Research on food sources through DNA metabarcoding is being used for various organisms based on high resolution and reproducibility. In the study, we investigated the difference in food sources between pre and post-starving in the three bivalve species (Anemina acaeformis, Anodonta woodiana, and Unio douglasiae) through DNA metabarcoding using 18S rRNA V9 primer. The food source of pre-starving appeared in 87 genera, 71 families, 51 orders, 35 classes, and 22 phyla. The primary food sources were the zoo and phytoplankton, including Chlamydomonadales, Euglenales, Ploima, Sphaeropleales, and Stephanodiscales. However, all zoo and phytoplankton were not observed after starving except Schizopyrenida and Rotifera. In Levin’s niche breadth analysis, the Bi index of A. woodiana is 0.3, which was higher than A. acaeformis (0.14) and U. douglasiae (0.21), indicating that they feed on various food sources. The niche overlap of A. acaeformis was measured as 0.78 in A. woodiana, 0.7 in U. douglasiae showing a relative high value compared to other bivalves. The trophic level of A. acaeformis, A. woodiana, and U. douglasiae based on the food source information were investigated as 2.0, 2.0, and 2.5, respectively. The results of the previous study on the trophic level using stable isotopes showed 1.8 to 2.4 values were similar to the results of this study. These results suggest that DNA metabarcoding can be an effective analyzing tool for the gut content in the bivalves.

본 연구에서는 가리맛조개 (S. constricta)의 토사물을 현미경 검경과 차세대염기서열분석 (NGS) 기법으로 먹이원을 확인하고, 이를 통해 형태학적 및 분자학적 방법에 따른 먹이원 분석을 비교하였다. 가리맛조개 (S. constricta)의 먹이원은 분석방법에 따라 차이를 보였다. 먹이원생물은 위 내에서 분해되어 현미경 분석을 통한 생활사 확인과 정량적 분석이 가능하였으나 형태학적 및 해부학적 특성 파악이 불완전하였다. NGS 분석은 유기물 형태로 잔존하는 생물의 DNA 확인이 가능하여 현미경 검경 결과와의 상호보완적 적용 가능성을 확인하였다.

본 연구에서는 2020년 6월에서 9월까지 4개월 동안 우리나라 하천 중 금강 백제보에 주로 서식하는 말조개, 펄조개와 대칭이를 채집하여 서식처 특성을 살펴보았고, 이들의 여과율을 실내 실험을 통하여 측정하여 검량선을 산출하였다. 백제보에서 채집된 말조개, 펄조개, 대칭이는 24시간 동안 평균 154.84 μg L-1의 Chl-a를 제거하였으며, 이는 실내 수조 (2 L) 내의 식물플랑크톤 C. vulgaris (초기 Chl-a=168.34 μg L-1)를 약 24시간 만에 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구에서 사용한 말조개, 펄조개, 대칭이가 연평균 4 만 마리가 서식할 경우 (Lee et al., 2020), 6월 한달 동안 예상되는 Chl-a의 저감 효과는 10.55%으로 예측되고 7월의 경우 34.88%, 8월의 경우 20.14%, 9월의 경우 46.21%로 평균 27.94%의 저감 효과를 예상할 수 있다. 이러한 결과는 간접적으로 이매패류가 서식지에서 효과적으로 Chl-a를 제거 할 수 있을 가능성을 제시한다. 실제로 이매패류를 통하여 수생태계의 조류 제어능력을 평가하기 위해서는 이매패류뿐만 아니라 식물플랑크톤, 수생식물, 저서생물, 퇴적물, 유속 등의 작용들을 종합적으로 고려해야 하지만 본 연구에서는 이매패류의 여과율과 이에 따른 Chl-a에 저감율에 기반하여 수생 태계 조류 제어능력을 산정하였다. 본 연구 결과들은 차후 다양한 요인과 관점에서의 통합된 연구에 기초적인 정보를 제공할 것으로 사료된다.

Stable isotope tracers were first applied to evaluate the Microcystis cell assimilation efficiency of bivalves, since the past identification method has been limited to tracking the changes of each chl-a, clearity, and nutrient. The filter-feeders (Sinanodonta woodiana and Unio douglasiae) were assessed under the condition of cyanobacteria (Microcystis aeruginosa) blooms through an in mesocosm experiment using 13C and 15N dual isotope tracers. Chl-a concentration in the treatment mesocosm was dramatically decreased after the beginning of the second day, ranging from 116 to 66 μg L−1. In addition, the incorporated 13C and 15N atom % in the S. woodiana bivalve showed higher values than U. douglasiae bivalves. The results demonstrate that U. douglasiae has less capacity to assimilate toxic cyanobacteria derived from diet. Our results therefore also indicate that S. woodiana can eliminate the toxin more rapidly than U. douglasiae, having a larger detoxification capacity.

본 연구는 참굴(Crassostrea gigas)의 패각운동을 이용하여, 연안역에서 발생하는 저염수에 대한 조기경보가능성을 살펴보았다. 30 psu와 20 psu에서 패각운동은 각각 7.32±3.21회/hr와 7.11±3.90회/hr였으며, 파형과 횟수는 차이가 없었다(t-test, p>0.001). 하지만 10 psu와 5 psu 에서는 모든 개체가 폐각상태를 지속하였다. 수온과 염분의 복합실험결과, Group 1(수온 15 ×염분 15 psu)은 20 30 psu에서 보인 패각운 동 후(약 2 3시간), 장시간 폐각을 하였다. Group 2(수온 30 ×염분 15 psu)에서는 Group 1의 패각 개폐운동보다 더 빠르고 자주 나타나, 참 굴의 생리적인 위기상황에 대한 신호를 나타내었다. 따라서 이러한 파형은 하계 저염수 출현 시 나타낼 수 있는 조기경보 신호로 충분히 활용될 수 있을 것으로 보인다.

이상 고수온을 감지하기 위한 생물모니터링 시스템(BMS) 연구를 위해, 4단계의 수온(5, 10, 20와 30℃)에서 참굴 패각운동을 측정하였다. 모든 참굴은 실험시작 전에 3일 동안 절식을 통하여, 먹이섭이 및 배출에 따른 패각운동의 요인을 제거하였다. 5℃ 실험구에서는 패각운동이 관찰되지 않았지만, 수온의 증가와 함께 패각운동은 증가하였다(10℃ : 6.31±2.18 times/hr, 20℃ : 22.0±10.0 times/hr). 30℃에서는 5℃와 같이 패각운동이 전혀 보이지 않았던 실험구와 20℃와 유사한 패각운동이 실험구가 나타났다. 이는 30℃ 이상에서도 20℃와 같은 신진대사를 보이는 개체군이 있었으나, 대부분이 신진대사의 활력의 감소에 기인하여 폐각상태가 지속되는 것으로 나타났다. 따라서 참굴 양식장에 고수온 감지를 위한 참굴 패각운동 BMS를 설치한다면, 경계단계는 빠른 패각운동(약 30.0회/hr 이상)일 때, 심각단계는 수시간 이상 폐각상태일 때, 조기경보(early warning)를 내릴 수 있을 것이다. 따라서 참굴 패각운동을 활용한 BMS는 이상고수온의 조기경보에 대하여 효과적으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

Environmental changes exert harmful effects on organisms inhabiting coastal regions. These changes are also associated with reduced production in aquaculture farms. In this study, we investigated internal and external responses of two Bivalvia species (Crassostrea gigas and Mytilus galloprovincialis) in Gamak Bay under stressful environmental conditions in aquaculture farms. We investigated external responses such as weight, size, and environment exposure time, and analyzed the expression of the HSP70 gene. C. gigas HSP70 gene expression level was significantly high in the C3 aquaculture farm site, but the weight and size of C. gigas were high in the C2 aquaculture farm site. The response of C. gigas HSP70 mRNA was associated with the environmental exposure time in each aquaculture farm. Expression of M. galloprovincialis HSP70 gene was found to be significantly higher in the M2 aquaculture farm site than in the M1 site, whereas the weight of M. galloprovincialis was observed to be higher in the M1 site. The size and environmental exposure time of M. galloprovincialis were similar between M1 and M2 sites. In addition, HSP70 sequences of C. gigas and M. galloprovincialis showed high similarity with that of another marine species. According to our results, there were differences in internal responses following environmental stress in aquaculture farms, with respect to HSP70 gene expression. The results suggest that the HSP70 gene is a useful molecular indicator for monitoring stress responses in Bivalvia species in the field.

본 조사에서는 양식업 및 수산업에 있어서 중요한 부분을 차지하고 있는 가막만을 대상으로 수질환경 변화에 대한 이매패류의 군집구조 및 연간변동을 파악하고 물리적 화학적 환경이 이매패류 군집에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 가막만 해역의 12개 정점을 설정하고 2001년부터 2006년까지 4월, 7월, 9월, 11월 계절별로 조사한 결과 이매패류 총 28종이 출현하였으며, 평균 서식밀도는 226.72±196.20 ind. m-2의 변동범

이매패류 화석의 미구조를 박편상에서 관찰하면 시대가 오래된 것일수록 방해석의 재결정작용으로 인하여 성장선이 대부분 지워지는 반면 시대가 젊거나 현생의 이매패류는 매우 세밀한 성장선 및 구조가 그대로 보존된다. 패각이속성작용을 겪으면서 각피성분이 없어지고 외부에 노출되어 패각의 구성 물질인 Ca2+이 주위 퇴적물에 존재하던 Fe2+, Mg2+, Mn2+ 등과 치환되면서 색깔이 검게 된다. 이 과정에서 화석에서는 Ca함량이 낮아지는 대신 다른 금속의 함량이 높아진다. 자외선 및 가시광선 분광 분석 결과 반사도는 백악기 화석에서 현저히 낮고 제3기 화석 및 현생에서 비교적 높게 나타나며, 이는 주요 금속이온의 치환에 영향을 받는다는 사실을 알 수 있다.

Ag와 Cu로 오염된 퇴적물이 이매패류 Macoma balthica에 미치는 만성독성영향과 주요한 중금속 흡수경로를 평가하기 위해, 실험실에서 미소생태계 실험이 수행되었다. 실험생물인 M. balthica는 4개의 농도구배를 갖는 Ag(0.01-0.87μmol g-1)와 Cu(0.75-5.55μmol g-1)로 오염된 퇴적물에서 90일 동안 배양되었다. 퇴적물 내 중금속의 지화학적 분포 특성과 생물이용도를 조절한다고 알

Paralytic shellfish poison (PSP) occurrence and variation in the different bivalve species including oyster, Crassostrea gigas and mussel, Mytilus edulis in Jinhae bay Korea from January to December in 1997 were surveyed. And also compositional characteristics of PSP ingredients in the different bivalve species were investigated. PSP in shellfish was detected from late February and increased continuously until the middle of April in Jinhae bay. And after April PSP level had been decreased gradually and the toxicity was not detected by mouse bioassay in the early of June. Of the examined bivalve species, PSP content in the mussel exhibited the highest value and the PSP content in the mussel in the middle of April, PSP high season in Jinhae bay, was 6 times higher than that in the oyster. Gonyautoxin (GTX)1-4 group occupied 59.0-78.8% of whole PSP contents and identified as dominant ingredient in the examined bivalves except oyster. And it is also identified that the PSP toxicity in the tested species were derived from the GTX group. And the dominant ingredient of PSP in the oyster was carbamoyl-N-sulfo-llα- hydroxysaxitoxin sulfate(C1)(37.9%) and neosaxitoxin(neoSTX)(26.2%). But the toxicity of C1 in the tested oyster could be ignorable and most toxicity (80.0%) was derived from saxitoxin (STX) group.

해양에 유출된 중금속은 빠르게 퇴적물과 결합하며, 해수보다 퇴적물에 수천 배 이상 높은 농도로 분포한다(Martin & Whitifield, 1983; Lee & Kim, 2000). 이매패류는 주로 해양저질에 서식하며, 여과 섭식을 한다. 따라서, 오염된 퇴적물에 서식하는 생물은 중금속에 직,간접적으로 악영향을 받을 수 있다(Luoma & Fisher, 1997; Yoo et al., 2002). 본 연구에서는 베트남 Ha Long Bay의 저질중금속 농도와 이 지역에 서식하는 이매패류 두 종의 intersexuality를 확인하고자 하였다. 저질중금속 분석은 ICP-MS(Perkin Elmer, NexION®300X)를 이용하여 측정하였다. 이매패류는 백합목(Veneroida), 재첩과(Corbiculidae)에 속하는 Polymesoda erosa와 개량조개과(Mactridae)에 속하는 Lutraria lutraria를 이용하였다. 시료는 Bouin 용액에 24시간 동안 고정하여 파라핀 절편법으로 4~6 ㎛ 두께로 연속 절편하였다. 그 후 Mayer's hematoxylin과 0.5% eosin(H-E) 비교염색을 실시하여 광학현미경으로 관찰하였다. Ha Long Bay 5개 지점의 저질중금속 농도는 Table 1과 같으며, 모든 지점에서 Al 농도가 가장 높았고, Cd 농도가 가장 낮았다. Intersex는 난소에서 수컷의 생식세포 또는 정소에서 암컷의 생식세포가 관찰되는 것을 기준으로 하였다. 성비는 P. erosa에서 1:0.4로 암컷의 비율이 더 높게 나타났고, L. lutraria에서는 1:4.5로 수컷의 비율이 더 높았다. Intersexuality는 P. erosa에서 14.3%, L. lutraria에서 9.1%로 두 종 모두 암컷에서만 관찰되었다(Table 2).

환경요인의 위해성 평가에 이용되는 biomarker 가운데 생식 및 조직학적 지표들은 독성물질에 의한 장기적이고 지속적인 영향을 평가하는데 중요하게 이용되는 항목이다(Huggett et al., 1992). 수질 오염원으로 확인되는 화학물질은 중금속, 난분해성 화학물질(persistent organic pollutants: POPs), 내분비계장애물질(endocrine disrupting chemicals: EDCs) 등이 있으며, 이매패류는 해양 저질과 수질의 오염상태를 알아보기 위한 지표종으로 많이 사용되고 있다. 본 연구는 한국 남해안 여자만에 서식하고 있는 우점종 이매패류를 이용하여 생태 건강도를 알아보고자 하였다. 연구에 사용된 이매패류는 여수 인근 여자만에 서식하는 바지락, Ruditapes philippinarum, 지중해담치, Mytilus galloprovincialis와 진주담치, M. edulis이다. 바지락은 여자만 인근 여수 이목리와 송여자도에서, 지중해담치와 진주 담치는 여수 이목리, 송여자도, 적금도와 고흥 백일도에서 2012년 5월부터 7월까지 채집하였다. 채집한 시료는 조직표본을 제작한 후 Mayer's hematoxylin-eosin(H-E) 염색, AB-PAS(pH 2.5) 반응과 Long Ziehl-Neelsen 염색을 실시하여 광학현미경으로 관찰하였다. Lipofuscin의 분포비율은 화상분석장치(IMT, Virsus, USA)를 이용하여 분석하였다. 체내 중금속 분석은 ICP-MS(Perkin Elmer, ELAN 6000)로 측정하였다. 바지락의 성비(♀:♂)는 여수 이목리와 송여자도에서 각각 1:1.10, 1:0.52로 나타났고, 지중해 담치와 진주담치는 여수 이목리에서 1:0.8, 1:1, 송여자도에서 1:1.25, 1:0.57, 적금도에서 1:1.67, 1:2, 고흥 백일도에서 1:0.44, 1:1.33으로 나타났다. Intersex 현상은 송여자도에 서식하는 바지락(13.8%), 지중해담치(11.1%)와 진주담치(9.1%)에서만 발견되었다. 조직학적 측면에서 intersex 현상은 반대 성의 생식세포들이 생식세포형성소낭 내부와 소낭 사이에 무리지어 나타나는 형태였다. 소화선에서는 모든 지역에서 공통적으로 소화선세관을 구성하는 상피세포와 호염기성세포의 변성과 결합조직층의 변성이 확인되었다. 특히 이목리와 송여자도에서 상피세포의 위축과 파괴가 관찰되었다. 소화선에서 lipofuscin의 분포비율(%)은 여수 이목리와 송여자도에 서식하는 바지락에서 각각 0.24, 3.14로 관찰되었으며, 지중해담치와 진주담치는 송여자도 7.17, 3.14, 이목리 1.16, 1.55, 적금도에서 4.81, 8.21과 고흥 백일도에서 3.51, 3.47로 확인되었다. 여자만에 서식하는 이매패류의 체내 중금속(Ni, Cr, Co, Al, Mn, Zn, Cu, Pb, Cd, As) 농도(mg/kg)는 바지락 2.49, 3.04, 0.53, 375.09, 19.25, 46.68, 8.39, 0.57, 0.34, 9.76, 지중해담치 3.93, 4.46, 0.75, 753.75, 26.72, 81.82, 7.86, 1.57, 1.54, 7.48와 진주담치 3.03, 0.69, 700.26, 28.95, 63.14, 7.87, 1.40, 1.39, 6.83로 나타났다.