1995년 10월부터 1997년 10월까지 2년간 제주도 서귀포시 법환 어장 및 전라남도 장흥군 득량만 어장에서 키조개 자연채묘와 치패의 성장을 조사하였다. 환경조사에서는 수온은 법환 어장 $14.1-24.1^{\circ}C$, 득량만 어장 $4.7-28.5^{\circ}C$로서 법환 어장의 최저수온이 득량만 어장에 비해 $9.4^{\circ}C$ 높았으며, 최고 수온은 $4.4^{\circ}C$ 낮게 나타났다. 그 외의 8개 항목의 수질은 비슷한 결과를 나타내었으나 용존 무기질소가 법환 어장에서 다소 낮게 나타났으며 키조개의 서식에는 큰 영향을 미치지 않는 범위였다. 자연채묘는 키조개의 채묘기당 부착밀도는 법환 어장의 경우 10-13 m 수층에서 6.6 개체로 가장 높게 나타났고 득량만 어장에서는 1.9 개체였다. 월별로는 8월에 채묘를 실시한 시험구가 부착밀도 및 성장이 가장 좋았다. 부착한 키조개 치페의 성장은 채묘 6개월 후 평균 각장 42.5 mm로 성장하였으며, 부착일수 (D) 에 따른 각장 (SL) 의 관계식은 SL = 0.3854D + 0.8423 ($r^2$ = 0.9764)로 나타낼 수 있었다. 수심별 부착밀도 및 성장은 10-21 m층이 표층 및 저층에 비해 좋았다. 키조개 치패의 망목크기는 $1{\times}2mm$가 가장 좋았고, 부착기질은 polyethylene monofilament가 가장 양호한 것으로 조사되었다.
본 연구에서는 세포의 성장속도, 배양표면 부착, 체내 특이성을 유지에 중요한 요소인 세포외 기질 물질에 따른 심근세포주(HL-1 cell)의 성장, 생존률 및 표현형 등을 분석했다. 서로 다른 5 가지의 세포외 기질 환경을 조성하여 세포 성장에 미치는 영향에 대하여 분석했다. 세포외 기질 물질이 처리된 배양 표면의 물리적인 형태는 원자현미경을 통하여 분석했으며, 세포의 표면부착, 성장 및 증식과 생존률 및 표현형은 역상형광현미경 및 면역염색법을 통해 분석했다. 본 연구를 통하여 서로 다른 세포외 기질 물질이 세포의 부착 및 성장 속도에 영향을 미치며, 심근세포의 특이성을 나타내는 단백질의 형성에도 차이를 보이는 것을 확인했다.
10종의 부착성 규조류를 대상으로 참전복 치패의 먹이효율을 조사하였다. 유생의 부착율을 실험 1에서 Rhaphoneis sp.가 31.6%, 실험 2에서는 P. tricornutum가 16.4%로 가장 높았다. 부착성 규조류를 먹이로 한 치패의 생존율은 실험1에서 Raphoneis sp.가 62.7%로 가장 높았고, N. incerta, C. schroderi, N. closterium 는 각각 56.8%, 55.2%, 54.3%로 비교적 높았으며, Navicula sp. (B-38)는 30.5%로 가장 낮았다. 그리고 실험 2와 3에서는 C. schroderi, N. incerta, P. tricornutum 및 Raphoneis sp.는 높은 생존율을 보였으며, 특히 C. schroderi는 67.6%, 49.4%로 가장 높았다. 반면, H. marina (40.4%, 15.7%), Nitzschia sp. (39.1%, 27.1%), N. closterium (35.2%, 18.0%)은 비교적 낮았다. 치패의 성장에 있어서 일간성장량은 부착율과 생존율이 높았던 C. schroderi에서 최고 83.3 ${\mu}$m로 가장 높았고, 생존율이 낮았던 H. marina와 N. closterium은 19.9~38.7 ${\mu}$m로 가장 낮은 일간성장량을 보였다.
본 연구는 피조개 부착치패의 중간양성 관리기법을 확립하기위하여 2004년 7월 28일부터 8월 27일까지 30일간에 걸쳐 중간양성 장소와 양성방법을 서로 달리하여 중간양성장의 환경특성, 부착치패의 성장과 생존율을 조사하였다. 중간양성장의 수온범위는 24.1-28.5$^{\circ}C$였으며, 고성 동해 앞바다에서 가장 높았고 마산 진동 앞바다에서 가장 낮았으며, 중간양성기간중 고성 동해 앞바다의 수온이 다른 해역에 비하여 2$^{\circ}C$ 내외의 고온상을 나타내었다. 염분범위는 15.4-33.3 psu로 나타났으며, 8월19일 여수 화양 앞바다에서 집중호우에 의한 영향으로 염분은 15.4 psu로 가장낮았다. 그리고 용존산소는 3.92-12.6 mg/l이였으며, 특히 남해 상주 앞바다를 제외한 나머지 해역에서는 7월 하순 이후 시험 종료 시까지 저층에는 빈 (저) 산소수괴가 확인되었다. 중간양성 해역별 부착치패의 성장은 여수 화양 앞바다에서 평군 각장 10.15 ${\pm}$ 1.12 mm로 가장 빨랐으며, 고성 동해, 거제 사등, 마산 진동의 순이었으나 남해상주 앞바다에서 평군 각장6.98 ${\pm}$ 1.74 mm로 가장 느린 성장을 보여 지역에 따라 차이를 나타내었다. 그러나 중간양성 해역별 부착치패의 생존율은 남해 상주 앞바다에서 77.0%로 가장 높았으며, 나머지 해역에서는 32.0-48.5%로 비교적 낮은 경향을 나타내었다. 중간양성 수심을 표층에서 2 m, 5m 그리고 10m로 서로 달리한 결과, 부착치패의 성장은 2 m와 5 m수심에서 각각 평균 각장 7.14 ${\pm}$ 1.14mm, 6.98 ${\pm}$ 1.74 mm로 수심 10 m의 6.27 ${\pm}$ 1.33 mm 보다 빠른 경향을 보였으며 (p < 0.05), 생존율은 5 m 수심에서 77.0%로 가장 높았고, 수심 2 m와 수심10 m에서는 각각 75.5%, 76.5%로 나타났다. 부착치패의 크기를 서로 달리하여 수심 5 m 에서 중간양성한 결과, 평균 각장 1 mm, 2 mm 및 3 mm 시험구의 성장은 각각 6.73 ${\pm}$ 1.46 mm, 6.98 ${\pm}$ 1.74 mm 및 7.04 ${\pm}$ 1.19 mm로 치패 크기에 따른 뚜렷한 성장차이는 나타나지않았으나, 생존율은 각각 67.0%, 77.0% 및 58.5%로 시험구간에 유의한 차이가 있었다(p < 0.05). 부착치패를 수용하는 보호망목 크기를 서로 달리하여 수심 5 m에서 중간양성한 결과, 보호망목 1 ${\times}$ 1 mm, 2 ${\times}$ 2 mm 및 3 ${\times}$ 3 mm 시험구의 성장은 각각 평균 각장 8.14 ${\pm}$ 1.23 mm, 8.26 ${\pm}$ 1.19 mm 및 8.78 ${\pm}$ 1.16 mm로 자라서 보호망목 크기에 따른 뚜렷한 성장차이는 나타나지 않았으며, 생존율도 각각 41.5%, 43.0% 및 44.5%로 시험구간에 유의한 차이가 없었다(p > 0.05).
부착 생물에 관한 연구는 선박, 해수 이용시설, 수산 양식업 둥의 방제대책과 관련하여 부착 생물의 종류, 부착 량, 성장도 및 계절적 변화 둥의 연구가 중요한 문제하고 생각한다. 특히 양식시설이 밀집한 진해만 해역의 굴 양식 시설에 부착하는 대부분의 생물들이 Ascidicea, Crustacea, Cirripedia, Bivalvia, Bryozoa, Polychaeta, marine algae 등이며, 이들 가운데 피해가 심한 다모환충류에 관하여 분류학적인 연구를 시도하였던 바 수하연의 양식 굴 사이에서 많은 양의 갯지렁이류를 얻었기에 보고 한다. 수하연에 서식하는 갯지렁이류는 제2부착성(Kazihara, 1964)의 갯지렁이류로서 왕관 모양의 큰 아가미 혹은 몸앞 부분에 실모양의 감각 촉수를 가지고 굴에 피해를 입히는 짧은수술갯지렁이 Loimia medusa, 미끈꽃갯지렁이 Myxicola infundibulum와 제1부착성으로서 굴 패각, 양식 시설 등에 석회질의 집을 형성시켜 피해를 입히는 우산관덮개꽃갯지렁이 Hydroides ezoensis, 둥근구멍환덮개꽃갯지렁이 Dexiospira alveolatus 등의 7과 12속 13종을 보고한다. 이 가운데 새날개갯지렁이 Chaetopterus variopedatus와 둥근구멍관덮개꽃갯지렁이 Dexiospira alveolatus는 한국 미기록종이다.
우리나라에서 건강식품으로 널리 알려져 있는 참전복은 불로장수의 식품으로 널리 애용되고 있을 뿐만 아니라 발암억제 물질인 paolin을 함유하고 있어, 세계적으로 상품가치가 인정되고 있다. 이러한 중요성에도 불구하고 참전복 부착치패의 성장 및 생존율 제고는 아직까지도 해결되어야 할 문제로 남아 있는 실정이다. 참전복 부착치패의 먹이선택성 및 유인성에 관한 기존의 연구를 보면 Viana et al. (1994)은 평균 각장 4.2 cm인 치패를 이용하여 배합사료의 9가지 원료에 대한 유연성을, Harada and Kawasaki (1982)는 각장 2.4 cm 이상인 치패를 대상으로 해조류 3종(미역, 톳, 파래)의 유인효과에 관하여 보고하였다. 그러나 이와 같은 보고들은 전복 종묘생산 현장에서 보다 빠른 시기에 박리하여 해조로 먹이 전환을 하기 위한 노력과는 어느 정도의 거리가 있다고 판단된다. 따라서 본 연구에 있어서는 평균 각장 5.0$\pm$1.0 mm인 치패를 박리하여 Navicula spp., 해조 2종(다시마, 파래) 및 자체 제조한 사료를 공급하여 먹이별 유인효과를 관찰하였다. (중략)
이 글에서는 나노스케일의 직경을 갖는 섬유를 빠른 생산속도로 제작할 수 있는 전기방사공정(electrospinning process)에 대한 개요와 조직공학용 지지체(tissue engineering scaffold)로의 응용을 위한 제조방법에 대해 소개하고자 한다. 세포의 증식, 분화 등의 생물학적 활동에 기반한 조직공학 및 조직재생 분야에서는 일시적 또는 영구적으로 세포가 부착하여 생장할 수 있는 지지체(scaffold)의 활용이 필수적이다. 세포가 이상적으로 성장할 수 있는 지지체를 제작하기 위해서는 세포의 부착 특성, 화학적/물리적/구조적 성장 환경 등이 고려되어야 한다. 따라서 이상적인 세포 성장 환경을 구현하기 위해 실제 세포 주변의 미세환경(microenvironmenr)조건을 모사하는 연구가 많이 이루어지고 있다. 세포외기질(extracellular matrix)이라고 하는 나노크기의 직경을 갖는 섬유기반의 세포 주변 환경을 모사하는 방법의 하나로 전기방사 공정이 '90년대에 들어 활용되기 시작하였다. 현재까지도 전기방사를 이용하여 제작되는 나노섬유는 공정조건 및 재료를 다양하게 응용하여 조직의 물리 화학적 특성을 잘 반영할 수 있는 장점이 있어 조직공학용 지지체로서 광범위하게 활용되고 있다.
첼라틴을 이용하여 직경이 $100~400{\mu}{\textrm}{m}$의 분포를 가잔 구행 미 겁 담체를 만들어 부착성 동물세포들의 부착및 성 장정도를 측정하였다. 또 상업화된 Cytodex Ill와 실험실에서 제조된 Polyacrylamide 미립담체들을 가지고 세포 성장 정도를 비교검토하였다. DMEM 애지에서 L929 (mouse fibroblast)와 BHK 21(Baby Hamster Kidney)부착성 세포를 배양한 결과 L 929는 P AA, Cytodex ill에서 가장 좋은 성장을 보였다. 109/L의 Cytodex 농도에서 최대세포농도는 약 $4\times10^6$cells/ML 이였다.
본 연구에서는 흰깨의 에탄올 추출물이 폐암세포의 성장, 이동, 부착 등에 미치는 영향을 인체유래 폐암 세포주인 H1299 세포를 이용하여 in vitro 수준에서 조사하고, 이러한 흰깨 추출물의 효과를 흰깨의 주요 활성 성분 중 하나인 ${\beta}-sitosterol$의 효과와 비교하고자 하였다. 흰깨 추출물 ($150{\sim}600{\mu}g/mL$)과 ${\beta}-sitosterol$ ($3.125{\sim}25{\mu}M$)은 H1299 세포의 성장을 각각 대조구 대비 51.5~82.6%와 27.5~49.0%로 억제하는 농도 의존적 활성을 나타내었고, 이러한 흰깨 추출물과 ${\beta}-sitosterol$의 세포 성장 억제 활성은 부분적으로 apoptosis 유도 활성에서 기인되는 것으로 생각된다. 흰깨 추출물($150{\sim}600{\mu}g/mL$)은 H1299 세포의 이동과 부착을 억제하는 활성을 나타내지 않은 반면에 ${\beta}-sitosterol$은 $3.125{\sim}25{\mu}M$ 농도에서 세포 이동을 대조구 대비 80.8~86.2%로, $6.25{\sim}25{\mu}M$ 농도에서 세포 부착을 대조구 대비 21.5~37.4%로 각각 억제하는 활성을 나타내었다. 이상의 연구 결과를 종합하여 볼 때 H1299 폐암세포의 성장, 이동, 부착 등을 억제하는 데에는 흰깨의 추출물보다는 단일성분인 ${\beta}-sitosterol$이 더 효과적인 것으로 생각된다. 앞으로 이와 같은 연구 결과가 in vivo 수준에서 재현되는지 여부를 검증하고 관련 기전을 탐색하는 것이 필요할 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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