Toxic effects of dietary microcystin-LR on the growth performances, hematological parameters, stress, antioxidant, and inflammatory responses on crucian carp, Carassius carassius.

Abstract

지속적인 지구온난화, 산업화 그리고 질소와 인을 포함한 영양소 및 수역의 화학 원소 증가로 수중 부영양화가 발생함에 따라 남조류의 번성이 증가하고 있다. 마이크로시스틴-LR은 시아노박테리아 Microcystis aeruguinosa의 세포 분해에 의해 생성되는 순환 펩타이드 독소 중 가장 독성이 강하며, 수중 생태계 역학의 불균형을 야기하며 어류를 포함한 수중 생물들에 다양한 독성영향을 미치고 있다. 급이 Microccystin-LR (MC-LR) 노출에 따른 성장률, 혈액학적 성상, 항산화 및 염증반응의 변화를 연구하기 위해 붕어 (평균 전장 20.39±0.4cm, 평균 체중 93.63±8.9g)의 사료를 제작하여 4주간 노출하였으며 제작된 사료의 MC-LR 농도는 0, 50, 100, 200, 400ug/kg로 배합하였다. 성장 요인으로는 BWG, FER, SGR, 그리고 HSI를 측정하였다. BWG는 2주차 200ug/kg 구간부터 유의적인 감소를 나타내었으며 4주차에서는 농도 의존적으로 유의적인 감소를 나타내었다. FER, SGR, 그리고 HSI 모두 2주차 400ug/kg 구간부터 유의적인 감소하는 것으로 나타났다. 나아가, 혈액학적 성상 요인으로 RBC counts, Ht, 그리고 Hb를 측정하였으며 2주차와 4주차 모두 MC-LR 의 농도가 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 혈장의 무기성분인 GOT 와 GPT 경우 2주차 200ug/kg 구간에서 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었으며 혈장의 무기성분 중 Glucose 또한 농도의존적으로 증가하였지만 TP는 2주차 400ug/kg 구간에서, 4주차 50ug/kg 구간에서 유의적으로 감소하는 것으로 나타났다. 스트레스와 관련된 혈중 Cortisol 은 농도가 증가함에따라 증가하는 경향을 나타내었다. 산화 스트레스를 분석하기 위해 아가미, 장, 그리고 간을 사용하여 항산화 효소인 SOD 와 CAT를 측정하였다. 아가미와 장에서 SOD 활성화는 2주차 200ug/kg 구간에서, 4주차 100ug/kg 구간에서 유의적으로 증가하는 것으로 나타났으며 간에서는 2주차와 4주차 모두 100ug/kg 구간에서 유의적인 증가를 나타내었다. 아가미의 CAT 활성은 2주차 400ug/kg 구간과 4주차 100ug/kg 구간에서 농도의존적의 유의한 증가가 관찰되었다. 장과 간에서의 CAT 활성은 2주차 200ug/kg 구간과 4주차 100구간에서 유의적인 증가를 나타내었다. 스트레스 반응을 분석하기위해 혈장의 cortisol과 HSP-70을 분석하였으며 모두 MC-LR의 농도가 높아짐에 ᄄᆞ라 증가하는 경향을 보였다. 염증 반응을 분석하기 위해 비장, 두신, 그리고 간을 사용하여 염증 유전자와 항염증 유전자인 TNF-α, TGF-β, IL-1β, 그리고 IL-10의 발현량을 qPCR을 사용하여 분석하였다. 비장에서 2주차와 4주차 모든 유전자들의 발현량은 증가하였다. 두신에서는 2주차 TGF-β 발현량을제외한 모든 유전자들은 증가하는 경향을 나타내었으며 간에서는 2주차 IL-1β를 제외한 모든 유전자들의 발현량이 증가하였다.