저서성 해산 요각류 harpacticoid Tigriopus japonicus 유생을 이용한 해양생태독성평가

Marine Ecotoxicological Assessment Using the Nauplius of Marine Harpacticoid Copepod Tigriopus japonicus

저서성 요각류 Tigriopus japonicus 는 한국연안에 널리 분포하며, 영양단계에서 1차 소비자로서 중요한 역할을 담당한다. 본 연구에서는 해양생태독성평가를 위한 표준 실험생물로서 가능성을 구명하기 위하여 T. japonicus 유생($100{\sim}200{\mu}m$)을 이용하여 염분 및 수소이온농도(pH) 내성실험과 2종의 표준독성물질(황산구리, 카드뮴) 및 3종의 산업폐수오니(피혁, 염색, 염료공장폐수오니)에 대한 48시간 사망률 실험을 실시하였다. T. japonicus 유생은 $5.0{\sim}35.0psu$ 염분과 pH $6.3{\sim}8.2$ 범위에서 90% 이상 생존하여 염분 및 pH에 대한 강한 내성을 보였다. 또한 표준독성물질에 대한 48시간 $LC_{50}$은 황산구리의 경우 $3.6{\pm}0.7ppm$, 카드뮴은 $1.7{\pm}0.8ppm$ 이었으며, 각각의 반복구간의 사망률 편차는 10% 이하였다. 황산구리에 대한 T. japonicus 유생의 독성반응은 요각류를 포함한 소형 갑각류에 비해 낮은 것으로 나타났다. 그러나 카드뮴에 대한 T. japonicus 유생의 독성반응은 요각류 T. japonicus, Paracalanus parvus 및 윤충류 Brachinonus plicatilis 성체 보다 훨씬 민감하였다. 산업폐수오니의 경우, 염료오니 추출액을 제외한 피혁과 염색오니 추출액은 농도-반응 사이의 선형관계가 뚜렷하였다. 산업폐수오니 추출물에 대한 T. japonicus의 48시간 $LC_{50}$은 피혁 추출물의 경우, $31.1{\pm}1.1%$ 이었으며, 염색 추출물은 $54.4{\pm}15.1%$로 산출되었다. 상기의 실험결과들에 의하면, 요각류 T. japonicus 유생을 이용한 생물검정법은 산업폐수나 화학물질에 대한 해양생태독성평가 시 유용한 평가 수단인 것으로 판단된다. 광범위한 염분 및 pH에 대한 내성, 농도-반응(사망률) 사이의 뚜렷한 선형관계는 본 종이 표준시험종으로써 충분한 가치가 있음을 입증하였다.

Harpacticoid copepod Tigriopus japonicus is widely distributed in coastal waters of Korea and plays important role in marine trophic structure as a first consumer. In this study, a series of experiment were conducted to test the potential of the species as a standard test species for marine bioassay. Tolerance on salinity and pH, sensitivity on the reference materials(copper sulfate and cadmium chloride) and response on the ocean dumping materials(waste sludge) we re tested to identify if the species satisfy the basic criteria as standard species for marine bioassay. The nauplius of the species($100{\sim}200{\mu}m$) showed wide tolerance on salinity with >90.0% survival rates exposed to $5.0{\sim}35.0psu$ for 48 h. Wide adaptability on pH's were also observed from 6.3 to 8.2 with >90.0% survival rates during the test. $LC_{50}$ values for copper sulfate and cadmium chloride were $3.6{\pm}0.7ppm,\;1.7{\pm}0.8ppm$, respectively. The variations in mortality between replicates were less than 10.0%. Comparison of $LC_{50}$ values indicated that T. japonicus nauplius was lower sensitive to copper sulfate than the most marine crustaceans included copepods, however, the sensitivity of test animal to cadmium chloride higher than the adults of copepod T. japonicus, Paracalanus parvus, and marine rotifer Brachinonus plicatilis. There were significant concentration-response relationship in the mortality of T. japonicus nauplius using the elutriates of three ocean dumping materials(industrial waste sludge). 48 h $LC_{50}$ values we re $31.1{\pm}1.1%$ for the elutriate of sludge from leather processing company and $54.4{\pm}15.1%$ for that of dye production company. Based on the above experimental results, bioassay using benthic harpacticoid T. japonicus nauplius must be a good estimation tool for marine ecotoxicological assessment of waste or chemicals. Wide tolerance on the salinity and pH, and significant linear relationship between concentration and response(mortality) supported the high potential of the species as a standard test species.