큰징거미새우(Macrobrachium rosenbergii)는 양식 시설 내에서 체색 불량 및 갑각 약화와 같은 문제로 경제적 손실을 겪고 있다. 이 종은 동물성 원료 기반의 사료로 양식되지만, 야생에서는 식물체 비중이 높은 detritus를 주로 섭취한다. 새우가 야생에서 섭취한 식물체는 기본 영양소 뿐만 아니라 체색의 재료인 카로티노이드의 공급원이기도 하다. 개나리(Forsythia koreana)는 우리나라에 널리 분포하는 꽃나무로 잎에는 황색 당근에 버금가는 양의 카로티노이드가 함유 되어 있다. 본 연구에서는 큰징거미새우에게 개나리 잎을 공급하여 체색 및 건강도에 미치는 효과를 조사하였다. 실험사료는 「배합사료 100%(대조구), CON」, 「배합사료 80%+개나리 잎 분말 20%, FP」, 「배합사료 80%+가공하지 않은 개나리 잎 20%, FL」의 세 가지였으며, 각 조건 의 사료를 평균 체중 1.1 ± 0.2 g의 어린 새우들에게 10주간 공급하였다. 실험 결과, 체색의 경 우, CON의 새우들은 일관적으로 투명한 상아색을 띠었으나, FP와 FL 새우의 경우 사육일의 경과에 따라 푸른색을 거쳐 암갈색으로 변화하였다. 생존과 성장은 CON과 FP 또는 FL 사이에 유의한 차이가 없었다. 간췌장을 조직학적으로 비교한 결과, hepatopancreatic tubule의 구성 세포 중 B cell의 vacuole 크기가 CON에 비해 FP과 FL에서 훨씬 컸다. B cell의 vacuole은 영 양소의 흡수 및 소화의 역할을 하며, 개나리 잎의 공급이 큰징거미새우의 건강에 긍정적으로 작용했을 가능성을 시사한다. 이상의 결과는 큰징거미새우의 양식에 개나리 잎을 활용하면 성장 저해 없이 체색의 개선 및 건강도의 향상을 기대할 수 있음을 보여준다.
어류의 번식은 뇌에서 분비되는 다양한 신경호르몬과 뇌하수체에서 분비되는 생식소 자극 호 르몬에 의해 조절된다. 극동산 뱀장어(Anguilla japonica)의 번식도 이 호르몬들의 작용에 의해 조절되지만 성 성숙 시 신경호르몬이 뇌하수체 호르몬을 조절하는 방법은 완전히 밝혀지지 않 았다. 이전 연구에 의하면 progesterone (P4), melatonin 및 serotonin (5-HT) 등과 같은 신경호 르몬이 일부 어류의 번식 과정 조절에 관여하는 것으로 밝혀졌다. 본 연구에서는 뱀장어의 뇌 하수체를 초대 배양하였고, 안정화된 뇌하수체 세포에 P4, 17β-estradiol (E2), melatonin 및 5- HT를 처리하였다. 이후 처리된 호르몬의 작용이 뇌하수체 세포에서 번식 관련 호르몬인 FSHβ, LHβ, GH 및 SL mRNA 발현에 어떤 영향을 미치는지 조사하였다. 본 연구를 수행한 결과, P4는 뇌하수체 세포에서 FSHβ와 LHβ 발현을 증가시켰고, melatonin은 FSHβ와 LHβ 뿐만 아니라 GH 와 SL의 발현을 증가시켰다. 하지만 5-HT는 이 유전자의 mRNA 발현에 유의한 영향을 미치지 않았다. 이상의 결과는 P4 또는 melatonin이 뱀장어의 초기 성 성숙에 중요한 역할을 할 수 있음을 의미한다.
순환여과양식시스템(RAS)은 사육수를 여과하여 재사용하며 고밀도로 사육하는 양식 방법으로 수질관리 및 소독이 매우 중요하다. 병원체로 인한 질병 발생을 예방하고 수질 개선에 도움을 주기 위하여 최근 코로나 방전 플라즈마 처리수(plasma water, PW)를 이용한 사육수 소독법이 제안되었다. 본 연구에서는 플라즈마 발생장치를 설치한 순환여과시스템(처리구, PW system) 과 설치하지 않은 순환여과시스템(대조구, No PW system)에서 40일 동안 틸라피아를 사육하 면서 수질 변화 및 어체의 성장을 조사하였다. 이를 위해 10일 마다 물을 채수하여 UV 투과율 과 일반 세균 수 변화를 측정하였고 틸라피아의 성장지표, 생존율 및 조직학적인 차이를 분 석하였다. UV 투과율 실험 결과 처리구와 대조구는 실험 시작 시에(0일) 각각 74.1%, 74.8%를 나타냈으며, 40일째에 처리구는 91.8%로 증가한 반면 대조구는 65.2%로 감소하여 수중 유기 물 감소 효과를 확인하였다. 일반 세균 수는 40일에 이르러 처리구(101.69 CFU/ml)에서 대조구 (103.25 CFU/ml) 보다 유의하게 감소하였다(p<0.05). 틸라피아 성장차이 조사 결과 처리구는 대조구에 비해 총 증중량이 유의하게 높았으며(p<0.05), 다른 성장지표도 처리구가 상대적으로 높았으나 통계적으로 유의한 차이는 아니었다(p>0.05). 또한 처리구는 100%의 생존율을 보였 으며, 조직학적으로 대조구와 차이가 나타나지 않았다. 따라서 플라즈마 처리수는 순환여과양 식시스템 내 어류의 성장과 건강에 해를 끼치지 않고 수질 개선에도 효과가 있을 것으로 기대 된다. 그러나 현장 적용 시에는 탈기수조의 설치 등 주의사항을 충분히 고려하여야 할 것이다.
한강 하구는 오염물질과 병원성 미생물의 유입 및 확산 가능성으로 인해 이곳에 서식하는 수산생물에 피해가 발생할 수 있다. 하지만 지금까지 이 지역 서식 생물에 대한 법정전염병 병원체 감염 여부가 조사된 자료는 찾아보기 힘들다. 본 연구에서는 한강 하구 전류리에 서식하는 수산 생물 중 잉어과 어류와 갑각류를 대상으로 법정전염병 (잉어봄바이러스병, SVC; 잉어허피스바이러스병, KHVD; 유행성궤양증후군, EUS; 흰반점병, WSD) 및 기생충의 감염 여부를 조사하였다. 전류리 유역에서 채집된 어류는 잉어과 어류가 가장 많았으며 주연성 어류와 일차 담수어가 같이 관찰되었고, 갑각류는 해산종이 채집되었다. 채집된 잉어과 어류와 갑각류에 대해 PCR을 이용한 법정전염병 검사 결과 이들 질병에 감염된 개체는 없었다. 기생충성 질병 검사 결과 공중보건상 위협요인인 간흡충이 검출되지는 않았지만 일부 어류에서 다른 흡충류의 metacercaria와 nematode, cestode, copepod, 단생충 및 구두충 등의 감염을 확인할 수 있었다. 이상의 결과는 아직 한강 하구가 주요 수산생물 전염병 병원체에 심각하게 오염되지 않았음을 의미한다. 그러나 한강의 수질 상태는 지속적으로 변화 하고 수서 생태계에 대한 전염병의 파괴력은 예측하기 힘들 정도로 위험하므로, 지속적인 방역 노력이 진행되어야 할 것이다. 이를 위해 조사 지역을 전류리뿐만 아니라 이곳보다 상류로 확대하고 조사 개체 수를 늘려서 질병모니터링을 실시할 필요성이 제기된다.
수산자원보호구역인 춘천호와 안동호에서 어류 군집 분석을 실시하였다. 조사는 2017년부터 2018년까지 수행되었으며, 어류상을 파악하고 우점종 및 아우점종을 확인한 결과 춘천호에서 채집된 어류는 총 13과 34종 1,197개체였다. 채집된 어류 중 블루길(Lepomis macrochirus)이 23.2%로 우점하였으며, 피라미(Zacco platypus)가 17.4%로 아우점하였다. 안동호에서 채집된 어 류는 총 9과 24종 1,393개체였다. 우점종은 블루길이 15.7%로 가장 많이 채집되었으며, 붕어 (Carassius carassius)가 15.2%로 아우점하였다. 두 조사지점의 종다양도는 과거보다 증가하는 경향을 보였으며, 균등도는 안동호에서는 차이가 보이지 않았으나 춘천호에서는 증가하는 경 향을 보였다. 두 인공호 모두 어류상 및 군집구조 측면에서 안정된 상태를 유지하고 있으나 외래종 비율을 감소시키기 위한 지속적인 노력이 필요하고, 다양한 어종이 안정적으로 개체 수를 유지할 수 있도록 수산자원 종자 방류 및 인공산란장 설치 등과 같은 관리가 필요하다.
붉바리(Epinephelus akaara) 종자생산 시 기형 발생에 의한 손실이 크지만 기형어에 대한 생물 학적 정보는 많지 않다. 본 연구에서는 부화 후 96일 붉바리 치어를 정상 그룹과 두 유형의 기 형 그룹(머리, 턱)으로 나누어 형태형성과 연관된 4개의 주요 유전자(insulin like growth factor 1: IGF-1, bone morphogenic protein 4: BMP4, peroxisome proliferator-activated receptors γ: PPARγ, matrix Gla protein: MGP) 발현을 조사하였다. 각 그룹에서 뇌, 간 및 근육을 잘라낸 다 음 total RNA를 추출한 후 real-time PCR을 사용하여 유전자 발현 차이를 비교하였다(n=20). 부화 후 96일 붉바리 치어에서 IGF-1과 BMP4 유전자는 기형 그룹의 뇌와 간에서 정상 그룹과 비교하여 유의한 발현 차이를 나타냈다(p <0.05). 반면에 PPARγ와 MGP 유전자는 어떤 조직 에서도 정상 그룹과 기형 그룹 사이에 유의한 발현 차이를 보이지 않았다. IGF-1과 BMP4 유전 자는 치어 단계의 붉바리 기형 상태와 관련되어 있는 것으로 보인다.
간흡충(Clonorchis sinensis)은 우리나라에서 인체 감염율이 가장 높은 기생충이며, 이는 담수어 류를 중간숙주로 삼는다. 따라서 강 유역에 서식하는 담수어류를 대상으로 간흡충의 메타세르 카리아(Clonorchis sinensis metacercariae, CsMc)가 감염되어 있는지를 조사한 연구가 많이 수 행되었으나 호수에 서식하는 물고기를 대상으로 한 연구는 거의 없다. 본 연구에서는 주요 인 공호수인 소양호, 남양호, 안동호, 춘천호에서 2016년부터 2017년까지 잉어과어류를 채집하여 CsMc의 감염 여부를 조사하였다. 이생흡충류의 메타세르카리아는 남양호에서 채집한 치리 및 붕어와, 소양호에서 채집한 피라미와 끄리에서 관찰되었다. 간흡충에 특이적인 프라이머를 사 용하여 PCR을 수행한 결과, 남양호의 치리에서 관찰된 것이 CsMc 이었음을 확인할 수 있었다. 본 연구는 주요 인공호수에 서식하는 잉어과어류에서 CsMc의 감염 실태에 대한 정보를 제공 하고 있으며, 남양호의 치리에서 CsMc 감염을 처음으로 보고하고 있다는 것에 의의가 있다.
In this paper, double texturization of multi crystalline silicon solar cells was studied with laser and reactive ion etching (RIE). In the case of multi crystalline silicon wafers, chemical etching has problems in producing a uniform surface texture. Thus various etching methods such as laser and dry texturization have been studied for multi crystalline silicon wafers. In this study, laser texturization with an Nd:YVO4 green laser was performed first to get the proper hole spacing and 300μm was found to be the most proper value. Laser texturization on crystalline silicon wafers was followed by damage removal in acid solution and RIE to achieve double texturization. This study showed that double texturization on multi crystalline silicon wafers with laser firing and RIE resulted in lower reflectance, higher quantum yield and better efficiency than that process without RIE. However, RIE formed sharp structures on the silicon wafer surfaces, which resulted in 0.8% decrease of fill factor at solar cell characterization. While chemical etching makes it difficult to obtain a uniform surface texture for multi crystalline silicon solar cells, the process of double texturization with laser and RIE yields a uniform surface structure, diminished reflectance, and improved efficiency. This finding lays the foundation for the study of low-cost, high efficiency multi crystalline silicon solar cells.
Kiss/GPR 54 system은 포유류에서 성 성숙 및 번식과 연관되어 있는 것으로 밝혀지고 있으며, 어류의 성 성숙 및 번식 과정에서도 Kiss/GPR 54 system이 중요한 역할을 할 가능성이 높다. 어류에서는 포유류와 달리 Kiss1 뿐만 아니라 Kiss2 유전자도 존재한다는 것이 밝혀졌다. 어류에서 Kiss2는 대부분 아미노산 서열 FNFNPFGLRF를 갖는 decapeptide를 생성하는 유전자이다. Kiss2 유전자는 시상하부에서 GnRH neuron을 자극하여 GTH 분비를 촉진시킨다고 알려져 있다. 그러나 뇌하수체에서 kisspeptin의 직접적인 영향은 아직 불명확하거나 결과가 상이하다. 본 연구에서는 나일 틸라피아(O. niloticus)를 대상으로 나일 틸라피아 Kiss2 유전자의 kisspeptin-10(Kp-10, FNYNPLSLRF) 투여가 뇌하수체에서 직접적으로 번식관련 유전자를 조절할 수 있는지 in vitro 실험을 통해 조사하였다. 사용된 실험어는 나일 틸라피아로 체장과 체중은 각각 13.06±0.76 cm, 39.88±9.48 g이였다(n=16). 멸균조건에서 뇌하수체를 적출하여 96-multiwell plate에 80%(v/v) Leibovitz L15 medium(Gibco), pH 7.4, 10% fetal bovine serum, 100 IU/ml penicillin, 그리고 100 μg/ml streptomycin이 첨가된 배양액에 각각 수용하였다. 뇌하수체를 안정화시키기 위해서 암조건에서 27℃로 3시간 배양한 후 나일 틸라피아 Kiss2 유전자의 Kp-10을 첨가한 배양액(0, 0.01, 1, 100 μM)으로 교환해 주었다(n=4 per treatment). 새로운 배양액에서 16시간 배양 후 각각의 뇌하수체로부터 TRI Reagent (MRC, Inc.)를 이용해 total RNA를 추출하였다. 추출한 total RNA(1 μg)을 이용해 cDNA를 합성 한 후 Kp-10 투여 농도 별로 GTH subunits(LHβ와 FSHβ)의 발현량을 qRT-PCR로 비교하였고, 참조유전자는 β-actin을 이용하였다. 뇌하수체에서 LHβ, FSHβ mRNA 발현은 Kp-10 투여농도에 의존하여 영향을 받았다. LHβ, FSHβ 모두 Kp-10 1 μM 투여구에서 가장 높은 발현량을 나타냈으며, Kp-10 100 μM 투여구에서 다시 낮아지는 경향을 나타냈다. 이러한 결과는 100 μM의 농도가 mRNA 발현을 촉진시키는데 적정한 농도 수준을 벗어난 과도한 농도였기 때문으로 판단된다. 본 연구는 뇌하수체에서 Kisspeptin이 직접적으로 GTH subunits을 조절할 수 있다는 가능성을 확인하였다. 그러나 Kisspeptin을 이용한 최적의 투여효과를 조사하기 위해서는 Kp-10 농도범위와 배양시간을 좀 더 세분화하여 실험을 진행할 필요가 있다.
수온은 어류를 포함한 수중동물의 다양한 생물학적 사건에 영향을 미친다. 어류의 번식 및 발생도 수온의 변화와 밀접한 관련이 있다. 어류를 높은 수온에 노출시키면 HSP70 유전자 발현을 유도한다. 따라서, HSP70 유전자 발현을 효과적으로 차단할 수 있는 저해제의 개발은 온도에 민감한 생물학적 사건과 관련된 HSP70의 역할을 연구하는데 크게 기여할 수 있다. 본 연구에서는 고온()에 노출된 틸라피아 자어와 치어(전장 10~13 cm)에서 천연 fla
GPR 54 (G protein-coupled receptor 54)는 kisspeptin receptor로 알려져 있으며 KISS1 receptor (KISS1r)로 불리기도 한다. GPR 54는 kisspeptin과의 연관성이 알려지기 이전부터 kisspeptin과는 별개로 그 구조와 기능이 연구되었다. 틸라피아 (Nile tilapia, Oreochromis niloticus)에서는 2004년도에 뇌에서 분리 동정되었으며, 이 어종의 뇌에 있는 GnRH 분비세포와 같은 위치에서 GPR 54 유전자의 발현이 관찰되었다 (Parhar et al., 2004). KISS/GPR 54 system은 포유류의 성 성숙 및 번식과 연관되어 있는 것으로 밝혀졌으며, 어류에서도 번식 조절 체계에서 외부의 환경신호와 체내의 대사적 신호를 중개하는 연결고리로 작용할 가능성이 높다. 그러나 어류에서 KISS/GPR 54 system에 관한 연구는 아직 많지 않아 역할구명을 위한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 KISS/GPR 54 system역할 구명에 대한 기초자료를 얻고자 틸라피아를 대상으로 개체크기별 및 조직별 GPR 54유전자의 발현 양상을 조사하였다. 선문대학교 수산생명의학과 수조실에서 사육중인 틸라피아를 아래의 표와 같이 크기별로 나누어 실험을 진행하였다.
자․치어를 제외한 나머지 실험어에서는 뇌를 적출하였으며, 아가미, 간, 근육, 생식소를 샘플하여 GPR 54유전자의 발현 양상을 비교하였다. 부화 후 1일, 부화 후 7일, 부화 후 30일, 부화 후 60일의 모든 그룹에서 GPR 54의 발현을 확인할 수 있었고 특히, 난황을 달고 있는 부화 후 1일 자어그룹에서 발현양이 가장 많은 것으로 확인되었다. 조직 내 GPR 54의 발현은 소형어, 중형어, 그리고 대형어 그룹 모두에서 뇌와 난소에서만 발현되는 특징을 보였다. 소형어에서의 뇌와 난소에서의 발현이 중형어와 대형어와 비교해 높은 GPR 54유전자 발현을 나타냈다. 뇌와 난소에서의 높은 발현은 개체의 크기가 커질수록 낮아지는 경향을 보였다. 자․치어를 제외한 모든 실험어는 puberty 단계에 도달한 개체를 사용하였지만 개체의 크기에 따라 발현양에 차이가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 GPR 54가 틸라피아 성적 발달 과정과 연관되어 있음을 시사한다.
자웅이체형 어류의 성결정 및 성분화는 일반적으로 각 개체의 유전형을 따른다. 자연환경에서는 자신이 가진 유전정보의 조절에 따라 성분화 시기에 아로마테이즈 유전자의 발현이 증가하거나 감소하고, 그 결과 스테로이드 호르몬들의 조성이 결정되어 각기 다른 방향으로 성분화하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 해산 태생 어류인 조피볼락(Sebasts schlegeli)의 ovarian type aromatase (P450aromA)와 brain type aro
Tilapia 난과 혈청의 cysteine proteinase 저해제(cystatin)의 산업적 이용 적성을 평가하고자 이의 저온 저장성과 가열에 대한 열 안정성을 살펴보았다. Tilapia 난과 난의 균질 상등액을 에서 3일간 보관하면서 cystatin 활성도의 변화를 측정한 결과 난의 경우는 저장 중 큰 변화가 없었으나, 난 균질 상등액의 경우는 활성이 차츰 감소하여 저장 3일 후에는 초기 활성의 약 65%로 줄어들었다. 냉동과 해동에 따른 cyst
내분비 교란물질들이 연안 어류의 정상적인 성적 발달을 위협할 수 있다는 사실은 잘 알려져 있지만, 해산 어종에 대한 이러한 위협을 파악하는 데 이용할 수 있는 적절한 시험 어종은 아직 개발되지 못했다. 그 이유 중의 하나는 성분화 초기에 어류의 생식소가 외형으로나 조직학적으로 암수 구분이 불분명한 경우가 많기 때문이다. 본 연구에서는 조피 볼락 Sebastes schlegeli의 자연 성비, 생식소 구조, 그리고 외인성 성스테로이드 호르몬에 의한 성분화
어류의 체내에서 성분화를 유도하는 물질이 성스테로이드호르몬(sex steroid hormone)이라는 사실이 잘 밝혀져 있으며, 성스테로이드 생합성 효소의 하나인 aromatase도 성분화에 직접적인 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 유전적으로 암컷인 틸라피아 자어(larvae) 집단을 aromatase 저해제(aromatase inhibitor, AI)인 Fadrozole로 침지 처리하여 초기 발생단계 중 어느 시기에 aromatase가
Vg은 난생 척추동물의 성숙한 암컷 혈청에 존재하는 성 특이 단백질로서 에 의해 합성이 유도된다. 본 연구는 뱀장어 Vg과 ER 유전자 발현에 대한 androgen과 성장호르몬(GH)의 영향을 조사하였다. 미성숙 뱀장어()에 , 뱀장어 recombinant GH(eGH, ) 또는 methyltestosterone(MT, )를 각각 단독 또는 eGH 또는 MT와 혼합하여 주사한 후 10일 후에 샘플을 채취하였다. 간 ER과 Vg mRNA는 RT-PCR을