본 연구에서는 해산 규조류(Skeletonema cosatatum)의 개체군성장률(r)을 사용하여 중금속 3종 (As, Cr, Pb)의 독성영향 평가를 실시하였다. S. costatum을 As (0, 0.32, 0.63, 1.25, 2.50 및 5.00 mg L-1), Cr (0, 0.16, 0.32, 0.63, 1.25 및 2.50 mg L-1) 및 Pb (0, 1.25, 2.50, 5.00, 10.00 및 20.00 mg L-1)에 96시간 노출한 이후에 r 값을 측정하였다. 대조구에서 r 은 0.04보다 높았으며 As 농 도 0.63, Cr 농도 0.63 및 Pb 농도 10.00 mg L-1 이상에서 r 이 대조구 대비 유의하게 감소하였고 중금속 농도가 증가할수록 농도 의존적으로 감소되는 경향을 나타냈다. EC50(반수영향농도)을 이용한 중금속의 독성세기는 Cr>As>Pb 순서를 나타냈으며, EC50 각각 0.80, 2.57 및 13.88 mg L-1으로 나타났으며, 최소영향농도(LOEC)는 각각 0.63, 0.63 및 10.00 mg L-1으로 나타났다. LOEC 를 기준으로 해양환경에서 Cr, As, Pb 농도가 0.63, 0.63 및 10.00 mg L-1 이상이 되었을 때, S. costatum에게 독성 영향이 나타날 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 본 연구를 통해 S. costatum 의 r 은 해양생태계 내에서 생산자 역할을 하는 생물에 대한 중금속의 독성평가를 위하여 유용 하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

Effect of heavy metals (Cd, Cu, Zn) on the survival and population growth rates (PGR) of marine rotifer, Brachionus plicatilis were examined. B. plicatilis were exposed to Cd, Cu and Zn for 24 h to determine their survival and 72 h to determine their PGR. Survival rates in the control groups were greater than 90%. They were decreased with increasing concentrations of Cd, Cu and Zn. Survival rates were reduced in a concentration-dependent manner. Significant reduction in survival rates after exposure to Cd, Cu and Zn at concentration greater than 40.00, 0.13 and 10.00 mg L-1, respectively. PGR in the control groups were greater than 0.50. They were decreased with increasing concentrations of heavy metals. PGR were reduced in a concentrationdependent manner. Significant reduction in PGR after exposure to Cd, Cu and Zn occurred at concentration greater than 12.5, 0.06 and 1.00 mg L-1, respectively. The order of heavy metal toxicity based on PGR was Cu>Zn>Cd, with EC50 (50% Effective Concentration) values of 0.12, 6.15 and 21.41 mg L-1, respectively. The lowest-observed-effective-concentrations (LOEC) of PGR after exposure to Cd, Cu and Zn were 12.50, 0.06 and 1.00 mg L-1, respectively. The No-observedeffective- concentrations (NOEC) of PGR after exposure to Cd, Cu and Zn were 6.25, 0.03 and 0.01 mg L-1, respectively, in marine ecosystems have toxic effects on PGR of B. plicatilis. These results suggest that the PGR of B. plicatilis are useful tool to assess the effect of heavy metals on primary consumers in marine natural ecosystems.

Toxicity assessment of heavy metals (As, Cr and Pb) has been investigated by using the rate of survival and population growth(r) of marine rotifer, Brachionus plicatilis. The survival rate was determined after 24 hours of exposure to As, Cr and Pb. As and Cr reduced survival rate in dose-dependent manner and a significant reduction were occurred at concentration of greater than 30 and 150 mg L-1, but Pb had no effect on survival rate. The r was determined after 72 hours of exposure to As, Cr and Pb. As, Cr and Pb reduced r in dose-dependent manner and a significant reduction were occurred at concentration of greater than 5, 25 and 50 mg L-1. The toxicity of heavy metals were ranked As>Cr>Pb, with EC50 values of 12.98, 82.34 and 110.14 mg L-1, respectively. The no-observed-effect-concentration (NOEC) of r in As, Cr and Pb exposure were 1, 12.5 and 50 mg L-1, respectively. The lowest-observed-effect-concentration (LOEC) of r in As, Cr and Pb exposure were 5, 25, and 50 mg L-1, respectively. From the results, the concentration of As, Cr and Pb (greater than 5, 25 and 50 mg L-1, respectively) have toxic effect on the r of B. plicatilis in natural ecosystems. These results (including NOEC and EC50) might be useful for the mixing toxicity assessment and toxic guide line of heavy metals in marine ecosystems.

해산규조류 Skeletonema cosatatum의 개체군성장률 (r) 을 사용하여 중금속 3종(Cd, Cu, Zn)의 독성영향 평가를 수행하였다. S. costatum을 Cd (0, 0.63, 1.25, 2.50, 5.00, 10.00 ppm), Cu (0, 0.25, 0.50, 0.75, 1.00, 1.25, 1.50 ppm) 그리고 Zn (0, 0.31, 0.63, 1.25, 2.00, 2.50, 5.00 ppm)에 노 출하고 96 h 이후에 r 값을 도출하였다. 대조구(Cd, Cu 그 리고 Zn을 포함하지 않은)에서 r은 0.05보다 높았으며 중금속 농도가 증가할수록 r은 감소하였다. 중금속에 의 해 농도의존적으로 r이 감소되었고 Cd 농도 1.25, Cu 농 도 1.25 그리고 Zn 농도 2.50 ppm 이상의 농도에서 명확 한 감소를 나타냈다. 중금속의 독성영향은 Cu¤Zn¤Cd 순서이며, 이때 EC50 값은 각각 1.11, 2.13 그리고 6.84 ppm으로 나타났다. 중금속 3종(Cd, Cu 그리고 Zn)에 노 출된 r의 최소영향농도는 각각 1.25, 1.00, 2.00 ppm으로 나타났다. 이 결과를 바탕으로, 해양환경에서 S. costatum 의 r은 Cd 농도가 1.25 ppm 이상, Cu 농도가 1.00 ppm 이 상, Zn 농도가 2.00 ppm 이상인 경우에 독성영향을 받았 다. 그러므로 S. costatum의 r은 해양환경에서 중금속 독 성영향 평가를 위한 매우 유용한 방법으로 판단된다.

본 연구는 시험생물로서 말똥성게 (Hemicentrotus pulcherrimus) 를 이용하여 내분비계장애물질인 bisphenol A (BPA)의 독성 및 시험생물로서의 적합성 등을 조사하였 다. 말똥성게(H. pulcherrimus)의 수정 및 정상 배아발생 에 미치는 BPA의 독성을 보기 위하여 농도(0, 300, 500, 800, 1000, 1500 ppb)에서 조사하였다. BPA 노출 시 수정 률은 시험구간 내의 BPA 처리농도와 관계없이 유의적인 변화가 없었다. 정상 배아발생률은 BPA 농도가 높을수 록 유의적인 감소를 나타냈으며, 800 ppb 농도부터 유의 적인 감소를 보였다. 정상배아발생에 대한 독성값은 반 수영향농도 (EC50) 1056.1 ppb, 95% Cl 981.8~1163.9 ppb 로 나타났다. 또한 무영향농도 (NOEC)와 최소영향농도 (LOEC)는 500 ppb 및 800 ppb로 나타났다. BPA에 노출 된 배아는 농도가 증가함에 따라 발생이 정체되는 현상 이 나타났다. BPA에 노출된 pluteus 유생을 이용한 glutathione- S-transferase (GST) 유전자의 발현을 비교해본 결과 GST 유전자의 발현은 농도가 증가함에 따라 발현 이 증가하였다. 본 연구 결과, 말똥성게 (H. pulcherrimus)의 초기 배아 발생 과정 중 800 ppb 이상에서 독성을 나타냈으며 GST 유전자는 BPA 노출에 따른 위해성 평가에 생체지표유 전자로 유용하게 이용될 수 있다고 생각된다.

말똥성게 (Hemicentrotus pulcherrimus)의 생식세포 및 pluteus 유생을 이용하여 중금속인 Arsenic (As)와 Chromium (Cr)이 정상 수정률 및 배아 발생률에 미치는 독성 영향을 조사하였다. H. pulcherrimus의 수정률 및 배아 발생률에 미치는 As와 Cr의 독성은 6.25, 12.5, 25, 50, 100 ppb의 농도에서 조사하였다. 0.5 M KCl 용액을 이용하여 방란 및 방정을 유도하였고, 정상 수정률 및 배아발생률은 수정 후 각각 10분 및 64시간째 관찰하였다. As와 Cr을 첨가하지 않은 대조구에서 정상 수정률과 배아 발생률은 각각 94%와 93% 이상을 나타냈다. 이들 중금속 첨가에 의해 수정률은 아무런 변화가 나타나지 않았지만 배아 발생률은 농도 의존적 감소하는 것으로 나타났으며, As의 첨가에 의해 배아 발생률은 6.25 ppb에서 유의적으로 감소하였으며 (P⁄0.01), Cr의 경우는 25 ppb에서 유의적인 감소를 나타냈다 (P⁄0.05). H. pulcherrimus의 정상 배아 발생률에 대한 LOEC는 As의 경우는 6.25 ppb를 Cr은 25 ppb를 나타냈다. 이들 연구결과로 해양생태계 내에서 As가 6.25 ppb, Cr이 25 ppb를 초과하는 농도일 때는 H. pulcherrimus와 같은 무척추동물의 정상부화율은 급격히 감소할 것으로 판단된다. 본 연구결과를 바탕으로, H. pulcherrimus의 정상 배아 발생률을 이용한 생물학적 평가방법은 중금속과 같은 유해물질에 대한 해양생태계의 영향을 판단하기 위한 시험방법으로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

나프탈렌(Naphthalene)과 같은 다환방향족탄화수소류(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)는 수계에 유입되어 해양생물들에게 영향을 미치게 된다. 나프탈렌은 유류속의 PAHs 내에서 함량이 가장 높으며, 독성이 강하다. 본 연구에서는 대조구(0 μg/L), 1000, 1800, 3200, 5600, 10000 μg/L의 6개 나프탈렌 농도구를 설정하고 넙치 치어에 대한 나프탈렌의 24시간 반수치사농도(24h-LC50)을 구했으며, 아가미, 간, 신장, 근육내의 나프탈렌 농도를 분석하였다. 넙치 치어의 24h-LC50은 Large 그룹에서 2410.76 μg/L, Small 그룹에서 2230.67 μg/L을 나타내었다. 각 조직에서의 나프탈렌 농도는 간 및 신장에서 아가미 및 근육보다 높았다.

넙치(Paralichthys olivaceus) 수정란의 부화율에 대한 중금속(Cd, Cu, Zn)의 급성독성을 조사하였다. Cd, Cu 및 Zn (0, 10, 100, 500, 1000, 2500, 5000 ppb)에 수정란을 48h 노출시킨 후, 정상 부화율을 백분율로 나타내었다. Cd, Cu 및 Zn을 포함하지 않는 대조구에서는 정상 부화율이 80% 이상을 나타냈으나, 중금속 농도가 증가할수록 정상 부화율은 급격히 감소하였다. 정상 부화율은 Cd, Cu 및 Zn에 대해 농도 의존적으로 감소하였으며, 각각 1000, 100, 100 ppb 이상의 농도에서 유의적이 차이를 나타내었다. P. olivaceus의 정상 부화율에 대한 Cd, Cu 및 Zn의 반수영향농도(EC50)를 이용한 독성은 Zn¤Cu¤Cd 순으로 강한 것으로 나타났으며, 이들 중금속에 대한 EC50는 각각 584, 1015, 1282 ppb를 나타내었다. Cd에 대한 NOEC는 500 ppb를 나타냈고 LOEC는 500 ppb를 나타내었다. Cu와 Zn의 NOEC와 LOEC 각각 100 ppb와 500 ppb로 유사한 값을 나타내었다. NOEC와 LOEC 결과로부터 자연생태계 내에서 Cu와 Zn 농도는 100 ppb, Cd 농도는 500 ppb를 초과할 경우 P. olivaceus 수정란의 정상 부화율은 감소할 것으로 판단된다. 본 연구결과를 바탕으로, P. olivaceus의 정상 부화율을 이용한 생물학적 시험은 중금속과 같은 유해물질에 대한 해양생태계의 영향을 판단하기 위한 시험방법으로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

생태독성 시험법은 해양환경을 평가하기 위한 기존의 이화학적 분석 방법 및 저서생물 군집구조 분석에 대한 단점을 보완하기 위하여 전 세계적으로 사용되고 있는 방법이다. 최근 우리나라에서도 생태독성 시험법에 관한 관심이 높아지면서 새로운 시험법의 개발 및 현장적용에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 발표에서는 지금까지 우리나라에서 개발된 생태독성 시험법을 소개하고, 현재 이들 시험법의 현장 적용 사례를 소개하고자 한다. 더불어, 분자생물학적

코발트는 자연적으로 암석, 토양 물 등에서 발견되는 요소일 뿐만 아니라 산업화에 의해 생성되는 유해물질 중의 하나이다. 환경에서는 코발트 (II)와 코발트 (III)의 두 가지 산화물로 존재하며, 연안 해역으로 유입 시 먹이연쇄를 통해 해양생태계 전반에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구는 유용 수산생물로써 조간대 암반 지역에 서식하는 말똥성게(Hemicentrotus pulcherrimus)를 이용하여 cobalt (Co (II); 10,

넙치 치어에 대한 나프탈렌의 급성독성을 조사하기 위하여 대조구(0μg/L), 1000, 1800, 3200, 5600, 10000μg/L의 6개의 나프탈렌 농도구를 설정하여 24시간 동안 노출실험을 실시하고 혈액학적 성상을 분석하였다. 넙치 치어에 대한 나프탈렌의 24h-LC50은 3600μg/L를 나타냈다. 넙치 치어의 핼액학적 반응에서 헤마토크리트값은 5600, 10000μg/L의 농도구에서 대조구와 비교하여 유의하게 증가하였고, 글루코스는 10000μg/L의 농도 구에서 유의하게 증가 하였다(P〈0.05). 삼투질 농도는 3200, 5600, 10000μg/L의 농도구에서 유의하게 증가하였다. 반면, 이온분석 결과 [Na+], [K+]은 5600 및 10000μg/L 나프탈렌 농도구에서 유의하게 증가하였으나 [Cl-]는 큰 차이를 보이지 않았다.

산업화에 의해 발생되어진 여러 가지 오염물질 가운데 중금속인 니켈, 코발트, 수은은 연안 해역으로 유입 시 극히 미량일지라도 생체 내 축적되어 해양생물의 생리 및 발생에 장애를 일으키는 것으로 알려져 있으며 먹이연쇄 (food chain)를 통해 생물확대 (biomagnification)됨으로써, 해양생태계 전반에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구는 유용 수산생물로써 조간대 암반 지역에 서식하는 말똥성게 (Hemicentrotus pulcherrimus)를 이용하여 니켈, 코발트, 수은의 생태 위해성을 조사하고자 한다. 성숙한 말똥성게 (H. pulcherrimus)에 0.5 M KCl를 주입하여 방란 및 방정을 유도한 후, 수집한 정자 및 난자를 니켈 (10, 25, 50, 100, 500 ppb), 코발트 (10, 100, 500, 1000, 2500 ppb) 그리고 수은 (10, 25, 50, 100, 500 ppb) 농도에서 10분간 인공수정 한 후, 수정 및 배아발생을 관찰하였다. 실험결과 수정률은 노출 된 각각의 니켈과 코발트 농도에 유의적인 영향을 받지 않았다. 수은은 농도가 증가할수록 농도 의존적으 로 감소하는 경향을 나타내었다. 배아 발생률은 니켈, 코발트 및 수은 농도가 증가 할수록 농도 의존적으 로 유의적인 감소를 나타내었다. 말똥성게 (H. pulcherrimus)의 배아 발생률에 대한 니켈, 코발트 및 수은 의 영향을 독성치로 나타냈을 때, 무영향농도 (NOEC)는 10 ppb로 모두 같은 값으로 나타났고, 최소영향 농도 (LOEC)는 각각 25 ppb, 10 ppb, 10 ppb로 나타났으며, 반수영향농도 (EC50)는 각각 34.19 ppb, 71.84 ppb, 144.66 ppb로 나타났다. 본 연구 결과, H. pulcherrimus의 배아 발생률을 이용한 생태독성 평가시, 니켈>코발트>수은 순으로 독성이 강한 것으로 나타났으며, 이들 중금속이 연안해역에 유입되어 10 ppb를 초과할 경우 연안 생태계 내에 서식하는 생물의 재생산에 유해한 영향을 미칠 것으로 판단된다.

페놀류는 석유정제, 섬유산업, 도로포장 및 광산산업 등의 폐수에 다량 함유되어있는 내분비계교란 및 독성 물질로서 연안해역으로 유입 시 해양 서식 생물의 생식세포 및 배아 발생 등에 영향을 미치 는 것으로 알려져 있다. 성게는 수정 및 배아 발생과 같은 초기생활사 연구에 중요한 생물 종으로서 유해물질 위해성 평가에 유용하게 이용되고 있다. 본 연구는 우리나라 조간대 암반 지역에 주로 서식 하는 말똥성게 (Hemicentrotus pulcherrimus)를 이용하여 페놀이 말똥성게 (H. pulcherrimus)의 생식 세포 및 배아 발생에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 관찰하였다. 성숙한 말똥성게 (H. pulcherrimus) 에 0.5 M KCl를 주입하여 방란 및 방정을 유도한 후, 수집한 정자 및 난자를 페놀 농도 (10, 100, 500, 1000, 5000, 10000 ppb)에서 10분간 인공수정 한 후, 수정 및 배아발생을 관찰하였다. 수정률 은 페놀 농도에 유의적인 영향을 받지 않았으나 배아 발생은 페놀 농도가 높을수록 정상적으로 발생 하는 개체가 감소하는 농도 의존성을 나타냈다. Metallothionein mRNA 유전자는 페놀 농도가 증가할 수록 발현이 높게 나타났으며 Nodal mRNA 유전자는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 말똥성게 (H. pulcherrimus) 배아 발생에 미치는 페놀의 영향을 독성치로 나타낼 때, 무영향농도 (NOEC)는 10 ppb, 최소영향농도 (LOEC)는 100 ppb를 나타냈으며 반수영향농도 (EC50)는 1565.86 ppb를 나타내 었다. 본 연구 결과로서, 연안 해역에 유입되는 페놀이 무영향농도 (NOEC) 10 ppb를 초과할 경우, 성게를 비롯한 조간대 암반에 서식하는 생물종의 생식 및 발생에 유해한 영향을 미칠 것으로 판단된 다.

해양생태 독성시험법의 중요성이 인식되면서 새로운 시험법의 개발과 더불어 유용수산생물을 이용하고자 하는 연구가 활발하게 진행되고 있으나, 대부분의 시험법은 유해물질에 대한 급성독성을 평가하고 있다. 해양생태계 내에서 오랫동안 아치사 농도로써 생물에게 영향을 미치는 유해물질을 평가하기 위한, 만성독성 평가기법은 그 수가 대단히 한정되어 있다. 유용수산생물 자원인 미역(U ndar ia pinnatifida )은 생산자로서 해양생태계 내에서 중요한 위 치를 차지하고 있을 뿐만 아니라, 유주자 방출, 발아, 수정 및 아포체 성장의 초기생활사 동안 실내배양이 가능하다. 실내 배양기간 동안 아포체 성장을 이용한 만성적 독성영향을 파악할 수 있어, 향후 해양생태 독성시험과 환경변화 등에 의해 발생하는 갯녹음 원인 구명에도 적절하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다. 성숙한 U . pinnatifida의 포자 엽으로부터 방출된 유주자를 6개 중금속(Cd, Cu, Zn, Pb, Cr, As)에 노출시켜 21일간 배양한 후에 아포체 성장률을 측정하였고, 이들 결과를 바탕으로 무영향농도(NOEC), 최소영향농도(LOEC)를 나타내는 독성평가를 실시하였다. 중 금속에 노출된 U . pinnatifida의 아포체 성장률은 중금속 농도가 증가할수록 급격히 감소하는 농도 의존성을 나타냈 다. 중금속이 아포체 성장에 미치는 영향의 정도를 살펴보면, 대부분이 0.1ppb 미만의 낮은 농도에서 NOEC가 관찰 되었고 LOEC의 경우도 Cd, Cu 및 Pb는 0.1ppb에서, Zn, Cr 및 As는 1ppb 정도의 매우 낮은 농도를 나타내는 것을 알 수 있었다.

넙치, Paralichthys olivaceus 수정란의 부화율을 이용하여 중금속(As, Cd, Cr, Cu, Pb, Zn)의 독성 영향을 조사하였다. 각각의 중금속 As, Cd, Cr, Cu, Pb 및 Zn 노출농도(0, 10, 100, 500, 1000, 2500, 5000 ppb)에 수정란을 48시간 노출시킨 후, 정상 부화율을 백분율로 나타냈다. 중금속을 포함하지 않은 대조구에서의 정상 부화율은 80% 이상이 나타났고, 중금속 노출농도가 증가 할수록 정상 부화율은 농도 의존적으로 감소하였다. 정상 부화율은 각각의 중금속 Cr, Cu, Pb, Zn, As, Cd에 대해 각각 100, 100, 100, 100, 500, 1000 ppb 이상의 농도에서 유의적인 차이가 나타났다. P. olivaceus의 정상 부화율에 대한 각각의 중금속 As, Cd, Cr, Cu, Pb, Zn의 반수영향농도(EC50)를 이용한 독성은 Cr > As > Zn > Cu > Pb > Cd 순으로 나타났다. 각 중금속의 NOEC와 LOEC는 각각 NOEC(As: 100, Cd: 500, Cr: 10, Cu: 100, Pb: 100, Zn: 100), LOEC(As: 500, Cd: 1000, Cr: 100, Cu: 500, Pb: 500, Zn: 500)로 나타났다. 이들 결과로부터 자연생태계 내에서 Cr농도 10 ppb, As, Cu, Pb 및 Zn농도 100 ppb 및 Cd농도 500 ppb를 초과할 경우 P. olivaceus 수정란의 정상 부화율은 독성 영향을 받을 것으로 판단된다. 본 연구 결과를 바탕으로, P. olivaceus의 정상 부화율을 이용한 생물학적 평가방법은 중금속과 같은 유해물질에 대한 해양생태계의 영향을 판단하기 위한 시험방법으로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

산업화에 의해 생성된 여러 가지 오염물질 가운데 중금속인 니켈 (Ni)과 코발트 (CoⅡ)는 연안해역으로 유입 시 극히 미량일지라도 생체 내 축적되어 해양생물의 생리 및 발생에 장애를 일으키는 것으로 알려져 있으며, 먹이연쇄 (food chain)를 통해 생물확대 (biomagnification)됨으로써 해양생태계 전반에 영향을 미칠 수 있다. 성게는 중요한 수산생물로서 발생학 연구가 시작된 이래 해양생물 발생연구의 모델이 되어왔다. Metallothionein은 세포내 유해중금속을 제거하는 기능을 가진 금속결합단백질이며, TGF-β의 activin subfamily로 알려진 Nodal은 척추동물에서 중배엽 및 축 형성에 관여한다고 알려져 있다. 본 연구는 조간대 암반 지역에 서식하는 말똥성게 (Hemicentrotus pulcherrimus)를 이용하여 Ni과 CoⅡ가 말똥성게 (H. pulcherrimus)의 수정 및 배아 발생에 미치는 영향에 대하여 관찰하였다. 말똥성게 (H. pulcherrimus) 체강에 0.5 M KCl를 주입하여 방란 및 방정을 유도하였다. 수집한 정자는 Ni 농도 (0, 10, 25, 50, 100, 500 ppb) 및 CoⅡ 농도 (0, 10, 100, 500, 1,000, 2,500 ppb)에서 30분간 노출시킨 후, 난자와 수정을 시켰다. 수정 10분 후 수정막의 형성 여부를 관찰하여 수정률을 조사하였다. 정상적인 배아발생률은 정자와 난자를 인공수정시킨 후, 각각의 Ni 및 CoⅡ 농도에서 64시간 배양한 후, 플루테우스 유생 (pluteus larva)을 정상과 비정상으로 구분 관찰하여 정상적인 배아발생률을 조사하였다. Ni 노출 64시간째 플루테우스 유생을 대상으로 metallothionein 및 nodal mRNA 유전자 발현을 각각의 유전자 프라이머를 이용하여 annealing온도 50℃에서 중합효소연쇄반응법으로 관찰하였다. 연구결과 수정률은 Ni 및 CoⅡ 농도에 유의적인 영향을 받지 않았다. 정상적인 배아발생률은 Ni 및 CoⅡ 농도가 높을수록 농도 의존적으로 정상적으로 발생하는 개체가 유의적으로 감소하였다. Metallothionein mRNA 유전자는 Ni 농도 10 ppb에서부터 대조군에 비하여 발현이 높게 나타났다. Nodal mRNA 유전자는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 말똥성게 (H. pulcherrimus) 배아 발생에 미치는 Ni 및 CoⅡ의 영향을 독성치로 나타낼 때, 무영향농도 (NOEC)는 ＜10 ppb로 같게 나왔으며, 최소영향농도 (LOEC)는 각각 25, 10 ppb를 나타냈으며, 반수영향농도 (EC50)는 각각 34.19 및 71.84 ppb를 나타내었다. 본 연구 결과, 말똥성게 (H. pulcherrimus)의 배아발생률을 이용한 생태독성평가 시 Ni＞ CoⅡ순으로 독성이 강한 것으로 나타났으며, 이들 중금속이 연안 해역에 유입되어 10 ppb를 초과할 경우, 연안 생태계 내에 서식하는 생물의 재생산에 유해한 영향을 미칠 것으로 사료된다.