Cadmium (Cd), a heavy metal found in the aquatic environment, accumulates in organisms through the food chain. In the study, we investigated the survival rates, measurement of body Cd levels, and expression analysis of the stress response genes (Heat shock protein 70: HSP70 and Heat shock protein 60: HSP60) and antioxidant enzyme Glutathione S-Transferases (GST) on benthic oligochaete worm Tubifex tubifex exposed three concentrations of Cd, to analyze the bioaccumulation and changes of stress gene expressions to exposure toxicity of the Cd-spiked sediment. Survival rates of T. tubifex exposed to the Cdspiked sediment were 93% at 0.4 mg kg-1 Cd, 96% at 1.87 mg kg-1 Cd, and 93% at 6.09 mg kg-1 Cd for 10 days. Cd concentration in the body of T. tubifex was higher than that in the sediment. After Cd exposures for 10 days, the body Cd levels were 18.4 mg kg-1, 13.06 mg kg-1, and 79.11 mg kg-1 at exposed three concentrations of Cd, respectively. Upregulation of HSP70 gene expression was observed at all concentrations of exposed Cd as a time-dependent manner, whereas transcriptional expression of the HSP60 gene increased as a timedependent manner in T. tubifex exposed to the relative high concentration (6.09 mg kg-1) of Cd. However, GST gene expression increased on day 1 at all concentrations after Cd exposures, and then downregulated until 10 days. These results indicate to ecotoxicological and molecular effects in benthic oligochaete worm T. tubifex to Cd-spiked sediment and provide the basic information for the utilization of environmental toxicity assessment using the T. tubifex as a aquatic pollution indicator species.
본 연구에서는 방사성동위원소 추적자 실험을 통해서 산화아연 또는 두 종류의 은나노물질로 오염시킨 토양에서 지렁이 (Eisenia fetida)의 금속축적과 제거율을 비교하였고, 이들을 이온상의 Ag와 Zn으로 처리한 대조구와 비교하였다. 추가적으로 토양의 금속을 다단계추출법 (sequential extraction method)을 이용하여 금속의 결합 형태로부터 생물이용도 (bioavailability)를 예측하고 실제 생물축적 (BAF, bioaccumulation factor)과 비교하였다. ZnO 처리구의 BAF (0.06)는 아연이온 처리구 BAF (1.86)보다 31배 낮았는데, 이는 토양에서 ZnO의 생물전이가 매우 낮음을 제시해 준다. 한편, 은의 BAF는 금속의 오염 형태에에 무관 하게 0.11~0.17의 범위를 보였다. 다단계추출법을 통해서 아연이온 처리구의 아연은 토양에 비교적 약한 결합을 하 는 형태 (mobile fraction)에 35% 분포하여 아연이온처리구 값 (<20%)보다 높았고, 이는 전자의 더 높은 BAF와 일치 한다. 하지만, ZnO 처리구의 다단계추출은 생물이용도나 BAF를 잘 예측하지 못했으며 이는 ZnO가 토양에서 아연 이온과 지화학적으로 다른 거동을 하기 때문으로 추정된다. 지렁이 체내에 축적된 은의 제거율 (3.2~3.8% d-1)은 아연의 제거율 (1.2~1.7% d-1)보다 2~3배 더 높았다
본 연구는 4대강 보 설치에 따른 실지렁이류의 분포 특성을 파악하고자 연구를 실시하였다. 현지조사는 2018년 3월부터 10월까지 총 10회 실시하였다. 조사결과 총 18종 35,390 ind. m-2 개체가 출현하였다. Limnodrilus hoffmeisteri (77.1%)이 우점종, Branchiura sowerbyi (9.5%)이 아우점종으로 분석되었다. 건중량 분석결과 총 32.418 g m-2이 계측 되었으며, 각 종별 건중량과 TOC 농도와의 상관 분석 결과 실지렁이, 아가미지렁이와 TOC 농도 간 음의 상관성을 갖는 것으로 나타났다. 실지렁이류와 물리적·이화학적 요인들 간의 다변량 상관분석 결과 퇴적토 깊이, Clay 비율, Silt 비율, Cobble 비율, Pebble 비율, pH, TOC 항목과 상관성을 갖는 것으로 분석되었다 (p<0.05, p<0.01). 조사지역별 실지렁이류 개체수와 퇴적토 깊이 및 Clay의 비율과 비교·분석한 결과 퇴적토의 깊이와 Clay의 비율이 높을수록 개체 수가 많은 것으로 나타났다. 조사시기에 따른 실지렁이류의 개체수, TOC 비교·분석결과 3월부터 10월까지 개체수는 감소하는 경향성을 나타냈으며, TOC는 증가하는 경향성을 갖는 것으로 분석되었다.
대형저서동물에서 우점하고 있는 갯지렁이류는 퇴적층의 유기물 섭취를 통하여 저질환경개선 에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 최근 양식기술이 개발된 바위털갯지렁이를 이용하여 갯 벌 퇴적층의 유기물 제거효과를 검토하였다. 이를 위하여 입자특성이 다른 세종류의 저질환경 (S1: 강사질, S2: 해사질, S3: 니사질)에서 해수 및 퇴적층의 TOC를 측정하였다. 바위털갯지렁이 는 세종류의 입자특성에서 모두 유기물 제거효과를 나타내었으며, 입자가 클수록 제거율이 높 았다. 유기물 정화능력을 정량적으로 평가한 결과 바위털갯지렁이는 각 저질별로 강사질에서 3.9856 ppm g-1d-1, 해사질에서 2.8021 ppm g-1d-1, 그리고 니사질에서 28.1142 ppm g-1d-1의 제거능력을 나타내었다. 본 연구결과는 바위털갯지렁이가 다양한 저질에서 유기물 제거에 기 여하고 있음을 보여 주었다.
본 연구는 Bacillus subtilis를 포함하는 3개의 균주를 지렁이 분변토에 접종하여 제조한 생균제인 분변토 발효사료가 육계의 사양성적 및 닭고기 품질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행하였다. 육계 240마리를 4개의 처리구로 완전임의 배치하였다. 실험 처리구는 대조구, Lactobacillus fermentum으로 제 조된 상업용 생균제 (CP) 0.2%, 분변토 발효사료 0.3% (FECF3), 분변토 발효사료 0.5% (FECF5)로 구분하였다. 평균 체중 증가량, 흉선, 비장, F낭의 무게는 대조구, CP 처리구와 비교할 때 FECF 처리구가 높았다. 혈액 IgG 함량은 대조구, CP 처리구와 비교할 때 FECF 처리구가 증가하였다. 맹장 Lactobacillus는 대조구, CP 처리구와 비교할 때 FECF 처리구가 높았으나 Escherichia, Salmonella, Coliform bacteria 및 total aerobic bacteria는 FECF 처리구가 낮았다. 닭고기의 보수력은 대조구, CP 처리구와 비교할 때 FECF 처리구가 높았다. 닭고기 n-6/n-3 지방산의 비율은 대조구, CP 처리구와 비교할 때 FECF 처리구가 낮게 나타났다.
본 연구의 목표는 분변토로부터 분리한 Bacillus subtilis외 2종의 복합 생균제를 이용하여 제 조한 발효사료가 산란계 생산성, 계란품질 및 양계장 악취저감에 미치는 효과를 조사하는 것이었다. 산 란계 240마리를 4개의 처리구로 구분하여 완전임의 배치하였다. 실험 처리구는 대조구, 분변토발효사료 0.3, 0.5% (FECF3, FECF5), 일반생균제 0.2% (CP)로 구분하였다. 산란율은 일반사료를 섭취한 대조구 와 비교할 때 FECF 처리구는 유의하게 높았으나 CP 처리구는 차이가 없었다. 호우유닛, 난각두께, 파 란강도, 난황색 지수 및 농후난백 높이는 대조구와 비교할 때 FECF 처리구가 증가하였으나 CP 처리구 와 차이는 없었다. 계란의 n-3 함량은 대조구와 비교할 때 FECF 처리구가 높았으나 n-6/n-3 비율은 낮았으며 CP 처리구와의 차이는 없었다. 계분을 실온에서 5일간 방치 후 암모니아 발생량은 대조구와 비교할 때 CP와 FECF 처리구가 낮았다.
In this study, we investigated the response of freshwater oligochaete, Tubifex tubifex, to the water temperature changes and the differences of substrate composition in a laboratory condition. The changes of body shape were observed in a test cage according to the water temperature change ranging from 10℃ to 30℃ with 2℃ interval every 10 minutes. The substrate preference was observed with four different substrate composition from silt-clay to coarse sand. Our results displayed that T. tubifex preferred substrates with the smallest particle size (<0.063 mm). The water temperature influenced on the activity and body shape of T. tubifex, showing low activity with the coiled and constricted body shapes at lower temperature and high activity with relaxed linear body shapes at higher temperature.
To determine their acute toxicities on the earthworm (Eisenia fetida), six toxic chemicals were evaluated, according to the OECD guideline 207: sulfuric acid, methanol, methylethylketone, nitric acid, formic acid, and toluene. Sulfuric acid exhibited the maximum toxicity. The LC50 values of sulfuric acid, nitric acid, formic acid, and toluene were 20.5, 49.1, 55.5, and 534.5 μg cm-2, respectively. Toluene showed 26-fold lower toxicity than sulfuric acid. In this study, methanol and methylethylketone did not exhibit any toxicity to the earthworm. Further evaluation revealed that nitric acid, formic acid, and toluene exerted a change in the body weight of the chemically treated earthworms, whereas the other chemicals were ineffective. These results can be used for environmental risk assessment, when the chemicals are accidently discharged into the environment.
Oligochaetes distribute widely in freshwater ecosystem, and some species are used as bioindicators for water quality assessment because they are tolerant to organic enrichment. They are acknowledged for potential for environmental health recovery of organic polluted environment. There are a lot of studies on ecology and toxicity assessment using oligochaetes in aquatic environment. In this study, we reviewed literature on ecotoxicology of aquatic oligochaetes. We searched literature from a database ‘google scholar’ by using keywords such as aquatic, oligochaete, and toxicity. The literature were summarized according to publication years, species, test methods, and chemicals. We obtained 133 articles published from 1953 to 2015 from the database. Among them, 58 papers (43.6% of total) have been published in 1990s. Three species (Lumnbriculus variegatus, Tubifex tubifex, and Limnodrilus hoffmeisteri) have been used most frequently in the study. Different species displayed different toxicological responses to different toxic chemicals. The results on the ecotoxicological study with aquatic oligochaetes revealed the possibility of the development for early warning system using aquatic oligochaetes to monitor aquatic ecosystem disturbance.
지렁이는 토양 내 유기물을 분해하고 토양의 물리성을 개선하는 등 농경지에 매우 유익한 생물자원이다. 본 조사에서는 과수원에서 재배방법에 따른 지렁이의 밀도를 비교하기 위해 제주특별자치도 표선면에 위치한 4개의 감귤과수원에서 지렁이를 채집하여 발생량을 조사하였다. 조사포장은 유기재배 감귤원내 헤어리베치 재배구, 크림손 클로버 재배구, 일반초생구와 인근 관행재배 감귤원 3곳을 선정하였으며, 조사는 2016년 6월 1일에 실시하였다. 조사방법은 조사구당 3반복으로 감귤나무 1.5m 지점에서 50×50cm 넓이 15cm 깊이로 흙을 채취하여, 그 안에 있는 지렁이를 계수하고 생체중을 측정하였다. 채집된 지렁이수는 유기과수원의 헤어리베치, 크림손클로버, 일반초생 재배구에서는 각각 43.3마리, 40.5마리, 23마리, 관행농가는 평균 14.7마리였다. 생체중은 헤어리베치, 크림손클로버, 일반초생 재배구에서는 44.8g, 47.2g, 32.8g, 관행에서는 10.9g이었다. 본 조사에서 지렁이는 유기과원에서, 특히 두과녹비작물 재배구에서 발생이 높은 것을 확인할 수 있었다.
실지렁이는 다양한 수환경에서 서식하며 일반적으로 유기물 퇴적이 많은 곳에서 군체를 형성하여 서식한다. 실지렁이(Tubifex tubifex)는 유기물 오염에 대한 내성이 강하여 수질 오염도의 지표종으로 전세계적으로 널리 적용되고 있다. 실지렁이를 이용한 생태독성 연구, 유기물 분해능에 대한 연구는 오래전부터 수행되어 왔으나 상대적으로 기초 행동에 대한 연구가 미진하다. 수온은 수생생물들의 발생, 생장, 활동에 영향을 미치는 가장 중요한 요인 중의 하나이다. 이에, 이 연구에서는 다양한 수온 조건에서 실지렁이의 활동성 및 하상 선호도를 비교하였다. 수온은 10 ℃에서 30 ℃까지 2℃ 간격으로 증가시키면서 실지렁이의 행동을 관찰하였다. 형태적 변화는 활동성 변화를 대변해 주며 낮은 온도조건(예, 10 – 14 ℃)의 경우 T. tubifex는 몸을 수축하고 있으나 온도가 증가함에 따라 수축된 몸이 길게 이완 되었다. 전반적으로 16 – 18 ℃에서 대부분의 T. tubifex 개체들이 몸이 이완되었으며 24 ℃이상에서는 몸을 길게 펼쳐진 형태가 주로 지속되었다. 다양한 하상 조건 중에서 하상에 관계없이 항상 가장 작은 하상에서 가장 높은 밀도를 보여 하상크기가 작은 것을 선호하는 특성을 보였다. 아크릴 수조에 silt(<0.0625mm), very fine + fine(0.0625 - 0.25), medium(0.25-0.5), coarse(0.5-1) sand를 제공한 경우 silt에서 가장 높은 밀도를 보였다.
농생태계의 뽕나무 경작지에서 서식하고 있는 지렁이 상을 확인하기 위하여, 2013년 4월부터 2014년 3월까지 조사를 하였다. 분류된 남방계지렁이는 총 5속 9종으로 다음과 같다. Aporrectodea caliginosa (Savigny, 1826), Bimastos parvus (Eisen, 1874), Eisenia fetida (Savigny, 18 26), Drawida japonica (Michaelsen, 1892), Amynthas heteropodus (Goto & Hatai, 1898), Amynthas agrestis (Goto & Hatai, 1899), Amynthas corticis (Kinberg, 1867), Amynthas hilgendorfi (Michaelsen, 1895), Amynthas sp. 등이다. 장미 줄지렁이 (Ap. caliginosa) 개체군 밀도 소장은 10월에 정 점을 보이고 다음해 2월까지 감소하고, 성체와 미성체는 동시에 출현하며, 그들의 조성 비율은 성체 11.4%, 준성 체 12.6 11%, 미성체 76% 이었다.