• 환경생물
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• 제38권3호
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• pp.333-342
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• 2020

본 연구에서는 다환방향족탄화수소(PAHs) 중, phenanthrene이 둥근성게(Mesocentrotus nudus)와 말똥성게(Hemicentrotus pulcherrimus)의 수정률과 정상유생 발생률에 미치는 독성 효과를 확인하고자 하였다. H. pulcherrimus와 M. nudus의 모체에서 각각 획득한 정자와, 인공수정을 통하여 획득된 수정란을 phenanthrene에 노출시킨 후, 수정률과 정상배아 발생률을 측정하였다. 시험결과, H. pulcherrimus와 M. nudus의 수정률과 정상배아 발생률은, 농도 의존적으로 감소하였으며, H. pulcherrimus와 M. nudus의 수정률에 대한 EC₅₀값은 17.48 mg L^-1과 16.21 mg L^-1이었고, 정상배아 발생률의 EC₅₀값은 각각 2.99mgL^-1과 0.36mgL^-1인 것으로 나타났다. 연구결과, H. pulcherrimus는 M. nudus보다 phenanthrene 노출에 대하여 더 민감하게 반응하는 것으로 나타났으며, 정상배아 발생률은 수정률에 비하여 더 민감한 종말점인 것으로 나타났다. 따라서, phenanthrene은 두 종의 성게 정자의 수정과 초기발달 단계를 포함한, 연안에 서식하는 다양한 생물종에 영향을 미치는 것으로 보여진다. 그중, 두 종의 성게는 다른 연안 서식 생물 종들에 비하여, Phenanthrene의 bio-monitoring을 위한 민감한 생물종일 수 있다고 사료된다. 또한, 본 연구를 통하여 도출된 결과와 독성값(NOEC, LOEC 및 EC₅₀)은 Phenanthrene을 포함한 PAHs의 환경 기준농도 설정을 위한 유용한 기초 자료로 활용될 수 있다.

• 한국양식학회지
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• 제8권4호
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• pp.317-326
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• 1995

북쪽말똥성게 유생기의 먹이효과를 알기 위하여 Chaetoceros calritrans, Pavlova lutheri 및 Isochrysis galbana의 3개 단독구와 이를 혼합 공급한(Chaetoceros + Pavlova, Pavlova + Isochrysis + Isochrysis + Chaetoceros) 3개 시험구 등 총 6개의 시험구에 대한 성장도, 생존율 및 발육 단계별 소요일수를 조사한 결과는 다음과 같다. 먹이 종류에 따른 유생의 성장은 8완기까지 Isochrysis+Chaetoceros의 혼합구, Isochrysis의 단독구 및 Chaetoceros의 단독구가 각각 $735{\mu}m$, $718{\mu}m$ 및 $701{\mu}m$로 성장이 좋았으며 Pavlova의 단독구는 642{\mu}m$로 저조하였다. 먹이 종류별 일간성장을에 있어서 유생초기(6완기) 에는 Isochrysis, 8완 초기부터는 Chaetoceros의 먹이효율이 높은 것으로 나타났다. 생존율에 있어서는 Chaetoceros의 단독구, Isochrysis+Chaetoceros의 혼합구, Isochrysis의 단독구 및 Pavlova의 단독구가 각각 $37.2\%,\;35.0\%,\;32.4\%,\;및\;18.4\%$로 나타났다. 북쪽말똥성게의 유생발육 단계별 소요일수에 있어 6완기 까지는 먹이종류에 따른 큰 차이가 없었으나, 8완 후기까지의 소요일수는 Chaetoceros의 단독구가 24일째로 가장 빨랐고 Isochrysis의 단독구는 27일, Pavlova의 단독구 및 혼합구는 $30\~33$일이 소요되었다.

• 환경생물
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• 제31권2호
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• pp.69-77
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• 2013

말똥성게 (Hemicentrotus pulcherrimus)의 생식세포 및 pluteus 유생을 이용하여 중금속인 Arsenic (As)와 Chromium (Cr)이 정상 수정률 및 배아 발생률에 미치는 독성 영향을 조사하였다. H. pulcherrimus의 수정률 및 배아 발생률에 미치는 As와 Cr의 독성은 6.25, 12.5, 25, 50, 100 ppb의 농도에서 조사하였다. 0.5 M KCl 용액을 이용하여 방란 및 방정을 유도하였고, 정상 수정률 및 배아발생률은 수정 후 각각 10분 및 64시간째 관찰하였다. As와 Cr을 첨가하지 않은 대조구에서 정상 수정률과 배아 발생률은 각각 94%와 93% 이상을 나타냈다. 이들 중금속 첨가에 의해 수정률은 아무런 변화가 나타나지 않았지만 배아 발생률은 농도 의존적 감소하는 것으로 나타났으며, As의 첨가에 의해 배아 발생률은 6.25 ppb에서 유의적으로 감소하였으며 (P<0.01), Cr의 경우는 25 ppb에서 유의적인 감소를 나타냈다 (P<0.05). H. pulcherrimus의 정상 배아 발생률에 대한 LOEC는 As의 경우는 6.25 ppb를 Cr은 25 ppb를 나타냈다. 이들 연구결과로 해양생태계 내에서 As가 6.25 ppb, Cr이 25 ppb를 초과하는 농도일 때는 H. pulcherrimus와 같은 무척추동물의 정상 부화율은 급격히 감소할 것으로 판단된다. 본 연구결과를 바탕으로, H. pulcherrimus의 정상 배아 발생률을 이용한 생물학적 평가방법은 중금속과 같은 유해물질에 대한 해양생태계의 영향을 판단하기 위한 시험방법으로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제30권2호
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• pp.128-135
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• 2012

본 연구는 말똥성게(Hemicentrotus pulcherrimus)의 생식세포 및 pluteus 유생을 이용하여 중금속인 납(lead, Pb)과 아연(zinc, Zn)의 독성을 조사였다. H. pulcherrimus 배우자 및 배아에 미치는 Pb과 Zn의 독성은 각각 31, 63, 125, 250, 500 ppb 및 16, 31, 63, 125, 250 ppb의 농도에서 조사하였다. 0.5 M KCl 용액을 이용하여 방란 및 방정을 유도하였고, 수정률 및 정상 배아발생률의 조사는 수정 후 각각 10분 및 64시간째 관찰하여 시행하였다. Pb 노출 시 수정률은 대조군과 비교하여 유의적인 변화가 없었다. 그러나 정상 배아발생률은 농도가 높을수록 농도의존적으로 유의적인 감소를 보였다. Zn을 노출시켰을 경우 수정률과 정상 배아발생률은 농도가 높을수록 농도의존적인 유의적 감소를 나타냈다. H. pulcherrimus의 정상 배아 발생에 대한 독성치는 각각 Pb (반수 영향농도 ($EC_{50}$) 45.13 ppb, 95% Cl 40.12~50.05 ppb), Zn (반수영향농도 ($EC_{50}$) 19.82 ppb, 95% Cl 18.26~21.31 ppb)로 나타났다. 또한 Pb과 Zn의 무영향농도(NOEC)는 각각 <31.25 ppb 및 <15.63 ppb로 나타났고, 최소영향농도(LOEC)는 31.25 및 15.63 ppb로 나타났다. 본 연구 결과, H. pulcherrimus의 초기 배아발생 과정은 Pb과 Zn 등의 중금속에 높은 민감성을 보인다. 따라서 H. pulcherrimus는 해양생태계 위해 평가를 위한 시험생물로서 사용이 가능하다고 사료된다.

• 한국수산과학회지
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• 제17권5호
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• pp.414-422
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• 1984

수영만으로 유입되는 온천천이 해양생물에 미치게 될 영향을 직접적으로 조사하기 위하여 1984년 2월 20일부터 4월 15일까지 4회에 걸쳐 수질분석 및 급성독성시험을 실시한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 수질분석 결과 온천천은 BOD, COD 값이 환경기준을 훨씬 초과하고 있어 가정하수가 주종을 이루는 도시하수의 특성을 지닌 하천임을 알 수 있다. 기준은 설정되어 있지않지만 LAS가 반치사농도 이상으로 오염되어 있어 단독독성물질로 큰 문제가 될 것이 예상되었다. 2. 말똥성게(Hemicentrotus pulcherrimus)의 관족부착에 대한 온천천의 96시간 반영향농도($EC_{50}$)는 희석비율 $40.0{\sim}51.05\%$(v/v)으로 일반적인 강과 하천수에 비해 강한 독성을 보이고 있다. LAS 단독물질로 실험했을 경우 $EC_{50}$은 $3.7{\sim}3.8$ ppm으로 나타났다. 3. Tabata의 오염물질에 따른 5개군의 적용계수에 근거 0.1을 실험결과에 적용하여 온천천에 생물환경에 허용될 수 있는 희석비율 $4.0{\sim}5.1\%$를 산출하였다. 이 결과는 온천천이 가정하수나 유역의 산업폐수로부터 심각하게 오염되어 있으며, 합성세제의 주원료로 사용되는 LAS가 반치사농도 이상으로 오탁되어 있고 그 외 알지 못하는 복잡다양한 물질들이 서로 혼합되어 독성을 야기시키고 있음을 말해준다. 4. 수영만 해수의 수질을 고려하여 유입수가 수영만 생물에 미치는 독성의 범위를 파악한 결과 만내 COD값이 12.2ppm 이상 되는 해역은 해를 입고 있음을 알 수 있었다. 5. 수영천, 동천 및 보수천의 수질분석 결과, 유량과 유입되는 지점의 해수류동에 따라 그 정도의 차이는 있겠으나, 온천천과 유사한 형태의 악영향을 예상할 수 있다.

• 한국양식학회지
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• 제16권3호
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• pp.129-134
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• 2003

북쪽말똥성게의 인공종묘생산을 목적으로 산란유발과 초기성장에 관한 조사 결과를 요약하면 다음과 같다. 생식소숙도지수(GSI)는 암수 모두 10월에 최고치를 보인 후 12월에 급격히 감소하여, 주 산란기는 10-11월로 나타났다. KCI 자극에 의한 산란유발은 10월에 44.0~100.0%의 반응을 보여 6,300만개의 알을 얻었으며, 수정률은 92.3~98.2%, 부화율은 78.2~87.0%였다. 사육수온 13.4~17.1$^{\circ}C$에서 부유유생은 부화 13일째에 8완 전기유생, 부화 20일째에는 8완후기유생으로 변태하였다. 채묘는 부화 24~25일째 가능하였으며, 채묘율은 18.5~26.1%(평균 22.3%)이었고 채묘직후 새끼성게는 평균각경 350 $\mu\textrm{m}$이었다. 채묘 후 새끼성게의 생존율과 평균각경은 30일째 58.5%와 1.32mm, 92일째 27.7%와 3.82mm 및 사육 최종 일인 181일째에 15.6%와 11.70mm였다.

• 한국수산과학회지
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• 제45권6호
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• pp.686-693
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• 2012

The seaweed community and stomach contents of the dominant herbivorous sea urchins Anthocidaris crassispina and Hemicentrotus pulcherrimus were examined from November 2008 to October 2009, in coastal areas of Tongyeong, Korea. Thirty-five seaweeds including two green, nine brown, and 24 red algae, were found over the study period. Seventeen seaweeds (two green, two brown, and 13 red) and two invertebrates were found in the stomachs of A. crassispina. In H. pulcherrimus, stomach contents were two green, one brown, 11 red seaweeds, and two invertebrates. The shell diameter of A. crassispina and H. pulcherrimus ranged from 22.3 to 62.3 mm and 15.3 to 40.1 mm, respectively. Total body weights ranged from 48.5 to 86.7 g for A. crassispina and from 7.7 to 25.9 g for H. pulcherrimus. The total weight of stomach contents were 5.1 to 25.8 g in A. crassispina and 1.7 to 11.8 g in H. pulcherrimus. The range of gonad weight was 3.6 to 17.0 g in A. crassispina and 0.8 to 4.0 g in H. pulcherrimus. The gonad index (GI) for A. crassispina peaked in July and reached a minimum in December, whereas the GI for H. pulcherrimus was highest in February, and lowest in May.

• 한국수산과학회지
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• 제31권5호
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• pp.637-644
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• 1998

우리나라 근해에 많이 분포하고 있는 말똥성게 (sea urchin, Hemicentrotus pulcherrimus)의 내장으로부터 Triton X-100을 이용하여 $\beta$-galactosidase를 추출하고, $40\~80\%$ (w/v) $(NH_4)_2SO_4$, DEAE-Sephadex A-25 및 CM-Cellulose 이온교환 크로마토그래피, Con A-Sepha-rose 4B 친화성 크로마토그래피를 사용하여 분리, 정제하여 그 생화학적 특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 정제된 $\beta$-galactosidase는 단일의 단백질로 이루어진 효소로 판명되었고, 효소의 정제도는 조효소에 비해 384.6배 증가하였고, 수율은 $1.26\%$이었다. 정제효소의 최적 pH와 온도는 각각 3.0 및 $50^{\circ}C$ 이었다. 효소의 활성은 $Ba^{2+}$와 같은 금속이온에 의해 촉진되었고, $Hg^{2+},\;Sn^{2+}$ 및 DFP에 의해 현저하게 저하되었으며, 당인 galactose 와 lactose에 의해 저하되어 기질 저해 효과가 나타남을 알 수 있었다. 효소의 분자량은 SDS-PAG 전기이동과 Sephadex G-150 겔여과를 실시한 결과 97 kDa로 나타났다. 합성기질인 PNPG를 사용하여 효소의 속도론적 상수를 측정한 결과 $K_m$은 15.0mM, $V_{max}$는 $\mu$mole/min$\cdot$mg$\cdot$protein으로 나타났다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제25권1호
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• pp.11-18
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• 2010

Toxicity assessment of ocean dumping wastes (dye waste, urban sewage, food waste) were examined in the fertilization and embryo development rates of the Sea Urchin, Hemicentrotus pulcherrimus. Spawning was induced by injecting 1 mL of 0.5 M KCl into coelomic cavity. Males released white or cream-colored sperms and females released yellow or orange-colored eggs. Experiments were began within 30 min the collection of both gametes. The fertilization and embryo development rates test were performed for 10 min and 64 h after fertilization, respectively. The fertilization and embryo development rates in the control condition (not including ocean dumping wastes sludge elutriate) were greater than 90%, but suddenly decreased with increasing of ocean dumping waste sludge elutriate concentrations. The fertilization and normal embryogenesis rates were significantly inhibited in all waste sludge elutriate from dye waste ($EC_{50}$=4.37; $EC_{50}$=1.76), urban sewage ($EC_{50}$=5.79; $EC_{50}$=2.00) and food waste ($EC_{50}$=7.68; $EC_{50}$=2.16), respectively. The NOEC (<3.13) and LOEC (3.13) of fertiliztion and normal embryogenesis rates very similar in all waste sludge elutriate. These results suggest that biological assay using the fertilization and embryo development rates of H. pulcherrimus are very useful test method for the ecological toxicity assessment of ocean dumping wastes.

• 환경생물
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• 제17권2호
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• pp.175-182
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• 1999

1996년 여름 제주도 서쪽 해안에서 전에 볼 수 없을 정도로 유용 대형저서동물이 대량으로 죽어, 전복, 오분자기, 소라, 해삼, 말똥성게에 큰 피해를 주었다. 제주도 해안에서 식물플랑크톤 대발생은 없었고, 대량폐사가 일어나기 전에 해안에서 표층 저염수가 나타났기 때문에 저염분 스트레스가 대량폐사에 결정적인 영향을 미쳤을 것으로 여겨진다. 같은 기간 관측된 강수량이 적어, 강수량으로 저염화를 설명하지 못한다. 국립수산진흥원(1997)이 관측한 자료는 1996년 8월 제주도와 중국 사이 해역에 표충 저염수가 나타난 것을 확실히 보여준다. 제주도 서쪽 해안에 나타난 표층 저염수는 다량으로 유출된 강물이 그 기원일 가능성이 가장 높다. 해류와 양자강에서 제주도까지 거리등도 표층 저염수가 양자강에서 방류된 강물에서 기원한 것이라는 가설을 지지한다.