선박운항의 효율성을 감소시키는 생물부착(biofouling)을 방지하기 위해 사용되는 방오시스템(antifouling system)은 연안의 선체 수리, 해상 부착생물 제거 및 재 페인팅과정에서 해양으로 유출될 수 있다. 이에 대한 법적규제는 마련되어 있지 않아, 해양 생태계에 부정적인 영향을 초래할 할 수 있을 것으로 우려되고 있다. 선체청소배출수에 포함된 오염화학 물질과 관련된 잠재적인 독성 위험이 우려됨에도 불구하고, 이에 대한 생물의 독성영향을 보고한 사례는 매우 제한적이다. 본 연구에서는 선체청소배출수에 노출된 넙치 수정란에 대한 발생독성영향을 분석하였다. 현장에서 실제 선체를 청소한 배출수를 채집하여 원수(wastewater)와 페인트 입자를 제거한 여과한 폐수(0.45 μm Lab filter wastewater)로 나누어, 희석 배율(10배, 100배, 1000배)에 따른 치사 및 아치사 수준의 생태독성영향을 평가하였다. 선체청소배출수의 화학조성은 결과, 구리(Cu), 철(Fe), 아연(Zn)이 높은 농도로 확인되었다. 선체청소배출수에 노출된 모든 실험구의 사망률은 유의한 차이가 없었으나, 심장 부종, 척추만곡, 꼬리지느러미 기형, 발달 지연의 아치사 수준의 형태발생기형 영향이 나타난 것을 확인할 수 있었다. 노출 6시간 후 전사체분석을 통해 독성기작을 분석한 결과, 선체청소배출수에 노출된 넙치 배아에서는 Nervous system development, Cell development, Muscle development, Animal organ development pathway와 관련된 유전자들이 유의하게 차등 발현되었다. 본 연구 결과는 선체청소배출수가 연안에 서식하는 넙치의 발생에 미치는 급성독성영향을 규명하여, 연안 해양환경을 보호하기위한 선체청소배출수의 관리기준 마련에 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

Over the past decade, there has been global expansion in the advancement of underwater cleaning technology for ship hulls. This methodology ensures both diver safety and operational efficiency. However, recent attention has been drawn to the harmful effects of ship hull-cleaning wastewater on marine animals. It is anticipated that this wastewater may have various impacts on a wide range of organisms, potentially leading to populationand ecosystem-relevant alterations. This concern is especially significant when the wastewater affects functionally important species, such as aquaculture animals and habitat-forming species living in coastal regions, where underwater cleaning platforms are commonly established. Despite this, information on the ecotoxicological effects of this wastewater remains limited. In this mini review, we discuss the adverse effects of wastewater from in-water cleaning processes, as well as the current challenges and limitations in regulating and mitigating its potential toxicity. Overall, recent findings underscore the detrimental effects posed by sublethal levels of wastewater to the health status of aquatic animals under both acute and chronic exposure.

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.

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.

Large quantity of eggs fail to be fertilized and many of fertilized eggs are unable to hatch in the eel, Anguilla japonica. Larvae of eel absorb egg yolk up to 8 days after hatching but the majority of hatched larvae die before they reach the stage of first feeding in this species. Genes of key enzymes for yolk processing (cathepsin B, D, L and lipoprotein lipase - abbreviated as ctsb, ctsd, ctsl and lpl, respectively) could be associated with egg quality. In this study, we investigated differences in the expression of these genes between floating eggs and sinking eggs, and also the relationship between the gene expressions of the enzymes and fertilization rates in the fertilized eggs obtained from artificially matured female eels. Expressions of yolk processing enzyme genes did not show significant difference between floating and sinking egg groups. Expression of ctsb decreased when fertilization rate was high. Expression of ctsd, ctsl and lpl, however, did not show any significant differences. These results suggest that ctsb expression could be an indicator of egg quality, and that some proteins prone to be digested by ctsb could be very important in the process of fertilization and normal cleavage in this species. Further study should identify these critical proteins to improve our understanding on the quality of fish eggs.