Increase of Visual sensitivity by Zinc, Taurine, and Hypothermic-effect in Bullfrog's Eye

황소개구리 안구에서의 아연, 타우린, 저온효과에 의한 시각 감수성 증진

It has been reported high concentrations of zinc and taurine in ocular tissue, especially the retina-choroid, and the presence of physiological levels of zinc and taurine in these tissues seem essential for their normal function. In addition, several studies have reported temperature as another effector to the visual sensitivity. But, in spite of many studies, there are still remained many questions about their function and correlation in visual adaptation system. The purpose of present study was to clarify these points using electroretinogram(ERG) recording and absorption spectra scanning, before and after zinc and taurine treatments and hypothermic-effect in bullfrog(Rana catesbeiana) which is one of the poikilothermal animal. The optimal zinc concentration used in this study was determined $10^{-4}M$ while the optimal taurine concentration was 10-5 M, and temperature change for hypothermic-effect went through '$25^{\circ}C {\rightarrow}0^{\circ}C{\rightarrow}25^{\circ}C$'. In ERG recording, it is obtained that dark-adapted threshold became elevated and b-wave amplitudes was increased with zinc and taurine treatment and hypothermic-effect. In absorption spectra scanning, there is distinct absorbance increment over the whole spectral range(400~750 nm) after zinc and taurine treatment and hypothermic-effect. Furthermore there are some synergism effects between zinc and taurine as well as between zinc and hypothermic-effect as a result of co-treatment, respectively.

안구 조직에는 많은 양의 아연과 타우린이 존재하며 특히 망막에서 맥락막에 이르는 부위에서의 분포가 두드러지고, 이는 아연과 타우린이 이들 조직에서 중요한 역할을 담당하리라는 것을 시사한다. 또한 시각 감수성에 영향을 미치는 또 다른 인자로서, 온도에 대한 연구들이 보고되고 있다. 그러나 지금까지의 많은 연구에도 불구하고 시각 순응계에서의 이들의 기능이나 상호작용은 명확히 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 변온동물의 일종인 황소개구리(bullfrog, Rana catesbeiana)의 안구를 이용하여 적정 농도의 아연과 타우린의 처리와 저온효과에 따른 망막전위도(ERG)와 흡수 스펙트럼의 변화를 관찰함으로써, 이들 인자들이 시각 감수성과 시각 순응에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 아연과 타우린의 효과를 알아보기 위한 이들의 적정 농도는 각각 10-4 M과 10-5 M로 결정하였고, 저온효과를 알아보기 위한 온도 변화 과정은'$25^{\circ}C {\rightarrow}0^{\circ}C{\rightarrow}25^{\circ}C$'를 거치게 하였다. 적정 농도의 아연과 타우린의 처리와 저온효과에 의해 망막전위도 실험 결과 역치(threshold)와 망막전위도 b-파의 크기가 증가하였고, 흡수 스펙트럼 분석 결과 400~750 nm 범위에서의 흡광도 증가를 볼 수 있었다. 또한 아연과 타우린, 그리고 아연과 저온효과 간에는 상승효과가 있음을 확인 할 수 있었다.