사육수온에 따른 붉바리(Epinephelus olivaceus)와 넙치(Paralichthys olivaceus)의 반응인자 비교

Abstract

이 연구는 아열대성 양식어종인 붉바리와 온대성 양식어종인 넙치를 대상으로 사육수온에 따른 반응인자의 발현을 비교 조사하였다. 계절별 사육수온 반응인자의 발현 비교를 위해 실험어는 양식산 붉바리 (n=443, 평균 전장 7.9±0.1 ㎝, 평균 체중 9.0±0.1 g)와 양식산 넙치 (n=80, 평균 전장 20.1±0.1 ㎝, 평균 체중 75.3±1.2 g)를 이용하여 제주대학교 해양과학연구소에서 2022년 2월부터 2022년 12월까지 사육하였다. 실험어의 사육방법은 자연수온과 자연광주기 조건으로 해양과학연구소 주변 연안수를 이용한 유수식 사육시스템(FRP 사각수조 : 150×150×150 ㎝, 1일 환수율 22~24회전)에서 사육하였다. 또한, 수온 상승 조절에 따른 사육수온 반응 인자의 발현 비교를 위해 양식산 붉바리 (n=40, 평균 전장 22.6±0.03 ㎝, 평균 체중 196.5±0.11 g)와 양식산 넙치 (n=40, 평균 전장 14.5±0.04 ㎝, 평균 체중 26.0±0.11 g)를 18℃에서 10일간 순치시킨 이후 일일 1℃씩 사육수온을 상승시키며 30℃까지 원형 수조 (37×37×81 ㎝)에서 순환여과사육시스템(1일 환수율 2회전)에서 자연광주기 조건으로 사육하였다. 실험어는 실험기간동안 상업용 배합사료를 하루에 두 번(09:00 & 17:00) 공급하면서 사육하였다. 사육수온에 따른 반응인자로써 열충격단백질(heat shock proteins, HSP70, HSP90)과 뇌하수체-시상하부-신간 (hypothalamus-pituitary-interrenal, HPI)축 기전에 관련된 부신피질자극호르몬방출호르몬 (corticotropin releasing hormone, CRH)과 멜라노코르틴 2 수용체 (melanocortin receptor 2, MC2R), 그리고 항산화 효소(SOD, CAT) 유전자들의 mRNA 발현을 분석하였다. 적정 수온 범위가 다른 붉바리와 넙치를 대상으로 사계절의 수온 변화에 따른 수온 스트레스 관련 반응인자 발현 양상을 탐색한 결과, 붉바리는 사계절 중 특히 저수온 시기인 2월(12.1±0.4℃)에 수온 스트레스 반응인자의 발현이 높았고, 넙치는 사계절 중 특히 고수온 시기인 8월(27.8±0.3℃)에 수온 스트레스 관련 반응인자가 높게 발현하였다. 이 연구는 붉바리와 넙치의 사육수온에 대한 반응을 비교함으로써 아열대성 어종인 붉바리와 온대성 어종인 넙치의 적정 사육시스템을 구축하는데 기초자료를 제공할 것으로 판단된다.|This study compared subtropical fish red spotted grouper (Epinephelus akaara) and temperate fish olive flounder (Paralichthys olivaceus) the expression of response factors according to rearing water temperature. To compare the expression of response factors according to seasonal rearing water temperature, the experiment was performed using farmed red spotted grouper (n=443, total length 7.9±0.1 cm, body weight 9.0±0.1 g) and olive flounder (n=80, total length 20.1±0.1 cm, body weight 75.3±1.2 g) at Marine Science Institute, Jeju National University from February to December 2022. Fish were reared under natural water temperature and photoperiod conditions in an indoor flow-through culture system (FRP square tank: 150×150×150 cm, about 1.6 m.t./1 h). To compare the expression of response factors according to water temperature increasing manipulation, the experiment was performed using farmed red spotted grouper (n=40, total length 22.6±0.03 cm, body weight 196.5±0.11 g) and olive flounder (n=40, total length 14.5±0.04 cm, body weight 26.0±0.11 g). Fish were reared by recirculating aquaculture system and acclimated to experimental conditions (18°C) for 10 days prior to heat shock experiments. After, the water temperature was increased to 30°C by appropriately changing 1°C every days. The commercial pellets were provided twice daily (09:00 & 17:00). The mRNA expression of heat shock protein (HSP70, HSP90) and genes related to the hypothalamus-pituitary-interrenal (HPI) axis mechanism ; corticotropin releasing hormone (CRH) & melanocortin 2 receptor (MC2R), and antioxidant enzyme (SOD, CAT) were analyzed as response factors to water temperature. As a result of the expression patterns of water temperature stress-related response factors according to seasonal rearing water temperature, the red spotted grouper showed higher expression patterns of water temperature stress response factors in February (12.1±0.4℃), which is a low water temperature period among the four seasons. In olive flounder, water temperature stress-related response factors expression were found to be higher in August (27.8±0.3℃), especially during high water temperature, in comparison to February, May and November. By comparing the responses to the rearing water temperature of red spotted grouper and olive flounder, this study may provide basic data for establishing an appropriate rearing system for subtropical fish species such as red spotted grouper and temperate fish species such as olive flounder.