• 제목/요약/키워드: Daphnia magna

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Daphnia magna의 자외선 B 적응이 자외선과 일부 독성물질의 혼합노출 독성반응에 미치는 영향

  • 이민정;김정곤;오소린;최경호
    • 한국환경보건학회:학술대회논문집
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    • 한국환경보건학회 2005년도 가을학술대회
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    • pp.175-178
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    • 2005
  • 본 연구는 물벼룩을 환경 중 UV-B와 유사한 강도에 노출시켜 8세대 이상 적응시킨 후 Daphnia magna의 UV-B 적응이 광독성 오염물질의 독성 민감도에 미치는 영향을 관찰하였다. UV-B에 적응된 D. magna는 UV-B와 Cu 동시 노출 시 자외선에 적응되지 않은 D. magna에 비해 높은 저항성을 보였다(p<0.1). 그 이유는 D. magna가 UV-B에 적응되는 과정에서 oxidative stress에 대한 방어/회복 능력이 증가하여 동일한 ROS를 생성하는 Cu에 노출되었을때 효과적으로 저항할 수 있었기 때문으로 해석된다. Pyrene, fluoranthene, anthracene, As, Cd, Ni은 독성이 증가하거나 동일하게 나타났다.

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Comparison of metabolic profiling of Daphnia magna between HR-MAS NMR and solution NMR techniques

  • Kim, Seonghye;Lee, Sujin;Lee, Wonho;Lee, Yujin;Choi, Juyoung;Lee, Hani;Li, Youzhen;Ha, Seulbin;Kim, Suhkmann
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.12-16
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    • 2021
  • Daphnia magna is used as target organism for environmental metabolomics. The metabolome of D. magna was studied with NMR spectroscopy. Most studies used the extract of D. magna, but the reproducibility cannot be obtained using extracted sample. In this study, lyophilized D. magna samples were analyzed with two different 1H NMR techniques, HR-MAS on intact tissues and solution NMR on extracted tissues. Samples were measured three times using 600 MHz NMR spectrometer. Metabolite extraction required more than twice as many D. magna, but the metabolite intensity was lower in solution NMR. In the spectra of HR-MAS NMR, the lipid signal was observed, but they did not interfere with metabolite profiling. We also confirmed the effect of swelling time on signal intensities of metabolites in HR-MAS NMR, and the results suggest that appropriate swelling should be used in lyophilized D. magna to improve the accuracy of metabolite profiles.

수생태계에서 ZnO, TiO2나노입자 응집체가 물벼룩(Daphnia magna)에 미치는 영향 (Effect of Daphnia magna on Nanoparticle(ZnO, TiO2) Aggregates in Aqueous System)

  • 이하늘;이병우;박찬일;김무찬
    • 해양환경안전학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.468-473
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    • 2014
  • 본 연구에서는 정제되지 않은 ZnO 및 $TiO_2$나노입자를 M4배지에 노출시켜 두 나노입자가 어느 정도 크기의 응집체로 변화되는지를 살펴보고 또한 두 나노입자가 수생태계 생물종인 Daphnia magna에 어떠한 영향을 초래하는지 유영저해 및 폐사율을 통해 살펴보았다. ZnO 및 $TiO_2$나노입자의 분말상태 크기는 각각 20 nm와 40 nm였지만, M4배지에서는 1333 nm와 1628 nm로 약 40~70배의 크기로 응집되었다. 유영저해의 경우 ZnO와 $TiO_2$나노입자 모두 시간 및 농도가 높아질수록 D.magna가 유영하는데 영향을 미친 것으로 나타났으며, 특히 ZnO나노입자가 $TiO_2$나노입자에 비해 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 폐사율의 경우 ZnO나노입자에서는 시간 및 농도가 높아질수록 폐사되는 비율이 높았으며, $TiO_2$나노입자에서는 72시간이 경과된 시점의 10 ppm 이상의 농도에서 폐사하는 것으로 관찰되었다. 이는 나노입자가 해양에 유입됨으로 인해 원래의 크기에 비해 응집되어 증가되어진다는 것을 알 수 있으며, 또한 그 응집체로 인해 수생태계 생물에 영향을 주는 것으로 나타났다.

염 함유 폐수처리수에 대한 Daphnia magna 및 Vibrio fischeri 급성독성 비교연구 (Comparative Study on Acute Toxicity of Treated Effluent Containing Salt using Daphnia magna and Vibrio fischeri)

  • 김종민;신기식;유순주;이정서;김웅기
    • 한국물환경학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.453-459
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    • 2015
  • This paper aims to evaluate the results of acute toxicity testing with Daphnia mag$Na^+$ and Vibrio fischeri and characteristics of ionic substance of treated effluent which contained salt. Acute toxicity with Daphnia mag$Na^+$ and Vibrio fischeri and salinity of 19 samples (4 business categories) were a$Na^+$lysed. Salinity of effluent could explain the fluctuation of toxicity with D. mag$Na^+$ about 66% ~ 91% ($r^2=0.66{\sim}0.91$). The results of acute toxicity testing with V. fischeri of treated effluent (aggregate manufacture facilities) did not indicate toxicity (TU = 0), whereas that of chemical manufacture facilities indicated toxicity. V. fischeri, a candidate test organism, seemed suitable test organism for acute toxicity testing of effluent except high salinity (above 65‰ ~ 70‰) in aggregate manufacture facilities (nonmetalic minerals facilities). The performance of ion composition about treated effluent of surveyed facilities indicated that ion concentration of $Na^+$ (5,740 mg/L) and $Cl^-$ (9,727 mg/L) showed high level among 6 major ions ($Na^+$, $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $SO_4{^{2-}}$, $Cl^-$) in effluent of nonmetalic minerals facilities. In addition, Clion seemed to influence the D. magna survival rather than $Na^+$ ion.

한국산 물벼룩의 먹이조건별 번식영향 (Effects of algae on chronic assessment endpoints observed with Korean freshwater Cladocerans)

  • 김병석;박연기;신진섭;김진화;안용준
    • 농약과학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.117-128
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    • 2004
  • 농약 등 화학물질의 생태독성평가에서 주요 이용되는 수서무척추동물로 국제적으로 추천하고 있는 물벼룩은 D. magna이다. 하지만 D. magna는 국내에 서식하지 않는 종이므로 우리나라 환경에 적합한 생태 위해성평가를 위해서는 국내에 서식하는 대표종에 대한 독성시험법을 개발할 필요가 있다. 따라서 본 연구는 국내에 서식하는 물벼룩 중에 농업환경에서의 대표종 4종(Daphnia obtusa, Daphnia sp., Moina macrocopa, Simocephalus vetulus)을 선정하여 이들 종에 대한 최적실내사육조건을 확립하고자 3종의 조류를 배양한 후 냉장보관 하면서 먹이의 종류 및 양에 따른 물벼룩의 생육특성을 조사하였다. 그 결과 시험에 사용된 국내산 물벼룩은 국제적인 추천종인 D. magna에 비해 먹이의 양이 절반 정도 수준에서도 잘 생육하는 것으로 조사되었고 특히 Chlorella가 가장 적합한 먹이인 것으로 나타났는데, Chlorella의 최적 투여농도는 $25\times10^4\sim50\times10^4$cells/mL 이었다.

Toxicity Assessment of Titanium (IV) Oxide Nanoparticles Using Daphnia magna (Water Flea)

  • Bang, Seung-Hyuck;Le, Thai-Hoang;Lee, Sung-Kyu;Kim, Pil;Kim, Jong-Soo;Min, Ji-Ho
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제26권
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    • pp.3.1-3.6
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    • 2011
  • Objectives: Titanium dioxide ($TiO_2$), a common nanoparticle widely used in industrial production, is one of nano-sized materials. The purpose of this study was to determine the acute and chronic toxicity of $TiO_2$ using different size and various concentrations on Daphnia magna. Methods: In the acute toxicity test, four concentrations (0, 0.5, 4, and 8 mM) for $TiO_2$ with 250 or 500 nm and five concentrations (0, 0.25, 0.5, 0.75, and 1 mM) for $TiO_2$ with 21 nm were selected to analyze the toxic effect to three groups of ten daphnia neonates over 96 hours. In addition, to better understand their toxicity, chronic toxicity was examined over 21 days using 0, 1, and 10 mM for each type of $TiO_2$. Results: Our results showed that all organisms died before the reproduction time at a concentration of 10 mM of $TiO_2$. In addition, the exposure of anatase (21 nm) particles were more toxic to D. magna, comparing with that of anatase (250 nm) and rutile (500 nm) particles. Conclusions: This study indicated that $TiO_2$ had adverse impacts on the survival, growth and reproduction of D. magna after the 21days exposure. In addition, the number of test organisms that were able to reproduce neonates gradually were reduced as the size of $TiO_2$ tested was decreased.

Application of simple and massive purification system of dsRNA in vivo for acute toxicity to Daphnia magna

  • CHOI, Wonkyun;LIM, Hye Song;KIM, Jin;RYU, Sung-Min;LEE, Jung Ro
    • Entomological Research
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    • 제48권6호
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    • pp.533-539
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    • 2018
  • The RNA interference (RNAi) has been considered as an important genetic tool and applied to develop a new living modified (LM) crop trait which is an improvement of nutrient quality or pest management. The RNAi of DvSnf7 has been used for resistance to LM maize and the Western Corn Rootworm which is a major agricultural pest for the US Corn Belt. Most of the environmental risk assessments (ERA) of double strand RNA (dsRNA) have been performed using in vitro transcript products, and not in vivo expressed product. A large amount of dsRNA was required for the acute toxicity assay of water fleas. Therefore development of massive dsRNA purification techniques is critical. Daphnia, a freshwater microcrustacean, is a model organism for studying cellular and molecular mechanism involved in life history traits and ecotoxicology. In this study, we established the massive dsRNA purification method using Escherichia coli and implemented acute toxicity assays to Daphnia magna. As a result, the present RNase A and DNase I, dsRNA was efficiently purified without any special techniques or equipment. Even though purified dsRNA existed during the acute toxicity test, lethality or abnormal behavior were not observed in D. magna. These results indicated that GFP and DvSnf7 dsRNA were not significantly affected to D. magna due to their lack of sequence matching in its genome. The purification method of dsRNA and the acute toxicity assay of water fleas using purified dsRNA would be suitable for the toxicological studies of LMOs to aquatic non-target organisms.

한국산 물벼룩에 대한 수종 농약의 급성독성 (Acute toxicity of some pesticides on five Korean native Cladocerans)

  • 김병석;박연기;박경훈;정미혜;유아선;양유정;신진섭;김진화;윤성명;안용준
    • 농약과학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.261-267
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    • 2007
  • 국내서식 물벼룩종을 이용한 표준생태독성시험법 개발을 위한 기초연구로서 4종의 한국산 물벼룩 Daphnia sp., Daphnia obtusa, Moina macrocopa, Simocepholus vetulus과 국제표준종 Daphnia magna대한 5종 농약에 대한 급성독성반응을 조사하였다. Diazinon의 D. magna, D. obtusa, Daphnia sp., M. macrocopa, S. vetulus에 대한 48시간 $EC_{50}$은 각각 0.81, 1.7, 2.2, 4.5, $23\;{\mu}g\;L^{-1}$였다. Carbofuran의 D. obtusa, Daphnia sp., D. magna, M. macrocopa, S. vetulus에 대한 48시간의 $EC_{50}$은 각각 6, 10, 19, 211, $316\;{\mu}g\;L^{-1}$였다. 가장 민감한 D. obtusa와 가장 둔감한 S. vetulus간의 독성치 차이는 52.7배로 시험에 사용한 5종의 농약 중 가장 큰 차이를 보였다. Fenpropathrin은 시험에서 사용한 계통별 농약 5종 중에 가장 높은 독성을 보였는데 D. magna, Daphnia sp., D. obtusa, M. macrocopa, S. vetulus에 대한 48시간 $EC_{50}$은 각각 0.27, 0.56, 0.8, 1.6, $3.4\;{\mu}g\;L^{-1}$이었다. Iprodione은 M. macrocopa에 대한 독성이 가장 강해서 48시간의 $EC_{50}$$0.16\;{\mu}g\;L^{-1}$이었으며 Daphnia sp., S. vetulus, D. magna, D. obtusa의 48시간의 $EC_{50}$은 각각 0.24, 1.18, 1.38, $1.62\;{\mu}g\;L^{-1}$으로 독성이 낮았다. Myclobutanil은 본 시험에서 사용한 계통별 농약 5종 중에 가장 독성이 낮았는데 5종의 물벼룩 중에 D. obtusa가 이 농약에 대하여 가장 민감한 반응을 보였으며 48시간 $EC_{50}$$5.4\;{\mu}g\;L^{-1}$이었다. 물벼룩 종간에 1.3배에서 많게는 52.7배까지 급성 독성값의 차이를 보여 특정농약에 대한 종간 감수성차이를 확인할 수 있었으나 여러 농약에 대한 급성독성반응의 상관성을 비교한 결과에서는 약제별 독성반응이 매우 유사함을 보여주었다. 특히 D. magna와 국내서식 Daphnia속 2종 물벼룩의 독성반응은 매우 유사하며 비교적 농약에 대한 민감성도 높음을 보여 주었다. Ipodione에 대한 감수성은 국내종인 M. macrocopa가 가장 높아 국제종인 D. magna가 항상 농약에 대한 민감성이 높게 나타나는 것은 아님을 알 수 있었다. 시험에 사용한 물벼룩중 S. vetulus는 농약에 대한 민감성이 현저히 낮아 표준독성시험을 위한 생물종으로 활용하는 것은 바람직하지 않을 것으로 판단된다.

Daphnia magna의 배양배지로서 국내 자연수의 적절성 평가 (Suitability Assessment of Domestic Natural Waters as a Culture Medium for Daphnia magna)

  • 염동혁;전찬식
    • 생태와환경
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    • 제45권3호
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    • pp.271-277
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    • 2012
  • 본 연구에서는 D. magna의 배양배지로서의 국내 자연수의 적절성을 평가하기 위하여, Elendt M4 배지에서 생산된 태어난 지 24시간 미만 된 어린 D. magna를 Elendt M4 배지, 탈염소 수도수 및 먹는 샘물에 21일 동안 노출시켜 생존율 및 번식능력을 평가하였다. 대조배지인 Elendt M4 배지와 먹는 샘물에서 배양한 D. magna는 어미의 생존율, 첫 배를 생산하는 시기, 생존한 어미 당 생산된 총 어린 물벼룩 평균수, 생존한 어미 당 생산된 죽은 어린 물벼룩 평균수는 2회의 번식시험 모두에서 Jonczyk과 Gilron (2005) 및 OECD No. 211, Daphnia magna Reproduction Test 지침서(OECD, 2008)의 기준을 벗어나지 않았다. 그러나 탈염소 수도수에서 배양을 한 경우에는 2번의 번식시험 모두 어미의 사망률이 20% 이상으로, 배양 13일, 15일, 18일에 사망된 개체가 관찰되었다. D. magna는 경도가 80 mg $CaCO_3\;L^{-1}$ 이상인 물에서 사용을 추천하고 있으나, 본 연구에서 사용된 탈염소 수도수의 경도는 50~53 mg $CaCO_3\;L^{-1}$ 이었다. 탈염소 수도수에서 나타난 지연된 사망률은 배양배지의 급격한 경도 차이에 의한 영향으로 판단된다. 그러므로 국내의 자연수(지하수, 표면수, 탈염소 수도수 등)를 사용하여 D. magna를 배양할 경우, 배양배지의 경도를 100 mg $CaCO_3\;L^{-1}$ 이상 강화시켜 사용하는 것이 필요하다. 그리고 궁극적으로는 국내에 서식하는 토착 물벼룩류를 대상으로 국내 수 환경에 적합한 시험생물을 개발하는 국가적인 연구가 필요하다고 사료된다.

Daphnia magna와 Euglena agilis를 이용한 도금폐수 독성평가 (Toxic Effects of Metal Plating Wastewater on Daphnia magna and Euglena agilis)

  • 이정아;박다경
    • 환경생물
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    • 제34권2호
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    • pp.116-123
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    • 2016
  • 본 연구에서는 경기도 안산 도금폐수 처리시설에서 총 4개 시료를 대상으로 국내 생태독성시험 표준 생물 종인 D. magna와 국내서식 종 E. agilis를 이용한 생태독성을 수행하였다. 시료에 대한 독성원인물질 탐색은 D. magna 급성 독성시험법을 이용하여 1) 시료 내 개별 중금속 농도와 시료의 독성영향과의 상관분석, 2) 원인물질탐색 실험 (단계적 pH, SS, 중금속, 산화제 Test), 3) 중금속 목적물질에 대한 독성영향 농도와 시료 내 목적물질의 농도와의 비교 등을 통해 평가하였다. 도금폐수 시료에 대한 E. agilis 시험법의 적용 가능성 평가는 E. agilis 실시간 생태독성 모니터링장비(E-Tox 시스템)를 이용하여 수행하였다. D. magna 시험 결과, 시료의 독성원인물질군은 부유물질 (SS), 산화제 그리고 중금속으로 예측되었으며 개별 중금속 원인물질은 Cu, Hg, Ag로 판단되었다. E. agilis는 D. magna에 비해 독성 민감도는 높지 않으나 D. magna에 독성영향을 나타내는 도금폐수시료에 신속하고 민감하게 반응하였다. 본 연구의 결과 D. magna를 이용한 단계별 독성원인물질 탐색평가과정은 생태독성기준을 초과하는 도금폐수 시료에 대한 독성 원인물질을 파악하는데 효과적으로 나타났다. 또한 E-agilis 시험은 향후 도금폐수의 수질을 실시간으로 모니터링 하는데 적용 가능 할 것으로 판단된다.