[보고서]중금속에 노출된 강도다리, Platichthys stellatus의 독성반응과 ascorbic acid의 해독작용

강주찬

중금속에 노출된 강도다리, Platichthys stellatus의 독성반응과 ascorbic acid의 해독작용
Toxic responses of fish exposed to heavy metals, and detoxification of ascorbic acid 원문보기

보고서 정보
주관연구기관	부경대학교 Pukyong National University
연구책임자	강주찬
보고서유형	최종보고서
발행국가	대한민국
언어	한국어
발행년월	2020-06
과제시작연도	2020
주관부처	과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT
등록번호	TRKO202100012763
과제고유번호	1345313903
사업명	이공학학술연구기반구축(R&D)
DB 구축일자	2021-08-28
키워드	강도다리.중금속.생리적 반응.생화학적 반응.면역독성.신경독성.축적.해독.Ascorbic acid(AsA).

초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 국내 양식종인 강도다리를 대상으로 중금속 노출에 따른 생리, 면역, 생화학 및 분자생물학적 반응의 관점에서 독성영향을 평가하고, AsA의 공급에 의한 해독 기구를 구명하여 양식 환경에서 파생될 수 있는 중금속 오염에 대한 저감 방향을 제시하여 궁극적으로 인간의 어류이용에 있어 안정성을 추구하는데 그 최종목표가 있다.

□ 연구 목표대비 연구결과
연안으로 유입되는 중금속은 퇴적물 등에 축적되며, 해양생물에 독성영향을 미치게 된다. 한편, ascorbic acid(AsA)는 동물의 성장, 면역 및 생리적 기능 등에 필요한 영양소이며, 대표적인 항산화물질 중 하나이다. 어류에 있어 AsA의 부족은 척주기형, 내부출혈, 아가미변형, 비정상적인 색소, 식욕감퇴 및 지방간 등의 증상들을 초래할 수 있다. 즉, 어류에 필수영양소로서 AsA는 조직결합, 혈관 및 뼈 등의 많은 대사과정의 생물학적 hydroxylation을 포함하는 공동요소로 작용할 뿐만 아니라 중금속을 포함한 다양한 독성물질을 해독하는 효과를 가지고 있다. 중금속 노출된 동물에 대해 AsA의 공급효과에 대한 연구는 중금속 독성을 해독하는 관점에서 육상동물에서 부분적으로 이루어지고 있으나, 어류에 대한 연구는 극히 미비하다. 따라서 본 연구는 국내의 양식대상 어종을 대상으로 중금속 노출에 따른 독성영향을 생리, 생화학, 면역 및 분자생물학적 관점에서 평가하고, 이를 바탕으로 AsA의 사료 공급에 의한 해독작용을 구명하여 양식 환경에서 파생될 수 있는 중금속 오염에 대한 저감 방향을 제시하고, 궁극적으로 인간의 어류이용에 있어 안정성을 추구하는데 그 최종목표가 있다.

□ 연구개발결과의 중요성
미국·유럽 등 여러 나라에서는 이미 생물학적 독성실험을 근거로 한 현실적인 수계 오염물질에 대한 기준을 수립해왔다. 하지만, 우리나라에서는 생물의 독성실험을 통한 수계 오염물질 지표설정은 극히 미비한 실정이다. 어류에 미치는 오염물질의 영향은 우리나라와 같은 산업구조에서 불가분의 관계에 있으며, 이에 대한 지식과 기술은 수산계 뿐만 아니라 인간의 환경 및 위생학적인 측면에서도 중요한 기여를 하게 된다. 이에 이 연구는 기술 경쟁에서 그 기틀을 마련하는 데 중요한 역할을 하리라 생각된다. 특히, 현재까지의 연구들은 오염물질에 대한 단편적인 반응을 나타내고 있으며, 종합적인 결과를 도출하지 못하여, 각각의 연구에 대한 전반적인 해석이 모호한 경우가 많다. 또한 현재의 연구들은 지나치게 내분비 장애물질과 같은 특정 오염물질에 편중되어 있는 실정이며, 우리나라 연안에 분포하는 많은 오염물질에 대한 체계적인 관리를 위해서는 본 연구와 같은 기초평가에서 어류에 대한 종합적인 고찰보다 재현성 높은 연구가 필요한 실정으로 사료된다. 우리나라의 경우 동물성 단백질의 거의 절반을 수산물에 의존하므로 어류의 건강이 인간의 위생에 각별한 상관관계를 나타내고 있다. 이러한 실정에서 어류의 생리 및 생화학적 변동을 이용한 어류의 건강지표를 마련하는 것은 환경성 유래의 질병의 조기발견과 오염물질의 위해성을 동시에 파악하게 됨으로써 연구의 중요성이 크다고 사료된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

표지 ... 1
연구결과 요약문 ... 2
목차 ... 3
Ⅰ. 연구개발과제의 개요 ... 4
Ⅱ. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
1. 1차 년도 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
2. 2차 년도 연구수행내용 및 연구결과 ... 10
3. 3차 년도 연구수행내용 및 연구결과 ... 14
4. 연구수행결과의 논문투고 ... 21
Ⅲ. 연구개발결과의 중요성 ... 21
Ⅳ. 참고문헌 ... 22
Ⅴ. 연구 성과 ... 23
끝페이지 ... 25

표/그림 (24)

표 Index of stress assessment in starry flounder, Platichthys stellatus
표 Pb concentration in brain, muscle, liver, spleen, kidney, intestine and gill of starry flounder (Platichthys stellatus) exposed to the different concentrations of dietary lead for 4 weeks, followed by a depuration period of 2 weeks. Values are mean±S.D. Values with different superscript are significantly different in 2, 4 and 6 weeks ( P < 0.05) as determined by Duncan's multiple range test
표 Changes of hematological parameters in starry flounder, Platichthys stellatus exposed to the different concentrations of dietary lead for 4 weeks, followed by a depuration period of 2 weeks
표 Changes of serum parameters in starry flounder, Platichthys stellatus exposed to the different concentrations of dietary lead for 4 weeks, followed by the depuration period of 2 weeks
표 Superoxide dismutase activities in liver, kidney and gill of starry flounder, Platichthys stellatus exposed to dietary lead (Pb) for 4 weeks, followed by a depuration period of 2 weeks. Values are mean±S.D. Values with different superscript are significantly different in 2, 4 and 6 weeks ( P < 0.05) as determined by Duncan's multiple range test
표 Reduced glutathione levels in liver, kidney and gill of starry flounder, Platichthys stellatus exposed to dietary lead (Pb) for 4 weeks, followed by a depuration period of 2 weeks. Values are mean±S.D. Values with different superscript are significantly different in 2, 4 and 6 weeks ( P < 0.05) as determined by Duncan's multiple range test
표 Glutathione-S-transferase activities in liver, kidney and gill of starry flounder, Platichthys stellatus exposed to dietary lead (Pb) for 4 weeks, followed by a depuration period of 2 weeks. Values are mean±S.D. Values with different superscript are significantly different in 2, 4 and 6 weeks ( P < 0.05) as determined by Duncan's multiple range test
표 Changes of acetylcholinesterase activities in brain and muscle of starry flounder, Platichthys stellatus exposed to dietary lead (Pb) for 4 weeks, followed by a depuration period of 2 weeks. Values are mean±S.D. Values with different superscript are significantly different in 2, 4 and 6 weeks ( P < 0.05) as determined by Duncan's multiple range test
표 Immune responses and MT gene in plasma of starry flounder, Platichthys stellatus exposed to dietary lead (Pb) for 4 weeks, followed by a depuration period of 2 weeks. Values are mean±S.D. Values with different superscript are significantly different in 2, 4 and 6 weeks ( P < 0.05) as determined by Duncan's multiple range test
표 Changes of hematological parameters in starry flounder, Platichthys stellatus fed diet containing different levels of AsA for 4 weeks
표 Changes of serum parameters in starry flounder, Platichthys stellatus fed diet containing different levels of AsA for 4 weeks
표 SOD and GSH activities in liver, kidney, gill and spleen of starry flounder, Platichthys stellatus fed diet containing different levels of AsA for 4 weeks. Values are mean±S.D. Values with a different letter are significantly different from others at 2 and 4 weeks (P<0.05) as determined by Duncan’s multiple range test
표 GST activities in liver, kidney, gill and spleen of starry flounder, Platichthys stellatus fed diet containing different levels of AsA for 4 weeks. Values are mean±S.D. Values with a different letter are significantly different from others at 2 and 4 weeks (P<0.05) as determined by Duncan’s multiple range test
표 Immune responses and MT gene in plasma of starry flounder, Platichthys stellatus fed diet containing different levels of AsA for 2, 4 weeks. Values are mean±S.D. Values with a different letter are significantly different from others at 2 and 4 weeks (P<0.05) as determined by Duncan’s multiple range test
표 Cd accumulation in liver, gill, kidney, spleen, intestine and muscle of starry flounder, Platichthys stellatus combinedly exposed to the different concentration of dietary cadmium and L-Ascorbyl-2-monophospate for 4 weeks. Values with different superscript are significantly different in 2 and 4 weeks ( P < 0.05) as determined by Duncan´s multiple range test
표 Daily length, daily weight gain, Condition factor and hepatosomatic index of starry flounder, Platichthys stellatus combinedly exposed to the different concentration of dietary cadmium and L-Ascorbyl-2-monophospate for 4 weeks. Values with different superscript are significantly different in 2 and 4 weeks ( P < 0.05) as determined by Duncan´s multiple range test
표 Change of RBC count, Hematocrit, Hemoglobin and HSI in starry flounder, Platichthys stellatus combinedly exposed to different concentration of dietary cadmium and L-ascorbyl-2-monophosphate 4 weeks
표 Change of Calcium, Magnesium in starry flounder, Platichthys stellatus combinedly exposed to different concentration of dietary cadmium and L-ascorbyl-2-monophosphate 4 weeks
표 Change of Glucose, Total protein, Total cholesterol in starry flounder, Platichthys stellatus combinedly exposed to different concentration of dietary cadmium and L-ascorbyl-2-monophosphate 4 weeks
표 Change of GOT, GPT in starry flounder, Platichthys stellatus combinedly exposed to different concentration of dietary cadmium and L-ascorbyl-2-monophosphate 4 weeks
표 SOD activity of starry flounder, Platichthys stellatus combinedly exposed to the different concentration of dietary cadmium and L-Ascorbyl-2-monophospate for 4 weeks. Values with different superscript are significantly different in 2 and 4 weeks ( P < 0.05) as determined by Duncan´s multiple range test
표 CAT activity of starry flounder, Platichthys stellatus combinedly exposed to the different concentration of dietary cadmium and L-Ascorbyl-2-monophospate for 4 weeks. Values with different superscript are significantly different in 2 and 4 weeks ( P < 0.05) as determined by Duncan´s multiple range test
표 GST activity of starry flounder, Platichthys stellatus combinedly exposed to the different concentration of dietary cadmium and L-Ascorbyl-2-monophospate for 4 weeks. Values with different superscript are significantly different in 2 and 4 weeks ( P < 0.05) as determined by Duncan´s multiple range test
표 GSH level of starry flounder, Platichthys stellatus combinedly exposed to the different concentration of dietary cadmium and L-Ascorbyl-2-monophospate for 4 weeks. Values with different superscript are significantly different in 2 and 4 weeks ( P < 0.05) as determined by Duncan´s multiple range test

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