급격한 수온변화에 따른 잉어 (Cyprinus capio)와 붕어 (Carassius auratus)의 생리적 반응

Q: 이 논문에서 정의한 수온 스트레스란 무엇인가?

급격한 수온 변화로 인해 어류가 받는 생리적 스트레스를 의미한다. 이는 어류의 혈액 성상, 전해질 농도, 코티졸 및 글루코스 분비량, 그리고 AST 및 ALT와 같은 효소 활성도에 변화를 일으켜 생체 내 항상성을 저해하는 요인으로 작용한다.

Q: 급격한 수온 상승에 따른 잉어와 붕어의 생리적 적응 속도는 어떻게 다른가?

연구 결과, 잉어는 수온 상승 후 혈액 성상 반응이 48시간째에 감소하며 비교적 빠르게 적응하는 모습을 보였다. 반면 붕어는 32°C 환경에서 코티졸, 글루코스, AST 및 ALT 농도가 48시간까지 감소하지 않아 적응에 더 오랜 시간이 걸리는 것으로 나타났다.

문정숙; 허준욱

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자료유형: 학술저널

저자정보: 문정숙 (국립환경과학원) 허준욱 (군산대학교)

저널정보: 응용생태공학회 Ecology and Resilient Infrastructure Ecology and Resilient Infrastructure Vol.9 No.2

발행연도: 2022.6

수록면: 113 - 123 (11page)

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잉어 (Cyprinus carpio)와 붕어 (Carassius auratus)를 대상으로 수온 20℃ (대조구)에서 26 및 32℃로 급격하게 증가하였을때의 혈액 및 생리학적 변화를 분석하였다. 수온 20℃로부터 6시간 이내에 26℃ 및 32℃에 각각 도달하였으며, 대조구는 실험기간동안 20℃로 유지하였다. 각 실험구에서 수온상승 후 3, 12, 24 및 48시간마다 혈액을 채취하여 적혈구수, 헤모글로빈, 헤마토크리트, Na⁺, K⁺, Cl⁻, 코티졸, 글루코스, AST 및 ALT 함량을 분석하였다. 수온 32℃로 상승한 붕어 실험구의 경우, 수온상승 후 3시간에 코티졸, 글루코스, aspartate aminootransferase (AST) 및 alanine aminotransferase (ALT) 농도가 증가하였으며, 48시간까지 농도가 감소하지 않았다 (P＜0.05). 잉어의 코티졸, 글루코스, AST 및 ALT 농도는 수온상승 후 3시간째에 유의하게 높아졌다가(P＜0.05), 수온상승 후 48시간째에 수온상승 이전 (20℃)의 값으로 감소하였다 (P＞0.05). 대조구와 26℃로 상승한 실험구는 잉어와 붕어 모두에서 코티졸, 글루코스, AST 및 ALT는 수온 상승 후 3시간째 증가하였으며 (P＜0.05), 48시간째에 수온상승전의 값으로 낮아졌다 (P＜0.05). 수온 32℃로 상승한 실험구의 잉어와 붕어의 Na⁺, K⁺ 및 Cl⁻ 농도는 20 및 26℃ 실험군에 비해 높게 나타났다. 대조구를 포함한 모든 실험구의 혈액성상 반응은 잉어와 붕어 모두에서 수온상승 후 12시간까지 증가하다가 수온상승 후 48시간째에 감소하는 경향이 공통적으로 나타났다. 본 연구로 도출된 결과를 이용하여 어류가 스트레스에 노출시 생리학적 반응을 명확하게 구명할 수 있는 방안으로 활용 가능할 것이다. 또한 최근 하천 및 호소에서 어류 폐사가 빈번하게 발생되고 있어서 이에 대한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

The blood and physiological changes of common carp (Cyprinus carpio) and crucian carp (Carassius auratus) were analyzed when the water temperature was rapidly increased from 20℃ (control) to 26 and 32°C. The water temperature reached 26℃ and 32℃ within 6 hours from the water temperature of 20℃, and the control was maintained at 20℃ for the duration of the experiment. From each experimental group, blood was collected every 3, 12, 24 and 48 hours after the water temperature rise, and the red blood cell count, hemoglobin, hematocrit, Na⁺, K⁺, Cl⁻, cortisol, glucose, aspartate amino transferase (AST) and alanine amino transferase (ALT) contents were analyzed. In the case of the crucian carp experimental group where the water temperature was raised to 32℃, the concentrations of plasma cortisol, glucose, AST and ALT increased 3 hours after the water temperature rise, and the concentrations did not decrease until 48 hours (P＜0.05). Plasma cortisol, glucose, AST, and ALT in both C. carpio and C. auratus in the control group and the experimental group raised to 26℃ increased at 3 hours after the water temperature rise (P＜0.05), and decreased to the value before the water temperature rise at 48 hours (P＜0.05). The plasma Na⁺, K⁺ and Cl⁻ concentrations of C. carpio and C. auratus in the experimental group where the water temperature was raised to 32℃ were higher than in the 20 and 26℃ experimental groups. The blood reaction of all experimental groups including the control group showed a common trend in both C. carpio and C. auratus increasing up to 12 hours after the water temperature rise and then decreasing at 48 hours after the water temperature rise. The results derived from this study would be useful for investigating the physiological response of fish stress in future. In addition, as fish mortality has recently occurred frequently in rivers and lakes, it is judged that it can be used as basic data.

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