Oreochromis속 틸라피아 10계통에 대한 세포유전학적 분석을 실시하였다. 염색체수(2n=44)와 각 염색체쌍은 10계통 모두에서 동일하였으며 heteromorphic한 성염색체는 어떠한 계통에서도 나타나지 않았다. 그러나 세포의 크기는 다양하여 O. niloticus는 핵의 부피가 21.0$\mu$$m^3$, O. aureus는 22.4$\mu$$m^3$로 가장 컸다.
여섯 가지 농도(0, 5, 10, 15, 20, 30 ppm)의 $17\alpha-Methyltestosterone$ (MT)를 사료에 섞어서 청틸라피아 (Oreochromis aureus)와 나일틸라피아 (O. niloticus)에 30일간 먹여서 성전환율과 성장을 비교한 결과는 다음과 같다. 두 종류 모두 15 pprn의 MT는 $100\%$ 숫컷이 생산되었다. MT를 먹인 것이나 먹이지 않은 나일틸라피아는 청틸라피아보다 빨리 성장하였다(P<0.05)
수온은 어류를 포함한 수중동물의 다양한 생물학적 사건에 영향을 미친다. 어류의 번식 및 발생도 수온의 변화와 밀접한 관련이 있다. 어류를 높은 수온에 노출시키면 HSP70 유전자 발현을 유도한다. 따라서, HSP70 유전자 발현을 효과적으로 차단할 수 있는 저해제의 개발은 온도에 민감한 생물학적 사건과 관련된 HSP70의 역할을 연구하는데 크게 기여할 수 있다. 본 연구에서는 고온($36^{\circ}C$)에 노출된 틸라피아 자어와 치어(전장 10~13 cm)에서 천연 flavonoid의 일종인 quercetin, 3,3',4',5,7-pentahydroxyflavon의 "고온 유도 HSP70 유전자 발현" 억제효과를 조사하였다. 고온 노출 전에 50 ${\mu}M$ 이상의 quercetin 용액에 6시간 동안 사전 침지한 실험어에서는 HSP70 유전자 발현이 유의하게 감소하였다(P<0.05). 특히, 100 ${\mu}M$로 침지 처리한 개체에서는 고온 처리를 하지 않은 실험어에서 만큼 낮은 HSP70 유전자 발현을 나타내었다. 한편, 0.1 $m{\ell}$씩의 0.5 mM, 5 mM 또는 20 mM의 quercetin 용액을 치어에 주사한 결과, 고수온 유도 HSP70 유전자 발현은 0.5 mM의 quercetin을 주사한 치어의 생식소와 뇌에서 모두 유의하게 감소되었다(P<0.05). 본 연구의 결과는 quercetin이 어류에서 고온에 의해 유도된 HSP70 유전자 발현을 효과적으로 차단할 수 있으며, 틸라피아 자어 침지의 경우 유효 농도 100 ${\mu}M$ 그리고 치어 주사의 경우 유효 농도 0.5 mM로 원하는 효과를 얻을 수 있음을 제시한다.
경골어류의 혈관평활근에 대한 choline 작동성 조절기작을 규명하기 위한 목적의 일환으로 틸라피아의 배대동맥(dorsal aorta)에 대한 acetylcholine 효과와 이들 효과의 매개에 관여하는 수용체의 subtype에 대한 연구를 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. Acetylcholine은 틸라피아의 배대동맥에 대하여 농도의존적인 혈관수축반응만을 나타내었으며, 이와 같은 반응은 혈관내피세포와 methylene blue에 의해 영향을 받지 않았다. 2. Acetylcholine에 의한 농도의존적인 혈관수축반응곡선은 비선택적인 muscarine 수용체 길항제인 atropine과 선택적인 $M_2$-수용체 길항제인 gallamine의 경우 그 농도가 증가함에 따라 현저하게 오른쪽으로 평행이동되었으나, 선택적인 $M_1$-수용체 길항제인 pirenzepine에 의해서는 고농도($1{\times}10^{-5}$M)에서만 약간 이동되었다. 3. Acetylcholine의 수축효과는 cyclooxygenase 억제제인 indomethacin에 의해 거의 영향을 받지 않았다. 4. Acetylcholine의 혈관수축반응은 calcium제거 생리적 완충용액에서는 거의 소실되었으나, calcium 유입차단제인 verapamil에 의해서는 거의 영향을 받지 않았다. 이상의 실험결과에서 acetylcholine은 틸라피아 배대동맥에 대하여 내피세포와는 무관하게 혈관수축효과를 나타내었다. Acetylcholine에 의한 이 수축은 주로 $M_2$-subtype의 수용체를 매개하며 receptor-linked $Ca^{2+}$ channel을 통하여 유입된 세포질내의 $Ca^{2+}$에 의해 일어난다고 사료된다.
Oxolinic acid (OA)를 경구 (80 mg/kg body weight)와 약욕 (20mg/$\ell$)의 방법으로 각기 다른 생리적 상태에 있는 나일 틸라피아 (Oreochromis niloticus)에 투여한 후 어류의 각 장기 내에 분포하는 OA의 농도를 bioassay 법으로 분석함으로써 어류의 생리적 상태가 OA 흡수, 분포 및 배설에 미치는 영향을 조사하였다. 사육수의 온도를 $15^{\circ}C$ 와 $25^{\circ}C$로 한 실험구에 OA를 경구로 투여한 후 약물의 흡수와 배설을 비교해 보면, $15^{\circ}C$ 실험구에서의 약물 흡수와 배설속도는 $25^{\circ}C$ 실험구보다 느렸지만 각장기 내 최고농도는 $25^{\circ}C$ 실험구와 유의성 있는 차이를 보이지 않았다. 그러나 OA를 약욕법으로 투여하는 경우 흡수 및 배설속도 모두 온도차에 의한 명확한 차이를 보여 주었다. 약물투여의 실질적인 목표가 되는 병어에서의 약물분포를 분석하기 위하여 E. tarda에 인위감염된 어류에 OA를 경구와 약욕의 방법으로 투여하였을 때 각조직 내의 약물 분포 및 농도의 변화는 건강어에 대비하여 구별됨을 확인하였다.
PCBs의 경구 투여에 의한 틸라피아, Oreochromis niloticus의 간 cytochrome P450 효소계의 변화를 30일간 관찰하였다. 30일 동안 PCBs 0.05, 0.25 및 0.50mg/kg을 투여했을 때, HSI는 각각 1.81, 1.72 및 $1.54\%$ 감소하였으나, 유의한 차이는 인정되지 않았다. PCBs 0.05mg/kg에 노출된 간 cytochrome P450 농도는 30일째 대조구에 비해 1.4배 유의한 증가를 나타냈고, 0.25mg/kg 이상에서는 실험 20일 이후부터 유의적으로 증가하였다. EROD 활성도는 PCBs 0.05 mg/kg에서 실험 30일째부터 유의하게 증가하여 약 8배 높게 나타났다. 또한, PCBs 0.25mg/kg이상에서는 실험 20일째부터 유의하게 증가하여 30일째부터는 각각 18 및 22배의 증가를 나타냈다. PROD는 PCBs $0.05\~0.50mg/kg$에 노출시킨 개체에서 $0.78\~1.93$pmole/mg protein이 측정되어 대조구에 비해 뚜렷한 변화는 관찰되지 않았다. 이상의 결과는 자연 수역에서 PCBs의 잔류에 따라 먹이를 통해 틸라피아의 체내에 적어도 0.05 mg/kg 이상이 30일간 이상 계속적으로 유입될 경우에 간 cytochrome P450농도 및 EROD 활성도는 증가될 것으로 추정된다.
어류의 체내에서 성분화를 유도하는 물질이 성스테로이드호르몬(sex steroid hormone)이라는 사실이 잘 밝혀져 있으며, 성스테로이드 생합성 효소의 하나인 aromatase도 성분화에 직접적인 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 유전적으로 암컷인 틸라피아 자어(larvae) 집단을 aromatase 저해제(aromatase inhibitor, AI)인 Fadrozole로 침지 처리하여 초기 발생단계 중 어느 시기에 aromatase가 성분화 유도 작용을 하는 지를 조사하였다. Fadrozole 처리 유무 및 처리 농도의 차이는 부화 자어의 생존율에 유의한 차이를 유발하지 않았다. 하지만, 부화후 11일과 13일째에 고농도의 Fadrozole로 처리한 실험군의 자어는 유전적인 성이 암컷임에도 불구하고 유의하게 높은 비율의 자어가 수컷으로 분화하였다. 이 결과는 틸라피아 부화 자어가 스테로이드 생합성 효소의 저해에 아주 민감하게 반응하며, 이 종에서 aromatase의 주된 작용시기가 예상보다 훨씬 빠른 부화 후 11일 전후라는 사실을 보여준다. 또한 이상의 결과는 단 3시간의 AI 침지 처리가 유전적으로 설정되어 있는 성과 반대방향으로의 성분화를 유도하기에 충분할 정도로 강력함을 의미한다.
양어 사료에 피드오일을 첨가하면 사료 효율이 향상된다. 나일틸라피아가 요구하는 필수 지방산의 종류를 알아보기 위하여 대두유 및 옥수수유 등의 식물유 및 오징어 간유, 어유를 사료에 첨가하고 사육하여 다음과 같은 결과를 얻었다. n-6 계열이 풍부한 식물유를 투여 한 실험구가 n-3 계열의 어유를 투여한 실험구 보다 성장이 좋았으며 그 중에서도 대두유 첨가구가 가장 양호하였다. 총 지질중의 20 : 3n-9의 수준은 유지의 종류에 따라 현저한 차이는 없었으나 극성 지질중의 20 : 3n-9의 수준은 어유 및 오징어 간유 보다는 식물유구에서 낮게 나타났다. 틸라피아 사료에 첨가하는 지질로서는 n-6 계열을 많이 포함하는 것이 적당할 것으로 나타났다.
The study examined the effect of levamisole on the natural cytotoxic cell (NCC) activity of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) head kidney (HK) leukocytes. In vitro, HK leukocytes were incubated with $10^{-4}$ to $10^4$ ng of levamisole/ml for 5, 20 or 40 h and then their NCC activity against target cells was assayed. The NCC activity appeared to increase after a 20 h of incubation. In vivo, tilapia were fed commercial diet containing 0, 50, 100 or 300 mg of levamisole/kg for 12 consecutive days. Then, the fish were fed a commercial normal diet and samples harvested weekly 0 to 8 weeks after levamisole administration. The NCC activity was augmented uniformly at all times examined until the end of the experiment. In conclusion, levamisole effectively enhanced and maintained tilapia NCC activity.
어류의 방어기구를 밝히기 위하여, 잉어, 틸라피아 및 넙치의 혈청 중에 존재하는 보체의 살균작용에 대하여 실험하였다. 실험어의 모든 정상혈청으로 E. coli는 살균되었고 가열하여 보체를 불활성화시킨 혈청에서는 살균되지 않았다. zymosan으로 처리한 실험어의 정상혈청에서는 살균작용이 나타나지 않았으므로 정상혈청 중의 살균작용에도 보체의 대체경로가 중요한 것으로 생각되었다. EGTA로 처리한 틸라피아와 넙치의 정상혈청에서는 살균작용이 지속되고 있었으나, 잉어의 살균작용은 소실되는 점으로 봐서 잉어의 대체경로에는 $Ca^{2+}$이 요구되는 것으로 나타났다. 실험어의 정상혈청이 병원성이 있는 E. tarda에 대해서는 살균작용을 나타내지 않았고 병원성이 없는 E. coli에 대해서는 살균작용을 나타냈다. E. coli와 E. tarda는 면역혈청 중에서 모두 살균되었고 그 살균속도는 정상혈청에 비하여 빠른 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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