the plasma constituents in specific time intervals (1, 2, 4, 8, 12, 16, 24, 36, 48, and 72 hours) after the shad rapidly-tranferred in 4 different salinities (5, 10, 20, and 30‰) from 15‰, which the shad had reared at, were compared. The plasma constituent change of plasma cortisol, GLU, GOT, GPT, and TP that are generally recognized as first and second factor for stress was analysed as a representing factors for stress. Moreover, changes of TG, BUN, Ht, Hb, serum osmolality, and
electrolytic concentration (Na+, K+, Cl) were analysed. The cortisol concentration of shad acclimated for 2 weeks was 4.5±0.9 ng/dl, and all experimental groups showed a tendency of an increase at 1-hour followed by a sharp decline at 2-hour, and decreased as less than 1.55±1.48 ng/dl at 4-hour then was kept until the experiment terminated. GLU in all groups increased after treatment of salinity changes. The experimental groups of 5 and 10‰ at 1-hour increased (53.5±2.8 and 49.9±4.2 mg/dl, respectively), which was higher comparing to control group, followed by that decreased until the experiment terminated.
However, the experimental groups of 20 and 30‰ was showed a similar trend (36.5±2.8 and 40.8±1.5 mg/dl, respectively) to the control group (39.9±2.7 mg/dl) as an increase, followed by a decrease. GOT and GPT also showed a similar tendency at 1-hour. Afterward, GOT was reduced from 2-hour, showed a similar value to that of control group on the experiment terminated, however GPT kept high value than that of control group until the experiment ended. TP and TG reduced after salinity changes produced then again rise showed as a repetition trend, however the time interval of reduction and increase differed in salinity differences. BUN increased rapidly at 1-hour after salinity change treated, followed by significantly decreased from 2-hour which was kept in similar value in all experimental groups until the experiment terminated. Osmolality in experimental group of 5 and 10‰ at 1-hour did not increase in similar value of that of control group, while that in the experimental groups in 20 and 30‰ increased as a higher value than that of control group followed by decreased. In the changes of Na+ and Cl-concentration at 1-hour, the experimental group of 5 and 10‰had no remarkable differences to that of control group, while of 20 and 30‰ showed higher value comparing to control group and experimental groups of 5 and 10‰. The concentration of K+ in all experimental groups at 1-hour was increased, and showed a contrary trend to that of Na+ and Cl- in an increase range. The changes of Hb and Ht at 1-hour showed a tendency of increase while those of the experimental group of 5‰appeared as the highest changes. However, it showed as a trend of decline from 2-hour, representing being stabilized. In the point of view of survival rate in salinity changes, that in all experimental groups showed high, over 96%.
To develop the efficient transportation method of live K. punctatus, both seed (2.7±0.41cm, 0.13±0.03g) and adult was used for this research. For seed transportation, experimental fish was placed in the 20L tank with ice to keep down the temperature (14.5℃) with different densities, as 50, 100, and 200 thousand/ton. Then, the fish was transported from the hatchery located in Goheong to Aquaculture Research Center in Chonnam National University distanced 2 hours away. To observe the changes of water quality between before and after transportation, environmental changes (pH, DO, SS) and nutrients (NH4-N, PO4-P, NO3-N, NO2-N) were analysed and mortality after transportation was used as standard fact for water quality changes. All factors of water quality in different water temperatures and salinities showed the regular tendency. In environmental factors, pH and DO were on inverse relationship with all water temperatures and salinities and on direct proportion with SS. In nutrient factors, they were on direct proportion with NH4-N and PO4-P and on inverse relationship with NO3-N. NO2-N was the highest and the lowest in median and low density, respectively, and no significant difference with water temperature. SSshowed a trend as increase after transportation but no significant difference with water temperature and density. Mortality after transportation show higher on water temperature and density increased. For adult transportation, the group with sea water 25% showed the highest survival as 99.8% while higher salinity showed survival rate reduced, in general. 24 hours later, all experimental groups had dramatically dropped survival rate and higher survival was observed on lower salinity.Ht was 41.0% before transportation and no significance with it after transportation in all different salinities, except sea water 100% group which was 32.33% being of no significant difference with 25% sea water group. Hb was 9.81 to 10.92 ㎗/g before transportation and no significant difference with it after transportation. In water quality factors between before and after transportation, there was not big changes in pH, NO2, and NO3 except NH4. PO4was increased as 17 to 18mg/L in sea water 25, 50, and 75% groups. NH4was the highest in sea water 50% group. Accumulative mortality in all groups which were in different temperature drops was 25.00±8.66 in 15℃ group as the lowest.
Culturing in concrete tank the fishes did not reach to market size in harvest period meaning not to be efficient method for grow-out. Profit was 39.13% in pond which is higher than cage culture (39.13%) by 1.64% higher representing the fact that pond culture is the most effective culture method of K. punctatus.
