Changes the expression profiles of digestive factors in red spotted grouper (Epinephelus akaara) by the rearing water temperature

Abstract

어류의 성장은 다양한 환경 요인에 의해서 조절 된다. 이 중에서도 사육 수온은 어류의 성장과 먹이 활동에 많은 영향을 준다. 이전 연구에서 붉바리종묘(110일)를 수온(자연수온, 20℃, 24℃, 28℃)에서 사육하였을 때, 수온(24℃, 28℃)에서 성장뿐 아니라 사료 효율 또한 높은 것을 확인 할 수 있었다. 따라서 이번 연구는 사육중인 붉바리 종묘를 대상으로 사육수온조건에 따른 붉바리의 소화활성 양상을 탐색하여 성장과의 관련성을 보고자 했다. 연구는 붉바리치어를 4개의그룹(Natural conditiongroup; 15±1.0℃, group1; 20±0.5℃, group2; 25±0.5℃)으로 나눠 2주간 순치 사육했다. 사료는 매일 오전11시에 1일 1회 각 수조별 만복 급이를 실시했다. 2주 뒤 사료 공급 직후(+0), 밥먹은 3시간 후(+3), 6시간 후(+6), 다음날 사료 공급 3시간 전(-3) 이렇게 4번의 샘플링을 실시 하였다. 먼저 조직학적 분석을 통해 점액분비세포인 배상세포의 활성을 조사하였다. 다음으로 소화호르몬인 Cholecystokinin (CCK)와Leptin, 식욕조절인자인Neuropeptide Y (NPY) mRNA의 발현양상을 real-time PCR을 통해서 확인하였다. 조직학적 분석 결과, 평균 장의 융모 길이의 경우 NC (220.92±14.80µm), 20℃ (247.08±23.09µm), 25℃ (356.66±12.71µm)로 25℃가 가장 길었다. 장내 배상세포의 개수를 확인한 결과 NC (462.3±67.8), 20℃ (461±91.2) and 25℃ (766±144.3)로 25℃의 개수가 가장 많았다. 유전자 발현의 결과를 보면, Leptin mRNA은 실험구간의 유의적인 차이가 없었다. 하지만, NPY와 CCK mRNA의 경우 다른 그룹들에 비해 25℃에서 유의적으로 발현 값이 높았다. 이 결과들을 토대로 볼 때, 붉바리 사육에 있어서 수온은 먹이 활동과 소화활성에 영향을 미친다는 것을 알 수 있다. 또한 성장이 높았던 사육수온인 24℃와 28℃에서처럼 25℃에서 소화활성이 높았던 것으로 보아, 소화활성이 성장에 영향을 미친 것으로 사료되며, 이러한 결과는 붉바리는 아열대성 적응생리특성을 가지는 것을 의미한다.

The growth of fish is under the control of various environmental factors especially the water temperature (WT). It is suggested as one of the main factors in the eating behavior. Previously we explored the positive effects of high WT in the growth rate and feed efficiency in the red spotted grouper (110 DAH). The red spotted grouper (110 DAH) are faster growth and better feed efficiency in high WT (24℃ and 28℃) than natural WT. In this study, we studied the relationships between the water temperature and the expression profiles of digestive factors in red spotted groupers. Seventeen month-old juveniles were divided randomly into 3 groups and adjusted for 2 weeks with 3 different WT; natural condition (15±1.0℃), 20±0.5℃ and 25±0.5℃. Commercial pellet diet was supplied at 11:00 (0 h) once a day to satiety. After 2 weeks, the fish were randomly sacrificed at 0 h, 3 h, 6 h and 21 h in all groups. They were applied to analyze the activity of goblet cell and the mRNA expression levels of cholecystokinin (CCK), leptin-a (LepA), leptin-b (LepB) and neuropeptide Y (NPY). The average lengths of intestinal villus were 220.92±14.80 μm, 247.08±23.09 μm and 356.66±12.71 μm (NC, 20 and 25℃ respectively). The numbers of intestinal goblet cells per tissue section were significantly many at 25℃; NC (462.3±67.8), 20℃ (461±91.2) and 25℃ (766±144.3). The mRNA levels of CCK, and NPY were significantly high at 25℃ compared with other temperature but not Leptin. Based on them, it is suggested that the water temperature is a key factor for feeding and digestive activity. It is considered that the faster growth of the red spotted grouper at high water temperature have correlate with the digestive activity through the increased expression of digestive factors and the histological changes in intestine.