• 제목/요약/키워드: 양적형광보인법

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소의 초기 배 발생단계별 Telomeric DNA 함량 및 Telomerase Activity 분석 (Telomeric Dynamics and Telomerase Activity in Early Bovine Embryos)

  • 정예화;이수희;조상래;공일근;조재동;손시환
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제36권2호
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    • pp.101-109
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    • 2009
  • 목 적: 소 수정란의 telomeric DNA 함량 및 텔로머레이스 활성도 (telomerase activity)를 분석하여 초기 배아형성과정에서 텔로미어의 변화 양상을 규명하고자 하였다. 연구방법: 소의 초기 배 발생단계별 체외수정란을 대상으로 양적형광보인법 (Q-FISH)을 이용한 telomeric DNA의 함량 분석과 Telomeric Repeat Amplification Protocol (TRAP)로서 텔로머레이스 활성도를 분석하였다. 결 과: 소의 초기 수정란의 telomeric DNA 함유율은 발생과정이 진행됨에 따라 유의적인 양적 증가를 나타내었다. 배반포배의 질 (quality)에 따른 텔로미어의 함량 차이는 나타나지 않았다. 소 수정란의 8 세포기, 상실배기 및 배반포기의 모든 초기 배 단계에서 텔로머레이스 활성도를 보였으며, 상실배에서 증가하여 배반포배에서 가장 강한 활성도를 나타내었다. 결 론: 소의 초기 배아형성과정이 진행되면서 텔로미어의 함량 및 텔로머레이스 활성도는 점진적으로 증가하고 이들 간에는 정 (positive)의 상관관계를 가진다. Telomeric DNA 함량의 증가를 유지하기 위하여 텔로머레이스의 활성화는 필수적인 것으로 보여진다. 배반포기 배아에서 높은 텔로미어 함량과 강한 텔로머레이스 활성도는 이 시기가 배발생 및 분화과정 중 가장 세포적 활성도가 높은 시점임을 의미하는 것으로 사료된다.

소, 돼지 염색체의 telomeric DNA 분포 양상 (Chromosomal Localization and Distribution of the Telomeric DNA in Cattle and Pigs)

  • 손시환;;;조은정;하해봉
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제46권4호
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    • pp.547-554
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    • 2004
  • 텔로미어란 진핵세포에 존재하는 DNA-protein 복합체로서 염색체의 말단부에 tandem repeated DNA 서열(TTAGGG)n과 특정 단백질로 구성되어 있으며 세포 분열이 진행함에 따라 이의 길이가 짧아지게 되고 일정 길이 이하가 되면 세포의 사망이 유기된다. 텔로미어의 역할은 게놈의 보호자로서 염색체의 안정성에 본질적으로 작용할고 감수분열시 상동염색체간의 접합에 주된 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 소와 돼지의 성축에 대한 텔로미디어의 핵형과 각 염색체상 텔로미어의 양적 분포 양상을 제시하고자 Holstein과 Landrace를 공시하고 이들로부터 섬유아세포 배양으로 중기상을 획득한 다음 human telomeric DNA probe를 이용하여 형광접합보인법(FISH)으로 분석하였다. 실험 결과 소와 돼지의 모든 염색체의 양 말단부에 뚜렷한 텔로미어 프로브의 접합 양상을 발견할 수 있었다. 소의 경우 염색체들 간 텔로미디어의 양적 변이가 나타났으며 돼지의 경우는 모든 분석된 세포에서 특이적으로 6q1의 위치에 interstitial telomere가 존재하였다. 양적형광접합보인법(Q-FISH) 분석 결과 일부 염색체에서 한쪽 말단의 텔로미어 함량이 유의적으로 높은 것으로 분석되었고, 전체적으로 거의 모든 염색체에서 소, 돼지 공히 q-arm 말단주의 함유율이 p-arm 말단부에 비해 높은 것으로 나타났다. 또한, 염색체상 텔로미어의 상대적 함유율은 소가 돼지에 비해 높게 나타났으며, 전체 염색체 중 텔로미어의 상대적 함유율은 소, 돼지 모두 Y 염색체에서 가장 높았다.

Telomere의 양적 분석을 이용한 닭의 bio-marker개발

  • 조은정;최철환;전익수;박철;손시환
    • 한국가금학회:학술대회논문집
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    • 한국가금학회 2004년도 제21차 정기총회 및 학술발표회
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    • pp.13-15
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    • 2004
  • Telomere는 진핵세포염색체 말단부에 TTAGGG 반복 염기서열을 가지는 DNA-protein 복합체로 세포 분열시마다 짧아지며, 발생 및 노화와 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 닭에 있어 telomere의 양적 분포양상을 구명함으로써 이를 이용한 개체의 생명표지 (bio-marker)의 가능성을 탐색코자 하였다. 본 분석에 이용된 계종으로는 한국재래계와 단관 백색화이트 레그혼종을 대상으로 하였고, 주령간, 품종간 및 성간 백혈구내 telomere 함량을 비교 분석하였으며, 또한 분석개체들의 생산능력과 이들의 telomere 함유율 간의 상관관계를 조사하였다. Telomere의 양적 분석은 chicken telomeric DNA probe를 이용한 양적 형광접합보인법(Quantitative fluorescence in situ hybridization : Q-FISH)을 이용하였다. Telomere 양적 분석결과. 주령이 증가함에 따라 telomere 함량이 유의적으로 감소됨을 확인하였고, 품종간 및 성간에도 유의적인 차이가 나타났다. 또한 생산능력과 각 개체의 telomere 함량간의 상관분석에 있어 성성숙 일령 및 체중과는 정(+)의 상관을, 산란수 및 난중과는 약한 부(-)의 상관관계를 나타내었다. 이러한 결과는 telomere 함유율이 닭의 생명표지 및 생산능력의 표지로서의 개발 가능성을 시사한다 하겠다.

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양적형광접합보인법(Q-FISH)에 의한 돼지 백혈구 세포의 텔로미어 함량 분석 (Amount of Telomeric DNA on Pig Lymphocytes by Quantitative Fluorescence in situ Hybridization)

  • 손시환;정현진;최덕순
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제50권4호
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    • pp.465-474
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    • 2008
  • 연구에서는 돼지의 세포 분화 및 활성적 특이성과 개체의 성장, 노화의 생물학적 특성을 구명하고자 국내 대표적인 종돈을 대상으로 telomeric DNA probe를 이용한 양적형광접합보인법(Q-FISH)으로서 백혈구 세포의 연령 별, 품종 별, 성 별 텔로미어 함량을 분석 고찰하고, 텔로미어 함유율과 개체 별 각 생산 능력과의 연관성을 검토하고자 하였다. 본 연구에 공시된 품종은 대한양돈협회 제2종돈능력검정소에서 검정 사육된 Yorkshire, Landrace, Duroc 및 Berkshire종 암수 100두 이상으로서 분석 결과, 돼지의 연령이 증가함에 따라 유의한 텔로미어 함유율의 감소를 나타내었고, 품종 간에 있어서도 유색 종이 백색 종에 비해 유의적으로 높은 텔로미어 함유율을 보였으며, 성 간에도 수컷이 암컷에 비해 높은 텔로미어 함유율을 나타내었다. 한편 각 개체 별 능력검정 성적과 텔로미어 함유율 간의 상관관계를 분석한 바 일당 증체량, 정육율 및 선발지수와는 정(+)의 상관을 보이고, 체장, 사료 요구율 및 등지방 두께와는 부(-)의 상관을 보여 선발 지표로서 매우 바람직한 양상을 보이나 이들 간의 상관계수가 낮고 또한 모든 계수가 유의성이 없는 것으로 분석되어 각 경제형질과 개체의 텔로미어 함유율 간에 큰 연관성이 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과들을 종합하여 볼 때 텔로미어 함유율이 돼지의 생리 표지로서 활용은 가능하나 생산능력의 표지로서 이용하기에는 다소 어려움이 있는 것으로 사료된다.

소의 생리적 특성에따름 세포내 텔로미어 함량과 텔로머레이스 활성도 분석 (The Amount of Telomeric DNA and Telomerase Activity on Cattle Cells)

  • 최덕순;조창연;손시환
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제50권4호
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    • pp.445-456
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    • 2008
  • 텔로미어란 염색체 말단부에 TTAGGG의 반복 염기서열과 특정 단백질로 구성되어 있는 것으로 핵 내 염색체의 안정성에 작용을 하며 세포의 노화, 사멸 및 암의 발생과 관련이 있다. 텔로머레이스는 텔로미어의 길이를 일정하게 유지하기 위한 직접적 효소로서 telomeric DNA 합성에 관여하는 ribonucleoprotein이다. 본 연구에서는 한우와 Holstein종 136두를 대상으로 백혈구 세포를 이용하여 연령 별, 품종 별, 성 별 텔로미어 함량을 분석하였다. 또한 동일 연령에서 혈액, 간, 뇌, 심장, 신장 및 생식선 조직들의 텔로미어 함량과 텔로머레이스 활성도도 비교 분석하였다. Telomeric DNA의 양적분석은 양적형광접합보인법(Q-FISH)을 이용하였고, 텔로머레이스 활성도의 분석은 TRAP방법을 이용하였다. 분석 결과, 소의 백혈구 세포들에 있어 개체의 연령이 증가함에 따라 텔로미어의 함유율이 점진적이며 유의적으로 감소되는 양상을 보였고, 한우가 Holstein에 비해 텔로미어 함유율이 높게 나타나 품종 간 유의적 차이가 있었으며, 성 간에도 수컷이 암컷에 비해 유의적으로 높은 텔로미어 함유율을 나타내었다. 반면 동일 연령의 간, 심장, 신장, 폐, 혈액 세포내 텔로미어의 함유율은 차이가 없는 것으로 나타났다. 텔로머레이스 활성도는 태아의 모든 조직에서 비교적 강한 활성을 보였지만, 성 성숙이 된 18개월령에서는 생식선 조직을 제외한 나머지 조직에서 텔로머레이스 활성도는 현저하게 떨어져 조직별 세포의 증식성 특이성과 텔로머레이스 활성도간에는 밀접한 연관성이 있는 것으로 나타났다. 이상의 결과로서 세포내 텔로미어 양적 분포 양상 및 텔로머레이스 활성도를 이용하여 개체의 연령 지표 또는 생리적 표지의 개발 가능성을 제시하고 자 한다.

닭의 모체 연령에 따른 생산 배아의 염색체 이상 빈도 및 텔로미어 함량 분석 (Effect of Maternal Age on Chromosome Aberrations and Telomere Quantity in Chick Embryos)

  • 이수희;;손시환
    • 한국가금학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.293-300
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    • 2009
  • 모체 출산 연령이 늦어짐에 따라 태아의 염색체 이상 빈도는 증가하는 것으로 알려져 있는데, 이는 난자의 노화에 따른 염색체의 비분리 현상의 증가 등이 주된 원인이다. 염색체 양 말단에 존재하는 텔로미어는 염색체의 안정성에 관여하고 세포분열이 진행됨으로써 이의 길이가 짧아져 노화의 지표로 활용되고 있다. 따라서 본 연구는 모체의 노화가 생산 배아에 미치는 영향을 알아보기 위하여 닭의 산란 연령별 배아의 염색체 이상 빈도와 이들의 텔로미어 함량을 분석하였다. 시험 분석은 20주령에서부터 70주령까지의 화이트 레그혼 종을 공시하고 10주 간격으로 생산된 수정란의 초기 배아에 대한 핵형 분석과 양적형광보인법(Q-FISH)을 이용한 모계 및 생산 배아의 텔로미어 함량을 분석하였다. 분석 결과, 초기 배아의 염색체 이상 빈도는 산란 연령에 따른 유의적인 차이가 있었는데, 산란 초기에 상대적으로 높은 염색체 이상 빈도를 보이다가 산란 중기에서 안정된 빈도를 유지하고, 후기부터 다시 이상 빈도가 증가하는 양상을 보여 모체의 노화가 태아의 염색체 이상 빈도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 개체의 텔로미어 함량은 연령이 증가함에 따라 점진적 감소 양상을 나타내는 반면, 모계 연령에 따른 생산 배아들의 텔로미어 함량은 연령 간에 차이가 없는 것으로 나타나 모체의 노화가 수정 배아의 텔로미어 함량에는 영향을 미치지 않는 것으로 보여진다. 이는 배란 후 수정이 된 배아는 초기 발생 과정 중 세포들의 reprograming이 일어나 텔로미어가 복구됨을 의미한다.

닭 텔로미어 길이의 유전력 추정과 유전 전이 양상 (Inheritance and Heritability of Telomere Length in Chicken)

  • 박단비;손시환
    • 한국가금학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.217-225
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    • 2014
  • 텔로미어는 진핵 세포의 염색체 말단으로, 직렬 반복 DNA 염기 서열과 shelterin 단백질 복합체로 구성되어 있다. 텔로미어의 기능은 염색체를 보호하는 것으로 체세포의 텔로미어 길이는 세포 분열시 DNA 복제 결실로 인해 연령이 증가함에 따라 감소하는 경향이 있다. 그러나 유전적, 후생유전학적 및 환경적 수준에서 여러 가지 요인이 텔로미어 길이에 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 닭의 텔로미어 길이의 유전력을 추정하고, 이들의 유전전이 양상을 살펴보고자 하였다. 텔로미어 길이는 백혈구를 이용하여 양적 형광접합보인법(Q-FISH)과 양적 중합효소 연쇄반응법(qRT-PCR)으로 분석하였다. 분석 결과, 텔로미어 길이의 유전력은 자손과 부모 회귀 분석에 의해 출생 시 0.9로 추정되었고, 10 주령 및 30주령 때 부 분산 분석에 의해 0.03과 0.04로 추정되었다. 부와 자손 간(r=0.348) 및 모와 자손 간(r=0.380) 텔로미어 길이는 모두 유의한 정의 상관 관계를 보였다. 따라서 닭 텔로미어의 유전 전이 양상은 부모 양쪽 모두로부터 비슷하게 자식에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 더불어 암수 자손에 미치는 영향 또한 유사한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 부모의 텔로미어 길이의 각인이 성염색체의 유전자가 아닌 상염색체의 유전자에 의해 조절되는 것을 의미한다. 또한, 산모 연령에 따른 출생 자손의 텔로미어 길이는 차이가 없는 것으로 나타났다. 따라서 모체의 연령이 출생 자손의 텔로미어 길이에 영향을 미치지 않는데, 이는 수정란의 초기 배아 단계에서 세포적 reprogramming이 이루어지기 때문으로 사료된다.

육계에서 비타민 C 및 E의 첨가 급여가 성장 능력과 스트레스 반응에 미치는 영향 (The Effects of Dietary Supplementation of Vitamin C and E on the Growth Performance and the Stress Response in Broiler Chickens)

  • 손시환;조은정;장인석;문양수
    • 한국가금학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.31-40
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    • 2013
  • 본 연구는 브로일러에서 비타민 C와 E의 첨가 급여가 성장 능력 및 개체별 스트레스 경감 정도에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 스트레스 반응 정도는 혈액과 각 조직별 세포들에 대한 텔로미어 함량, DNA 손상율 및 열손상단백질 유전자(HSP, HMGCR) 발현율을 분석하고 고찰하였다. 텔로미어 함량 및 감축율은 양적 형광접합보인법(Q-FISH)으로 분석하였고, DNA 손상율은 comet assay로 분석하였다. 열손상단백질 유전자 발현율은 HSP70, HSP90-${\alpha}$, HSP90-${\beta}$ 및 HMGCR을 표적으로 하여 real-time PCR로 분석하였다. 시험 결과, 급여 처리구 간에 체중, 증체량, 사료 섭취량, 사료 요구율 및 생존율 등 생산 능력의 차이는 없는 것으로 나타났다. 텔로미어 감축율에 있어서는 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 감축율을 보여 스트레스 경감의 효과를 나타내었다. DNA 손상율 또한 모든 비타민 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 양상을 보였다. HMGCR, HSP90-${\alpha}$ 및 HSP90-${\beta}$의 유전자 발현율에 있어서도 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 발현율을 나타내어 스트레스 경감 효과를 나타내었다. 이상의 결과에 따라 브로일러에 사료 내 비타민 E의 첨가 급여(100 mg/kg feed)는 성장 능력의 저하 없이 개체의 생리적 스트레스 정도를 경감시키는 바람직한 항산화 제재로 사료된다.

토종닭 품종 간 텔로미어 길이 및 생존율 비교 분석 (Comparison of Telomere Length and Vitality among Korean Native Chicken Breeds)

  • 조은정;김보경;손시환
    • 한국가금학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.15-23
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    • 2022
  • 본 연구는 국내 토착화된 닭 12개 품종(재래종 5계통, 한국형 로드종 2계통, 한국형 레그혼종 2계통, 한국형 코니시종 2계통 및 한국오계)의 생리적 활성 정도를 비교하고 자품종 간 텔로미어 길이 및 생존 능력을 분석하였다. 분석에 총 466수를 공시하고 텔로미어 길이는 양적 형광접합보인법을 이용하여 각 개체의 백혈구 세포 내 telomeric DNA의 상대적 함량을 분석하였다. 각 품종의 생존 능력은 발생 후부터 50주령까지의 생존율로 분석하였다. 분석 결과, 모든 품종에서 공히 연령이 증가함에 따라 텔로미어 길이의 선형적 감소를 나타내었고, 품종 간 텔로미어 길이는 20주령 이후부터 유의한 차이를 보이고 동일 기간에 텔로미어 길이의 단축율에도 차이가 있는 것으로 나타났다(P<0.01). 품종 간에 있어서는 한국형 로드-D종이 가장 긴 텔로미어 길이와 가장 낮은 텔로미어 단축율을 보였고, 반면 한국형 코니시 갈색종은 가장 짧은 텔로미어 길이와 가장 높은 단축율을 나타내었다. 텔로미어의 단축 정도는 50주령 텔로미어 길이는 8주령 길이의 절반 정도에 불과한 것으로 나타났다. 생존율에서도 품종 간 유의한 차이를 보이며 한국형 로드종과 오계가 상대적으로 높은 생존율을 보이고, 한국형 코니시종이 가장 저조한 생존율을 나타내었다. 생존율과 텔로미어길이 간에는 유의한 정(+)의 상관을 보이고 성장 초기보다는 노년의 텔로미어 길이가 생존율과 더 높은 상관관계를 나타내었다. 따라서 특정 시기의 텔로미어 길이보다는 일정기간 동안 텔로미어 길이의 단축율이 생존율과 더욱 밀접한 관련이 있는 것으로 사료된다. 이상의 텔로미어 역동성과 생존 능력 분석 결과를 바탕으로 토종닭 품종 중 한국형 로드종의 생리활성도가 가장 높고, 한국형 코니시종의 생리활성도가 가장 낮다고 판단된다.

산란계에 항산화물질 급여가 텔로미어 함량 및 난질에 미치는 영향 (Effect of Dietary Anti-oxidant Supplementation on Telomere Length and Egg Quality in Laying Hens)

  • 이민희;이상호;김영주;고영현;장인석;문양수;최양호;손시환
    • 한국가금학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.267-274
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    • 2008
  • 천연식물자원들 중에 항산화 물질로 알려진 다양한 소재들이 소개되고 있다. 이들 중 가시오갈피와 두충과 같은 소재는 항산화 효과뿐만 아니라 약용으로서도 널리 입증된 천연식물성 소재이다. 따라서 본 연구에서는 실용 산란계에 이들 소재의 첨가 급여가 개체의 생리활성도 및 계란 품질에 미치는 영향을 알아보고자 텔로미어의 함량을 비교 분석하고, 생산된 계란의 난질을 조사하였다. 시험 분석은 하이라인 브라운 상업용 실용 산란계 360수를 이용하여 가시오갈피 및 두충을 각각 사료 급여량 대비 0.5%와 1%를 첨가하였다. 급여 시기는 초기 산란기($20{\sim}30$주령) 및 후기 산란기($60{\sim}70$주령)로 제한하고, 30주령 말과 70주령 말 개체의 혈액 및 각종 조직들의 텔로미어 함유율과 생산한 계란의 품질을 양적형광접합보인법(Q-FISH) 및 난질 분석기로 분석하였다. 가시오갈피 및 두충 급여에 따른 각 조직별 텔로미어 함량을 비교 분석한 바 산란 초기에 증식성 세포인 백혈구 내 텔로미어 함유율은 모든 첨가 급여구가 무 첨가구에 비해 현저히 높은 함량을 보이고 비 증식성 세포에 있어서는 처리구별 차이가 없었다. 그러나 산란 후기 시 첨가 급여에 따른 모든 조직들의 텔로미어 함량 차이는 없는 것으로 나타났다. 가시오갈피 및 두충의 첨가 급여가 난질에 미치는 영향을 살펴본 바 산란 초기에 난중, 난백고, 호우 유니트는 첨가 급여 처리구가 무처리구에 비해 유의적으로 높은 결과를 보였고, 난각 두께, 난각색, 난황색, 난각 무게 및 난각 밀도는 처리구별 차이가 없었다. 반면 산란 후기에서는 급여처리간 난질에 미치는 효과는 없는 것으로 나타났다. 이는 항산화 물질의 급여가 성장기 개체의 생리 활성도 및 생체기능을 향상 시킨다는 것을 강력히 뒷받침하는 증거로서 산란계에 있어 산란 초기에 소량의 가시오갈피와 두충의 첨가는 체내에 미치는 독성 없이 개체의 기능성 증가와 더불어 난 형성에 매우 긍정적 영향을 미치는 것으로 사료된다.