Abstract
In comparison to the numbers of such studies of fish, few studies have been carried out on the immunity, physiology and ecology of abalone, while studies on abalone disease are also extremely rare. Moreover, mass mortality of cultured abalone due to pathogenic bacteria has not been reported in the southern coast of Korea. However, Vibrio-like bacteria have been isolated from dead abalone, which indicates that a review is required in order to determine the cause of abalone mortality. Use of an antimicrobial agent to minimize the damage caused by disease in abalone farms is common, but the therapeutic effects are insignificant. Demand for probiotics has increased, but research on the development of probiotics for use in abalone culture is very rare. Therefore, the present study isolated KC16-2 from fermented kimchi soup and investigated the characteristics of the isolate as a candidate probiotic bacterium in abalone. KC16-2 was identified as Bacillus amyloliquefaciens (B. amyloliquefaciens KC16-2) based on its biochemical properties and 16S rRNA gene sequence. B. amyloliquefaciens KC16-2 showed inhibitory effects against the growth of various vibrios in vitro, and kept the numbers constant until four days after inoculation in marine water at a temperature of $15{\sim}25^{\circ}C$, indicating the possible use of KC16-2 as a probiotic, except in the winter. The growth of KC16-2 was inhibited by bile salt, but the numbers increased over time suggesting the bacteria were still alive in the abalone's digestive tract. Abalone fed with a diet including KC16-2 for 12 weeks showed good growth, but showed no significant differences from the control group. However, the mortality of the abalone supplied the probiotic diet was reduced to half that of the control group in a challenge test with Vibrio tubiashii. Therefore, we suggest that B. amyloliquefaciens KC16-2 could be used as a probiotic bacterium for control of the mortality of abalone caused by opportunistic pathogenic vibrios.
전복의 면역, 생리 및 생태에 관한 기초 연구는 매우 부족하며 전복 질병에 관한 연구 또한 어류에 비하여 극히 취약한 상태이다. 외국의 경우 전복 치패에서 vibrios로 인한 피해 사례가 많이 보고되어 있으나 우리나라에서는 세균성 질병으로 인한 전복 폐사에 관한 보고가 드물다. 그러나 폐사체로부터 vibrios가 높은 빈도로 분리되고 있어 이들 Vibrio속 세균과 전복 폐사와의 관련성에 대한 검토가 필요하다. 현재 전복 양식 현장에서는 질병으로 인한 피해를 최소화하기 위해 항균제를 사용하고 있지만 치료 효과는 미미한 수준이다. 이에 대한 대책으로 probiotics에 대한 요구가 증가하고 있어 본 연구에서는 인체에 위해하지 않은 균을 분리하여 전복 probiotics로서의 개발 가능성을 알아보았다. 잘 숙성된 김치액에서 분리된 균들 중 다양한 vibrios에 대하여 항균력을 나타낸 KC16-2을 candidate probiotic 균으로 선발하였다. KC16-2는 생화학적 특성과 16S rRNA gene sequence에 근거하여 Bacillus amyloliquefaciens로 동정되었다 (B. amyloliquefaciens KC16-2). B. amyloliquefaciens KC16-2는 in vitro 실험에서 병원성 비브리오에 대하여 광범위한 생장 억제 효과를 보였으며, 온도 $15{\sim}25^{\circ}C$의 해수에서 4일까지 일정수를 유지하였으므로 겨울 이외의 기간에는 사용이 가능하다고 판단되었다. 또한 담즙에 의해 생장이 억제되었으나 시간 경과에 따라 처음 투여 농도보다 증가하는 양상이 관찰되어 담즙이 있는 곳에서도 생존 가능하다고 판단되었다. 시판 사료에 KC16-2를 혼합하여 12주간 전복에 투여하였을 때 대조구에 비해 다소 좋은 성장을 보였으나 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 한편 전복에 병원성을 가진 Vibrio tubiashii의 인위감염실험에서 probiotic사료를 공급한 수조에서 폐사율을 약 50% 감소시키는 결과를 나타냄으로써 기회성 vibrios로 인한 전복의 폐사를 줄이기 위하여 KC16-2의 사용이 긍정적으로 검토될 수 있음을 시사하였다.
