The predator-prey interaction in freshwater ecosystems is a crucial area in the ecological study field and one of example to find such interaction is to investigate stomach contents. However, traditional method through visual inspection often induce misidentification, as it depends critically on intactness of physically visible data. In this study, we utilized Next-Generations Sequencing (NGS) technology to test the applicability stomach content analysis and overcome such limitation. NGS was applied to analyze the stomach contents of the Hemibarbus labeo, Tachysurus fulvidraco, and Plecoglossus altivelis collected in the lower part of Nakdong River. As a result, T. fulvidraco had a higher number of Animalia operational taxonomic units (OTUs) intake rate than H. labeo. At the same time, P. altivelis had higher number of Plantae OTUs intake rate than T. fulvidraco and higher Protozoa OTUs intake rate than H. labeo respectively. Therefore, NGS technology application enable to overcome traditional method’s limitation and discover hidden interspecific interaction which can further be used in appropriate habitat assessment.

Gut contents analysis is essential to predict the impact of organisms on food source changes due to variations of the habitat environment. Previous studies of gut content analysis have been conducted using traditional methods, such as visual observation. However, these studies are limited in analyzing food sources because of the digestive process in gut organ. DNA metabarcoding analysis is a useful method to analyze food sources by supplementing these limitations. We sampled marine fish of Pennahia argentata, Larimichthys polyactis, Crangon affinis, Loligo beka and Sepia officinalis from Gwangyang Bay and Yeosu fisheries market for analyzing gut contents by applying DNA metabarcoding analysis. 18S rRNA v9 primer was used for analyzing food source by DNA metabarcoding. Network and two-way clustering analyses characterized the relationship between organisms and food sources. As a result of comparing metabarcoding of gut contents for P. argentata between sampled from Gwangyang Bay and the fisheries market, fish and Copepoda were analyzed as common food sources. In addition, Decapoda and Copepoda were analyzed as common food sources for L. polyactis and C. affinis, respectively. Copepoda was analyzed as the primary food source for L. beka and S. officinalis. These study results demonstrated that gut contents analysis using DNA metabarcoding reflects diverse and detailed information of biological food sources in the aquatic environment. In addition, it will be possible to provide biological information in the gut to identify key food sources by applying it to the research on the food web in the ecosystem.

동물플랑크톤이 식물플랑크톤을 선택적으로 섭식하는 특성에 대한 이해는 수생태계 먹이사슬 내의 물질 이동에 중요하다. 하지만 해부를 통한 위내용물 추출 방법은 소형 요각류를 대상으로 적용하기에는 적절하지 않고, 유전자가 유실되거나 위내용물이 아닌 개체 외부의 유전자로 인해 오염될 가능성이 존재한다. 본 연구에서 호내 식물 플랑크톤 조성 및 기타 환경이 상이한 두 지점을 선정하여 모든 지점에서 지속적으로 출현하는 기수성 요각류인 Sinocalanus tenellus를 대상으로 위내용물의 유전자 분석을 수행하였다. 요각류 개체 외부의 DNA를 제거하는 데 2.5%로 희석한 시판용 표백제(차아염소산나트륨 5.4%) 에 2분간 처리하여 증류수로 2회 세척한 뒤 유전자를 추출하였다. 추출된 유전자는 23S rRNA을 증폭하여 서열분석을 실시하였다. Capillary sequencing 분석 결과, 원수와 처리수 및 요각류 위내용물에서 다양한 분류군 (규조강, 녹조 강, 남조강, 와편모조강, 은편모조강, 황갈조강)에 속하는 식물플랑크톤이 검출되었으며, 새만금호 내 시공간 차이에 따라 상이한 경향을 보였다. 현미경을 이용하여 동정한 식물플랑크톤 군집 조성의 경우 규조강이 우점한 반면, 동일한 원수의 유전자 분석 (capillary sequencing) 결과에서는 주로 녹조강, 남조강 및 와편모조강이 우점하여 다소 상반된 경향을 나타냈다. 본 연구에서 적용한 위내용물 분석에 특화된 외부 유전자 제거 전처리 방법은 농도와 처리시간 조절 등의 응용방법에 따라 다양한 동물플랑크톤 분류군에 적용이 가능할 것으로 사료된다.

Diet composition and trophic level of Trachurus japonicus were studied using 417 specimens collected by trawls, set nets and purse seine fisheries from March 2019 to February 2020 in the South Sea of Korea. The size of T. Japonicus ranged from 7.0 to 49.8 cm in total length. T. japonicus were a carnivore that fed mainly on euphausiids and pisces. In eddition, T. japonicus fed on small quantities of cephalopods, crabs etc. T. japonicus showed ontogenetic changes in feeding habits. The proportion of euphausiids decreased inversely proportional to body size whereas the consumption of pisces gradually increased. As body size of T. japonicus increased the mean number of prey per stomach and the mean weight of prey per stomach tended to increase, but the mean number of prey per stomach was not significantly different. As a result of the feeding strategy analysis, T. japonicus were specialized feeders with pisces and euphausiids as their dominant prey. The trophic level ranged between 3.57 ± 0.54 and 3.91 ± 0.65, and increased asymptotically with size of specimens. The average trophic level of the T. japonicus was 3.79 ± 0.61.

오염지표생물로서 널리 활용되고 있는 깔따구는 잡식, 초식, 육식성 등 종에 따라 다양한 섭식형태를 보이는 것으로 알려져 있다. 그중 잡식성으로 알려져 있는 삼지창무늬깔따구 (P. scalaenum)는 국내의 다양한 하천 생태계에서 우점하기 때문에 하천 생태계 내 먹이 사슬에 있어 중요한 역할을 담당하고 있다. 그럼에도 불구하고 먹이원에 대한 자세한 정보가 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 국내 4대강의 대표적인 보 (이포보, 세종보, 죽산보, 강정고령보, 달성보) 구간에 서식하는 삼지창무늬깔따구를 대상으로 소화관 내용물을 분석하여 먹이원을 파악하고자 하였다. 이포보에서 채집된 깔따구 소화관에서 동물플랑크톤의 사체 (부속지, 강모 등)가 다수 포함된 반면, 다른 4개보의 깔따구 소화관에서는 식물플랑크톤이 주를 이루고 있었다. 깔따구의 소화관 내용물과 환경에 식물플랑크톤 종 조성은 매우 유사하였으며, 정점 간 종 조성의 차이가 뚜렷하게 나타났다. 본 연구에서 수행된 삼지창무늬깔따구의 소화관 분석은 잡식성 깔따구의 섭식 특성을 파악할 수 있었으며, 특히 깔따구의 소화관 내용물 분석을 통한 주변 수환경 내 기초생산자의 종 조성 파악 연구의 가능성을 보였다.

The diet composition of Arctoscopus japonicus was studied using 448 specimens collected in the coastal waters of East Sea, Korea. The size of the specimens ranged from 6.2-25.3 cm in total length (TL). A. japonicus were fed mainly on amphipods that constituted 76.1% in IRI. Euphausiids were the second largest prey component. The diets also include small quantities of crabs, copepods, mysids, cephalopods, monogeneans, and fishes. A. japonicus showed ontogenetic changes in feeding habits. Smaller individuals (6-10 cm, TL) fed mainly on amphipods. The proportion of amphipods decreased as body size increased, whereas the consumption of euphausiids gradually increased (10-14 cm, TL). As the body size more increased, the proportion of amphipods increased whereas euphausiids decreased (14-26 cm, TL).

The diet composition of Takifugu niphobles was studied with 587 specimens collected in the eelgrass bed of Jangpyeong-ri, Tongyeong, Korea, using a seine net, monthly from May 2016 to April 2017. The standard length (SL) of the specimens ranged from 0.7 to 9.0 cm. The stomach contents analysis indicated that T. niphobles consumed mainly amphipods (%IRI: 91.0 %). In addition, T. niphobles fed on small quantities of copepods, polychaetes, insects, bivalves and crabs. T. niphobles consumed mainly amphipods over all size class. Smaller individuals (less than 4 cm SL) fed mainly on amphipods and copepods. The proportion of copepods decreased, as body size increased, whereas the consumption of polychaetes increased gradually. The seasonal variation in the diet composition of T. niphobles was significant. Amphipods were most common prey in all seasons. Copepods decreased from summer to spring gradually whereas the consumption of polychaetes increased in autumn.

본 연구는 여름철 낙동강 하구역 해빈 쇄파대에서 누치 유어의 출현양상, 위내용물 조성, 체장과 주야간 위내용물 조성의 차이를 조사하였다. 시료는 2014년 주야간에 낙동강 하구역 해빈 쇄파대의 2개 정점에서 지인망으로 8월에 채집된 67개체를 이용하였다. 여기서 채집된 개체의 체장은 5.1에서 9.7 cm의 범위를 보였다. 누치는 단각류를 주로 섭식하는 육식성으로 어류였으며, 그 외 어류와 갯지렁이류 그리고 새우류 등을 부가적으로 섭식하였다. 누치는 크기에 따라 식성변화를 보여, 가장 작은 크기군(< 6.4 cm SL)의 개체들은 단각류를 주로 섭식하였던 반면, 체장이 증가할수록 단각류 대신 어류의 비중이 증가하였다. 주야에 따라서는 주간에는 단각류와 갯지렁이류를 주로 섭식하였고, 야간에는 어류를 주로 섭식하였다

The diet composition of juvenile Trachurus japonicus were studied using 195 specimens collected from 2013 (May, June, July, and September) to 2014 (May, June, and July) in the coastal waters of Geumodo, Yeosu, Korea. The size of juvenile T. japonicus ranged from 4.3 to 15.2 cm in body length (BL). Juvenile T. japonicus was carnivorous and crustaceans predators that consumes mainly consumed copepods. Its diet also included small quantities of decapods, cirripedians, nematods, chaetognathans, fishes, amphipods, cumaceans, ostracods and euphausiids. The graphical method for feeding strategy revealed that juvenile T. japonicus is an opportunistic and specialized predator on copepods, especially Corycaeus. affinis, and showed narrow niche width. Juvenile T. japonicus showed ontogenetic diet change. Small size group individuals (4.3–8.0 cm BL) mainly consumed copepods. The portion of this prey item decreased in the large size group (8.0–15.2 cm BL), and this decrease was paralleled with increased consumption of decapods.

The diet composition of juvenile Korean piscivorous chub, Opsariichthys uncirostris amurensis were studied using 277 specimens collected from January to December 2004 in the surf zone of Nakdong river estuary. The size of Opsariichthys uncirostris amurensis ranged from 2.6 to 9.1 cm in standard length (SL). Opsariichthys uncirostris amurensis was carnivore that consumes mainly amphipods and insects. Its diet also included small quantities of polychaetes, fishes, and algae and plants. Opsariichthys uncirostris amurensis showed ontogenetic diet change. Smaller individuals (< 4 cm SL) mainly consumed amphipods. The portion of these prey items decreased with increasing fish size, and this decrease was paralleled with increased consumption of larger preys such as polychaetes and fishes. Insects were preyed moderated values in all size classes. Opsariichthys uncirostris amurensis diet also showed diel change with consuming more on amphipods and polychaetes during day.

본 연구는 고라니(Hydropotes inermis argyropus)의 식이습성을 밝히기 위하여 강원도 철원지역과 전라남도 동부지역 등에서 채집된 44개체 고라니의 위내용물 샘플에 대한 먹이식물을 분석하였다. 분석 결과, 총 15목 18과 13종의 먹이식물이 확인되었다. 그중 가지과(Solanceae, 53.8%)와 벼과(Gramineae, 30.3%)의 식물이 가장 높게 나타났다. 지역별로 살펴보면, 강원도 철원지역에서는 13목 15과 10종이 확인되었는데 초본류(70.21%)와 가지과(29.18%)의 식이물이 많은 것으로 나타났다. 또한 전라남도 동부지역에서는 8목 7과 4종이 확인되었고, 벼과(78.6%), 목본식물(14.70%)이 많은 것으로 나타났다. 계절별로는 봄(80.6%)과 가을(68.8%)에는 벼과의 식물이 여름에는 콩과 (Leguminosae, 75.9%), 겨울에는 가지과(85.4%)의 식물을 선호하는 것으로 나타나 계절에 따라 먹이원이 서로 다른 양상을 보였다. 따라서 고라니는 지역별, 계절별로 선호하는 식물이 다르게 나타난 바 고라니 관리방안에 본 결과를 활용할 수 있다.

Ghost fishing으로 추정되는 유실된 플라스틱 붕장어 통발에 어획된 붕장어의 섭이 상태와 개체의 성장에 대해 조사하기 위하여, 통발 조업선에 어획된 붕장어와 트롤 그물에 어획된 붕장어를 이용하여 비교 분석하였다. 어획된 붕장어의 평균 전장은 연안 통발 조업선과 시험 조업에서 어획된 것이 33.6cm, 트롤 그물에 어획된 것이 48.9cm 그리고 수거된 유실 통발에 어획된 것이 45.6cm이었다. 이러한 체장의 분포는 붕장어가 성장하면서 연안에서 외양으로 나간다는 사실과 일치한다. 위내용물 조사에서 먹이를 섭이하지 못해 위내용물이 전혀 없었던 붕장어의 비율은 통발 조업선 5.0%, 트롤 4.2% 그리고 유실 통발 87.6%로 유실 통발에서 17～20배 높게 나타났다. 먹이로써 어류를 섭이한 붕장어의 비율은 통발 조업선이 98.7%, 트롤이 78.8% 그리고 유실 통발이 63.3%로 나타났으며, 그 외의 먹이 생물은 갑각류와 두족류 등이었다. 순체중과 전장을 이용하여 계산한 비만도는 트롤 어획물이 1.514이고, 유실 통발 어획물이 1.292로서 약 15%의 차이가 있었으며, 이들 자료에 대한 공 분산분석에서 실시한 t검정 결과 5% 유의수준에서 위치의 차이가 있는 것으로 나타났다.