Responses of hematological parameters, antioxidant and heat shock protein 90 in starry flounder, Platichthys stellatus exposed to microplastics

Abstract

최근 산업의 발달로 인해 플라스틱의 사용이 늘어남에 따라 해양으로의 플라스틱 유실 또한 늘어나고 있다. 유실된 플라스틱은 파도, 바람, 자외선 등에 의해 분해되어 미세플라스틱이 되며, 해양 내에 존재하는 미세플라스틱은 어류를 포함한 다양한 생물들에 독성영향을 미치고 있다. 미세플라스틱 노출에 따른 생체축적, 혈액학적 성상, 항산화 및 면역반응의 변화를 확인하기 위해, 강도다리(평균 무게, 70.526 ± 14.90g; 평균 전장, 17.924 ± 1.198cm)를 미세플라스틱 (사이즈 34 ~ 50μm) 0, 200, 400, 800, 1600 그리고 3200 μg/L의 농도로 4주간 노출시켰다. 미세플라스틱의 조직 내 생체축적은 아가미, 장 그리고 간을 관찰하였고 농도의존적으로 축적되는 경향을 보였으며 장>아가미>간의 순서로 축적되는 것으로 나타났다. 성장 요인으로는 BWG, SGR 그리고 HSI를 측정하였다. 2주차와 4주차 모두 미세플라스틱의 농도가 증가함에 따라 BWG, SGR 그리고 HSI가 감소하는 것으로 나타났다. 또한 혈액학적 성상요인으로 RBC count, Hematocrit 그리고 Hemoglobin을 측정하였고 농도 의존적으로 감소하는 경향이 관찰되었다. 혈장 효소 성분 GOT와 GPT의 경우, 농도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였으며, 혈장 유기 성분인 Glucose 또한 증가하였으며, Total protein은 감소하는 경향을 나타냈다. 스트레스와 관련된 혈중 Cortisol은 농도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. 항산화 반응을 분석하기 위해 항산화 효소 SOD, CAT, GST 그리고 비효소 항산화제인 Total-GSH를 아가미, 장 그리고 간을 통해 측정하였다. 분석한 항목 모두 미세플라스틱의 농도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. 스트레스 반응을 분석하기 위해 스트레스 관련 단백질인 Heat shock protien 90을 아가미, 장 그리고 간을 통해 분석하였으며, 농도가 증가함에 따라 발현이 증가하는 것으로 관찰되었다. 전체적으로 미세플라스틱은 강도다리의 여러 조직에 생체축적을 유발할 수 있으며, 성장률을 감소시키고 혈액학적 성상을 변화시키며, 항산화 및 스트레스 반응을 유발할 수 있는 것으로 보이고 더 나아가 어류에게 독성 영향을 미칠 것으로 보인다.