본 연구는 넙치 (Paralichthys olivaceus) 자어에 대한 요각류 Paracyclopina nana의 먹이가치를 평가하기 위해 두섭식 단계 (rotifer 섭식 단계와 Artemia 섭식 단계)로 나누어 각각 12일 및 16일 동안 수행되었다. Rotifer 섭식 단계 실험에서, 넙치 자어의 생존과 성장은 부화 12일째 rotifer만 공급했을 때 보다 P. nana (nauplii) 단독으로 공급했을 때 더 높게 나타났다. Arteima 섭식단계 실험에서, 부화 30일째 넙치자어의 성장은 P. nana (C4-adult) 단독 공급실험구와 혼합공급(P. nana+Artemia) 실험구가 다른 실험구에 비해 높게 나타났으나 넙치 자어의 생존은 모든 실험구가 유의적인 차이를 보이지 않았다. P. nana nauplius와 성체(C4-adult)의 n-3 HUFA 함량은 각각 4.0%와 5.4%였다. 결과적으로, 기수산 요각류 P. nana는 해수어 종묘생산을 위한 초기생먹이로 효과적인 것으로 판단된다.
To determine the optimum light intensity for mass culture of the brackish-water cyclopoid copepod Paracyclopina nana, survival, growth, and productivity of the copepod were examined at several light intensities (0, 10, 100, 500, 1,000 lx). The survival rate of P. nana from nauplius to adult decreased with increasing light intensity. The highest survival rate was found under the dark condition, with 61.7% surviving; no significant difference was observed between 0 and 10 lx (51.7%) and the lowest survival rate was with 100 lx (26.7%). Survival rates at 500 and 1,000 lx were significantly lower in comparison with other conditions. The developmental period from nauplius to copepodid (5.8 days) and to adult (11.8 days) at 10 lx was significantly shorter than in the other treatments. Daily mean nauplius production of adult females over 7 days at 0, 10 and 100 lx was significantly higher than at 500 and 1,000 lx. In the 1,000 lx treatment, 99% of the adult females died on the $14^{th}$ day. The optimum light intensity for the mass culture of P. nana could be 10 lx, which had no adverse effects on survival, development, or reproduction.
요각류 Paracyclopina nana Acetate Kinase를 클로닝하였다. 전체 open reading frame은 1,200 bp이었으며, poly(A) signal sequence가 ORF에 내재되어 있었다. 분자계통학적 분석결과 P. nana acetate kinase 유전자는 진핵생물계 곰팡이류인 Aspegillus와 같은 branch를 형성하였고, P. nana acetate kinase가 다른 원핵미생물들의 acetate kinase와는 구별되며 fungi와 같은 branch에 존재하는 것을 확인하였다. 또한, E. coli를 이용하여 원핵세포 발현벡터를 이용한 단백질 발현 유도를 통하여 P. nana acetate kinase 단백질 분자량이 약 50 kDa에 이르는 것을 확인하였다. 이 자료는 본 요각류와 다른 생물의 acetate kinase 단백질의 생화학적 특성비교에 유용하게 쓰이리라 사료된다.
This study selected the optimal microalgal species for mass culture of a brackish water copepod Paracyclopina nana. Fifteen microalgal species were tested to examine nauplius production and the survival and maturation of brood females. Total and daily nauplius production were highest in P. nana fed Tetraselmis suecica followed Isochrysis galbana, Dunaliella tertiolecta, and Phaeodactylum tricornutum. With a monospecific microalgal diet, the total density was highest with P. nana fed I. galbana, at 63.3 inds./mL. With a mixed microalgal diet, the total density of P. nana fed T. suecica+I. galbana was higher than that fed other mixed diets, although there was no difference between a monospecific diet of I. galbana and a mixed diet of T. suecica+I. galbana. Examining the fatty acid composition of P. nana, the eicosapentaenoic acid (EPA) was highest in P. nana fed T. suecica at 5.4% while the docosahexaenoic acid (DHA) content was highest I. galbana diet at 31.9%. Although no DHA was detected in T. suecica, P. nana fed this microalgal species had a high DHA composition of 24.3%. We suggest that the optimal microalgal species for the mass culture of P. nana is T. suecica which is easy to culture on masse and has a high linolenic acid content.
본 연구는 기수산 cyclopoid 요각류인 Paracyclopina nana의 먹이 종류와 농도에 따른 섭식률을 조사하였다. 먹이 공급 24 시간 후 먹이의 종류와 농도에 따른 P. nana의 장내용물 함량과 섭취된 먹이의 양을 색소분석 방법으로 조사하였다. T. suecica는 30 ng chl a/ml, I. galbana와 D. tertiolecta는 40 ng chl a/ml, P. tricornutum는 45 ng chl a/ml 농도로 공급하였을 때 섭취된 먹이의 양과 P. nana의 장내용물 함량이 가장 높았다. T. suecica, I. galbana, P. tricornutum, 그리고 D. tertiolecta에 대한 P. nana 성체 1 개체의 시간당 최대 섭식률은 각 미세조류의 공급 농도가 각각 39.3, 44.7, 44.5와 49.8 ng chl a/ml일 때 각각 0.63, 0.60, 0.41 및 0.52 ng chl a로 나타났다. 따라서 P. nana의 대량배양시 가장 적합한 먹이생물은 공급 농도가 낮으면서도 섭식률이 가장 높은 T. suecica이며, 성체 1 개체당 1일 먹이 공급량은 약 $25{\sim}39$ ng chl a (약 $10{\sim}15{\times}10^4$ cells)가 가장 경제적일 것으로 판단된다.
해산 copepod는 어류 양식을 위한 초기먹이생물로 가장 이상적인 것으로 알려져 있으며 최근 이들의 대량배양에 관한 연구가 많이 시도되고 있다. 따라서 본 연구는, 기수산 copepod인 Paracyclopina nana의 대량생산을 위해, 실용화 가능한 배양방법개발의 일환으로 rotifer 대체를 위한 P. nana의 nauplius 생산법과 Artemia 대체를 위한 P. nana의 C4-성체 생산법으로 나누어 대량배양을 시도하였다. P. nana의 nauplius 생산 시, 수확된 nauplius는 약 95% 이상이 N1-N2였다. 15일 동안 수확된 nauplius의 일일 평균 생산량은 1, 2차 각각 $6.9{\times}10^6$, $7.2{\times}10^6$였으며, 배양수 내의 암컷과 포란한 암컷의 수는 시간이 경과할수록 약간 감소하는 경향을 보였으나 15일 동안 비교적 일정한 개체수를 유지하는 것으로 나타났다. C4-성체의 생산시, 수확된 copepod의 비율은 C4-수컷, 암컷 및 포란한 암컷이 각각 약 49%, 28% 및 18%였으며 일일 평균 생산량은 1, 2차 각각 $8.2{\times}10^5$, $9.0{\times}10^5$ 개체였다. 결과적으로, P. nana 대량배양 방법에서 nauplius와 C4-성체의 일정한 생산이 가능하였으며 어류의 입 크기에 따라 배양 방법의 선택에 의해 연속적인 먹이 공급이 가능할 것으로 판단된다.
본 연구는 Paracyclopina nana의 먹이생물로써의 우수성을 핵산과 소화효소 활성을 기준으로 넙치 Paralichthys olivaceus 자어를 대상으로 밝히기 위한 것이었다. 실험은 P. nana 단독구(C 실험구), Artemia nauplii 단독구(A 실험구) 그리고 혼합구(M 실험구)로 나누어서 실시하였다. 넙치 자어의 체장은 부화 28일째, P. nana 단독 공급구에서 높게 나타났다. 건조중량당 핵산 함량은 C, M 실험구에서 A 실험구보다 함량이 빠르게 증가하였으며, RNA/DNA ratio는 C 실험구가 M, A 실험구보다 감소 경향이 빨랐다. 이들 자어의 생존률은 실험구에 따른 차이는 없었지만, 비색소침착률은 C, M 실험구에서 낮게 나타났으며, 실험 종료 시 변태율은 C 실험구에서 가장 높게 나타났고, A 실험구에서 유의적으로 가장 낮게 나타났다. $\alpha$-amylase 활성은 모든 실험구에서 증가하는 활성의 경향을 보였다. TAP 활성은 A 실험구에서 26일째 이후 9 mU/larva의 활성으로 높게 나타났으나, 다른 실험구에서는 $5{\sim}6$ mU/larva로 증가하지 않았다. $TAP/{\alpha}-amylase$ 활성의 비에서 A 실험구는 실험기간 동안 유의적으로 변화가 없었으나, C, M 실험구는 유의적으로 낮아지는 경향을 보였다. 결과적으로 실험구들의 성장, 핵산 함량의 변태와 관련된 시기적 증감 현상, 그리고 C, M 실험구에서 지속적으로 낮아지는 $TAP/{\alpha}-amylase$ 활성비를 보았을 때, 넙치 자어의 가장 높은 성장률을 볼 수 있었던 요각류인 P. nana를 공급하는 것이 이 시기의 효과적인 사육 방법인 것으로 판단된다.
기수산 요각류 P. nana의 대량배양을 위한 최적 먹이공급량을 규명하기위해 먹이공급량에 따른 P. nana의 섭식량, 성장 및 성체암컷의 nauplius 생산수를 조사하였다. 실험을 위한 먹이생물로 해양 식물플랑크톤인 Tetraselmis suecica를 사용하였으며 실험은 발달 단계에 따라 6 그룹으로 나누어 실시하였다. 먹이공급량은 각 단계 그룹마다 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 40, 60 및 $80{\times}10^4$ cells/mL로 설정하였고 P. nana 암컷의 nauplius 생산수 측정실험은 0.2, 0.5, 1, 2, 3 및 $4{\times}10^4$ cells/mL의 먹이공급실험구를 두어 실시하였다. 실험결과, 먹이 공급량에 따른 P. nana 각 발달 단계의 시간 당 초식율은 모든 발달단계가 T. suecica의 농도가 높아짐에 따라 계속 증가하는 경향을 보였다. P. nana는 nauplius 기간에서, 먹이량이 증가함에 따라 개체 발달에 영향을 미치지 않는 것으로 나타난 반면, copepodite 단계에서는 먹이량이 $1{\times}10^4{\sim}5{\times}10^4$ cells/mL을 기준으로 감소하거나 증가할 때, 개체 발달에 악영향을 미치는 것으로 나타났다. 먹이 공급 농도에 따른 암컷의 일일 nauplius 생산은 먹이 공급량이 증가함에 따라 증가하였고 3 및 $4{\times}10^4$ cells/mL 실험구는 $2{\times}10^4$ cells/mL 실험구와 유의적인 차이를 보이지 않았다. 결과적으로, P. nana의 대량배양을 위한 T. suecica 공급밀도는 nauplius 단계는 5,000 cells/mL, copepodite 단계와 성체수컷은 10,000 cells/mL, 성체암컷은 20,000 cells/mL이 가장 효율적인 먹이 공급 밀도라고 판단된다.
요각류는n-3 HUFA의 함량이 풍부하여 동물먹이생물인 Artemia를 대체할 수 있는 먹이생물로서 이용 가능하다. 이러한 요각류를 먹이생물로 이용하기 위해서는 대량 배양이 성공적으로 이루어져야 한다. cyclopoid 요각류인 Paracyclopina nana는 부유성으로 성체의 크기가 500~60$\mu\textrm{m}$로서 Artmia nauplii(500$\mu\textrm{m}$)와 비슷하고, 요각류 Sinocalanus tenellus, Apocyclops royi, Tachidius triangularis, Nitoca lacustirs, Tigriopus sp.와 비교해서 개체 성장 및 군집성장에서 매우 높게 나타났다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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