• 한국양식학회지
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• 제17권3호
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• pp.221-227
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• 2004

본 연구에서는 황복, T. obscurus의 초기발달동안 자치어의 성장과 생존에 미치는 먹이 종류와 염분별 영향을 조사하였다. 먹이별 실험에서는 Artemia공급 시기인 부화 25일의 자어를 이용해 Artemia (대조구)와 5가지의 먹이 (실지렁이, 물벼룩, 바지락육질, 배합사료, 곤쟁이)를 30일간 혼합 공급하여 실험구별 성장과 생존율을 비교하였다 염분별 실험에서는 일령 15일 자어(전장 5.8$\pm$0.4 mm: Stage I), 일령 36일 치어(전장 12.0$\pm$0.2 mm: Stage II) 및 일령 70일 치어(전장 44.5$\pm$0.7mm: Stage III)를 대상으로 4개의 염분 농도구(0, 10, 20 및 30 psu)를 설정하여 성장과 생존을 비교분석하였다. 먹이실험 결과, 성장도는 배합사료, 실지렁이, 물벼룩 공급구들이 비교적 양호하게 나타났으나, 생존율은 물벼룩 공급구가 가장 높게 나타났으며, 빠른 성장을 보였던 배합사료와 실지렁이 혼합 공급구는 오히려 낮은 생존율을 나타내었다. 염분별 실험에서는 Stage I 경우 성장에 있어 염분별 뚜렷한 차이를 찾아 볼 수 없었으나, 생존율은 10∼20 psu구에서 높게 나타났다. 또한 Stage II의 경우 성장과 생존 모두 10∼20 psu에서 양호하였으며, Stage III에서는 0∼30 psu의 모든 염분 조건에서 정상적인 성장과 생존을 나타내었다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제6권2호
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• pp.73-79
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• 2021

비스페놀A(BPA)는 대표적인 내분비계 교란물질로 광범위한 사용으로 인해 환경 내에서 지속적으로 검출됨에 따라 인간을 비롯한 다양한 생물에서 성장, 발생, 생식 등에 유해한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 따라서 BPA를 대체하기 위한 구조 유사체들이 개발되어 널리 사용되고 있으나 이러한 대체제들이 내분비계 교란 작용을 갖는지에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 BPA와 그 구조 유사체인 BPS와 BPF에 노출시킨 기수산 물벼룩 Diaphanosoma celebensis에서 탈피과정에 관여하는 ecdysteroid 합성(nvd, cyp314a1), receptors (EcRA, EcRB, USP, ERR), 그리고 하위 경로에 있는 유전자(HR3, E75, Vtg, VtgR)의 시간 별 발현 변화를 조사하였다. nvd와 cyp314a1 유전자의 발현은 BPA 보다 BPF에서 6시간 일찍 발현이 증가하는 양상을 보인 반면, BPS의 경우에는 이들 유전자의 발현이 24시간 내내 감소하는 양상을 보였다. BPA와 BPF 노출 시 EcR 유전자들의 발현 양상도 이와 유사한 경향을 보였다. ERR 유전자의 발현은 BPF와 BPS에서 BPA 보다 6시간 일찍 발현이 증가하는 양상을 보였고, HR3, E75, VtgR의 유전자 발현도 노출군에서 시간 차이는 있지만 유의하게 증가하는 양상을 보였다. 반면 Vtg는 24시간 이내에서는 크게 증가하지는 않았다. 이러한 결과는 BPA 뿐 아니라 BPF와 BPS도 탈피에 관여하는 호르몬의 합성 및 조절 경로의 유전자의 발현을 조절할 수 있으며, 서로 다른 기전으로 기수산 물벼룩의 내분비계를 교란시킬 수 있는 능력을 갖는다고 볼 수 있다. 본 연구는 비스페놀 구조 유사체가 기수산 물벼룩의 탈피과정에 관여하는 분자 경로 어떻게 영향을 미치는지를 이해하는데 도움이 될 것이다.

• 환경생물
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• 제41권1호
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• pp.41-53
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• 2023

식품첨가제로 주로 사용되는 이산화타이타늄 혼합물인 최근 E171은 체내 축적 및 유전 독성을 야기할 수 있다는 사실이 입증되어, 현재 규정 개정을 통해 E171의 식품첨가물 사용이 제한되고 있다. 그러나, 현재까지 E171의 인체 위해성 연구는 많이 진행된 반면, E171의 환경생물에 미치는 독성 연구는 상대적으로 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 최근 우려되는 잠재적 독성물질인 E171의 환경적 위해성을 파악하기 위해 수생태계를 대표하는 물벼룩(Daphnia magna)과 제브라피쉬(Danio rerio)를 대상으로 나노물질의 특성을 반영한 최신 표준문건을 활용하여 기존 시험법의 한계점을 보완한 최적의 독성시험을 수행하였다. 독성시험 결과, 실제 환경적 현실성을 고려한 농도범위의 E171에 노출된 물벼룩에서 유영저해가 발생했지만, 어류의 경우 치사나 이상행동개체가 관찰되지 않았다. 그러나, 산화스트레스 관련 분자생물학적 분석 결과, E171이 물벼룩과 어류에 모두 산화스트레스를 유발하여 이의 방어작용으로 항산화효소의 활성이 증가하는 것을 확인하였다. 다만, 항산화효소 관련 유전자의 발현 여부는 생물종에 따라 차이가 존재하였다. 따라서, 본 연구 결과를 통해 E171은 실제 환경적 현실성을 고려한 농도에서 수생물에 산화스트레스를 유도할 수 있으나, 생물체의 종류에 따라 가시적인 독성의 정도와 산화스트레스 관련 유전자 발현에 차이가 존재함을 확인하였다. 본 연구는 기존 시험법의 한계점을 보안한 최적의 독성시험을 통해 E171이 수생물에 미치는 위험성을 확인하였으며, 이 결과는 E171의 환경 위해성 평가를 위한 과학적 자료로서 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국환경과학회지
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• 제16권1호
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• pp.55-63
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• 2007

There are concerns that chemical residues could harm the consumer on the environment, although 50 to 80% of the crops would be destroyed by pests and others without agrochemicals. Environmental fate and ecotoxicity studies are usually carried out to assess the impact on the human and the environment. A comparision of the Daphnia magnia and Simocephalus mixtus toxicity was performed to study the relative sensitivities and discrimination abilities to agriculture chemicals. The species of Simocephalus mixtus was more sensitive to agriculture chemicals than Daphnia magnia. Simocephalus mixtus was approved to be a water flea in determining insecticide and pesticide toxicity by heart-beat rate in a consistency and repeatability. The order of acute toxicity to water flea Daphnia magnia for ecotoxicity test was carbaryl>benomyl>amtirole with both Daphnia magnia and Simocephalus mixtus. The heartbeat pattern after the exposure to agrochemicals was different from that of exposure to heavy metals. Agrochemical leathal concentration test with heartbeat rate measurement was found to be more appropriate than inhibition concentration test with respect to toxicological endpoint.

• 생태와환경
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• 제40권3호
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• pp.357-369
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• 2007

본 연구에서는 국내 수계에 서식하고 있는 수서생물을 대상으로 수행된 바 있는 국내외 독성 시험법의 노출 기간, 종말점 등 시험 세부 조건을 수렴하여, 향후 국내생태 독성시험법 개발을 위해 각 생물종별 시험 세부 조건별 범위와 생태독성평가기법 구축을 위한 방향을 제시하였다. 기존에 국내 생물종을 대상으로 국내외에서 수행된 바 있는 독성 시험법에 대한 연구 사례를 검토한 결과, OECD등의 표준시험법에서 추천한 시험종을 대상으로 한 독성자료가 상당 부분을 차지하였다. 또한 표준시험법의 공시종 이외에도 국내 생물종에 대한 소량의 연구 자료가 있었으나, 대체로 표준시험법을 개별 상황에 맞게 수정 적용한 것으로 나타났다. 특히 노출기간 및 배양액은 생물종마다 상이한 조건으로 수행된 바, 물벼룩류 독성시험에 있어서 가장 유의해야 할 조건인 것으로 나타났다. 이와 같이 국내 생물종을 이용한 생태독성평가 기반이 미비한 현 시점에서 보다 체계적인 국내생태독성시험법을 개발하기 위해서는 향후 실험 조건과 동일한 조건에서 생활사를 측정하여 보다 명확한 노출기간을 설정, 본 연구에서 선정한 물벼룩류 9종을 대상으로 도출된 생태독성시험기법에 대한 검증 그리고 기존 연구에서 사용되지 않았던 새로운 시험종 개발 및 각각의 시험종에 따른 최적 실험 조건 규명이 선행되어야 할 것이다. 따라서 본 연구는 국내 생물종을 대상으로 한 독성시험기법 및 방향을 제시함으로써 국내 수생태계 실정 및 먹이 연쇄를 통한 생물종 간 상호 관련성 등을 고려할 수 있는 국내 시험종 및 그에 따른 시험법 개발을 위한 중요한 기반이 될 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제24권1호
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• pp.36-43
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• 2008

To develop the continuous water quality monitoring system using the daphnid Daphnia sp., the growth of test animal, sensitivity, and behaviour response of toxicants were observed. Growth of test animal significantly increased with increasing the food density under the 90~105 mg/L ($CaCO_3$) hardness, except the concentration of food (Chrollela sp.) was exceeded than optimal food supply. Behaviour responses of test animals were continuously analyzed by changes of fractal dimension value (FDV). The FDV sharply decreased after exposure to the concentrations of 0.13 mg/L copper, 0.06 mg/L lead, and 0.38 mg/L cadmium. In these concentrations, mortality and abnormal behaviour of daphnids exhibited within ca. 1.0-h after exposure. Comparison of 24-h $LC_{50}$ values with other zooplankton species indicated that sensitivity of the Daphnia sp. was higher than most zooplankton for lead, and brain shrimp, rotifer, and water flea (Ceriodaphnia dubia, D. magna) for copper, and brain shrimp, water flea (D. lumholzi), and amphipod for cadmium. Based on the above experimental results, significant relationship between toxicity and behaviour response of Daphnia sp. was supported the high potential of water quality monitoring system. Consequently, behavioural monitoring method in this study suggests a good estimation tool for detection of the discharged toxicants in water body and for ecotoxicological assessment aquatic organisms.

• 농약과학회지
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• 제11권1호
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• pp.32-37
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• 2007

항공방제시 비표적생물에 대한 안전거리를 설정하고자 벼의 주요 병해충인 도열병, 잎집무늬마름병, 벼멸구 및 나방류를 동시에 방제할수 있는 훼림존 트리싸이클라졸 액상수화제+비피유제+바리신액제와 헥사코나졸유제+이소란유제+파프유제의 3종 혼용농약을 항공 살포한 후 논물중 농약 잔류량과 수서생물 및 꿀벌에 미치는 영향을 조사하였다. 항공방제시 대상지역 이외의 포장으로 분무입자가 비산하는 정도는 바람부는 방향으로는 30 m, 반대방향으로는 20 m 이내로 비교적 비산 정도가 낮았다. 항공살포 후 살포지역내 논물중 농약의 잔류량을 조사한 결과 항공방제 6일후에는 논물 중에서는 농약이 검출되지 않았다. 항공방제 지역의 수서생물에 미치는 영향을 조사한 결과, 송사리와 미꾸라지는 방제지역 내외를 막론하고 모든 지점에서 치사되지 않았다. 물벼룩은 항공방제지역으로부터 10 m 지점 이내에 노출된 경우 48시간후 모두 치사되었으나 30 m 이상 지점에서는 영향이 없었다. 꿀벌은 바람부는 방향으로 50 m와 반대방향으로 20 m까지 $7{\sim}100%$ 치사하여 항공 방제시 안전거리는 수서생물의 경우 50 m, 꿀벌의 경우는 100 m로 설정하였다.

• 환경생물
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• 제37권1호
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• pp.72-81
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• 2019

Bisphenol A (BPA)는 대표적인 내분비계장애물질로 수서생물의 성장, 발생, 그리고 생식에 유해한 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 기수산 물벼룩(Diaphanosoma celebensis)에서 48시간 BPA 노출 후 산화적 스트레스 반응을 조사하기 위하여 qRT-PCR을 이용한 항산화 유전자 발현 변화, 항산화 효소 활성, 총 단백질 함량 분석을 수행하였다. $3mg\;L^{-1}$의 BPA에 48시간 노출된 D. celebensis에서 모든 항산화 유전자(Cu/Zn-SOD, Mn-SOD, CAT)의 발현량이 유의하게 증가하였다. 특히 세 종류의 GST isoforms (GST-kappa, GST-mu, GST-theta)는 가장 낮은 농도인 $0.12mg\;L^{-1}$ BPA에 48시간 노출된 실험군에서도 유의하게 증가하였으며, GST-mu의 발현양이 상대적으로 가장 높게 나타났다. SOD 활성은 BPA 농도에 의존적으로 유의하게 증가하였으며, 총 단백질 함량은 BPA 노출에 대해 감소되는 양상을 보였다. 이러한 결과는 BPA가 D. celebensis에서 산화적 스트레스를 유발하였고, 이 과정에서 이들 항산화 유전자가 생물방어기전으로 참여한다는 것을 의미한다. 본 연구는 BPA가 해양생물에 미치는 영향에 대한 분자적 기전을 이해하는 데 도움이 될 것이다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제7권2호
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• pp.145-153
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• 2022

수은은 생물 축적과 먹이사슬을 통한 생물 농축되며, 미량에서도 유해한 영향을 나타내기 때문에 해양 환경 내에서 중요한 문제가 되고 있다. 그러나 해양 소형 갑각류에 대한 수은의 생물 영향은 다른 금속에 비해 연구가 미흡하다. 본 연구에서는 기수산 물벼룩 Diaphanosoma celebensis을 아치사 농도(0.2, 0.4, 0.8 ㎍/l)의 무기 수은(HgCl₂)에 48시간 노출시킨 후, 대사 관련 유전자의 발현 양상을 조사하였다. 해독효소 유전자 5종(cytochrome P450; cyp360A1, cyp361A1, cyp4AP3, cyp4C122, cyp370C5)과 소화효소 6종(alpha amylase (AMY), alpha amylase related protein (AMY-like), trypsin (TRYP), chymotrypsin-like protein (CHY), lipase (LIP), pancreatic lipase-related protein (PLRP))의 유전자 발현을 quantitative real time reverse transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR)을 이용하여 분석하였다. Cyp 유전자의 경우 clan2에 속하는 cyp370C5와 clan4에 속하는 cyp4AP3 유전자의 발현이 농도 의존적으로 유의하게 증가하였다. 한편 소화효소 유전자 중에서는 단백질 소화와 관련 있는 TRYP 유전자의 발현이 농도 의존적으로 증가하였다. 이러한 결과는 cyp370C5와 cyp4AP3가 수은 독성을 해독하는 과정에서 중요한 역할을 담당할 것으로 보이며, 수은이 소화효소 유전자의 발현을 조절함으로써 에너지 대사에 영향을 미칠 수 있음을 제시한다. 본 연구는 해양 소형 갑각류에서 수은에 대한 분자 수준의 영향을 이해하는데 도움이 될 것이다.

• 환경생물
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• 제40권3호
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• pp.255-266
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• 2022

갑각류에서 탈피는 ecdysteroid와 juvenile hormone (JH) 신호 경로에 관여하는 유전자의 상호작용에 의해 조절된다. Ecdysteroid와 달리, 탈피 과정에서 JH 신호 경로 유전자의 역할은 부유성 갑각류에서는 잘 알려져 있지 않다. 본 연구는 기수산 물벼룩(Diaphanosoma celebensis)의 JH 신호경로에서 JH 합성, 수용체, 분해 등에 관여하는 3종의 유전자(JHAMT, Met, JHEH)의 염기서열 분석과 계통 분석을 실시하였다. 또한 탈피 주기에서 이들 유전자의 mRNA 발현양상을 분석하였다. D. celebensis의 JH 관련 유전자는 잘 보존된 domain을 가지고 있었으며, 아미노산 서열 분석과 계통 분석 결과는 이들 단백질이 곤충 및 다른 갑각류의 해당 단백질과 기능적으로 유사한 특징을 나타낸다. 또한 탈피 주기에 따른 유충 호르몬( JH) 신호전달경로 관련 유전자의 발현변화 결과를 통해 이들 유전자가 JH의 합성 및 분해에 관여함으로써 D. celebensis에서 성공적인 탈피에 기여할 것임을 제시하였다. 본 연구는 지각류에서 탈피 주기에서 JH 경로 유전자의 역할을 이해하는 데 도움이 될 것이다.