CaO를 이용한 환경수 및 Ca2+ 섭취량 변화 유도에 따른 어류의 생리학적 변화에 대한 연구

Abstract

본 연구에서는 어류에게 CaO를 공급 시 나타나는 생리적 변화를 확인하기 위하여 담수어와 해수어로 구분하여 실험을 진행하였다. 먼저 담수어인 시클리드를 이용하여 사육수 내에 CaO첨가 농도를 control(0 mM), 2 mM, 4 mM, 8 mM로 나누어 각각 사육 한 뒤, 체내 총 칼슘량 및 혈액 내 칼슘량을 각각 측정한 결과 어체 내 총 칼슘량에서는 유의적인 차이가 나타나지 않았으나 control군에 비하여 농도 의존적으로 증가하는 결과를 확인할 수 있었으며, 혈액 내 칼슘량 결과에서는 control군에 비해 모든 CaO처리군에서 유의적으로 칼슘 농도가 증가한 것을 확인할 수 있었다. 이에 반해 혈액 내 코르티솔 함량 측정 결과 8 mM군에서 control군과 유의적으로 낮은 수치를 나타내었으며, 혈액 내 라이소자임 활성 측정 결과 역시 8 mM군에서 control군과 유의적으로 낮은 수치를 나타내었다. 이후 시클리드와 동일한 방법으로 사육한 담수어인 제브라 피쉬를 이용하여 유전적 분석을 실시하였다. ICP-MS 분석법을 통한 어체 내 총 칼슘량 측정 결과 control군과 비교하여 모든 그룹에서 유의적 차이가 나는 것을 확인할 수 있었다. 이후 성장 호르몬 수용체인 GHRA mRNA 발현량 결과 유의적인 차이는 나타나지 않았으나 CaO군에서 농도 의존적으로 증가하는 것을 볼 수 있었다. 면역 관련 유전자인 lysozyme 분석 결과에서는 4 mM군과 8 mM CaO군에서 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, MPO의 결과에서는 각 그룹 간에 유의적인 차이가 발견되지 않았다. 해수어를 이용한 실험은 제주도 내에서 가장 양식이 많이 이루어지는 어종 중에 하나인 넙치를 사용하여 현장실험으로 진행하였다. 그러나 해수 수중에는 이미 고농도로 칼슘이 존재하기 때문에 사육수를 통한 인위적인 조절 대신 사료 내에 칼슘을 첨가하여 급이하는 방법으로 실험을 진행하였다. 그 결과 혈액 내 칼슘량이 control군에 비하여 칼슘섭이군에서 유의적으로 증가하였으며, AST 측정 결과 control군보다 칼슘섭이군에서 유의적으로 낮게 나타났으며, ALT는 두 실험구간 유의적인 차이는 없었다. 넙치의 혈청, 아가미 점액, 체표 점액의 lysozyme 측정 결과 모두 control군에 비해 칼슘섭이군의 lysozyme 활성이 유의하게 증가했음을 확인할 수 있었다. 또한 칼슘섭이군의 간 출혈이 control군에 비해 거의 일어나지 않았으며, 간 조직 또한 조밀한 것으로 관찰되었다. 또한 성장기 및 성숙기 넙치의 비늘을 염색하여 관찰한 결과 control군에서 비해 칼슘섭이군에서의 비늘이 일정한 형태를 유지하는 것을 관찰할 수 있었다. 이후 어류 병원성 세균인 V. anguillarum 과 E. tarda를 인위 감염시킨 챌린지 테스트 결과 칼슘섭이군에 비해 control군에서 높은 폐사율을 나타내었다. 따라서 CaO를 사료 또는 환경수에 공급 시 양식어류의 면역향상을 기대해볼 수 있으며, 성성숙기 또는 성장기의 어류의 추가적인 CaO의 공급은 체내의 부족한 칼슘을 보충해줄 수 있을 것이라고 사료되며 이후 본 연구를 바탕으로 CaO를 적용했을 시에 칼슘의 조절과 생리적 반응에 대한 추가적인 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.