• 제목/요약/키워드: Phytoplankton growth

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동해안 참가리비, Patinopecten yessoensis의 중간육성 (Intermediate Culture of the Scallop, Patinopecten yessoensis in the East Coast of Korea)

  • 박영제;노섬;이정용
    • 한국양식학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.339-351
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    • 2000
  • 동해안의 주문진 연안에서 1991년 1월부터 1998년 12월까지 한해성 패류인 참가리비, P. yessoensis의 지속적 생산을 위한 중간육성의 서식환경, 성장, 적정 수용밀도, 육성 적수층, 이식시기, 폐사 및 기형패 발생 등에 관한 연구가 수행되었다. 북한한류의 영향을 받는 연구해역에서 참가리비의 주서식층인 10~30m 층의 수온은 4.7~23.8$^{\circ}C$로 고수온을 보인 1994년과 1997년을 제외하고는 참가리비의 생육에 적합한 5~23$^{\circ}C$ 범위였다. 그러나 고수온과 함께 일교차가 크고 불규칙한 변동이 지속되는 시기에 나타나는 성장저하 및 폐사 현상은 수온과 일부 관련이 있는 것으로 보인다. 염분은 31.5~34.5$^{o}\prime_{oo}$로 생육에 비교적 적합하였고, 투명도는 6.0~18.1m로 일반적으로 식물플랑크톤의 출현량에 따라 변화하였다. Chlorophyll-${\alpha}$의 농도는 0.04~3.51${\mu}$g/L로 빈영양 해역의 특성을 보이고 있으며, 해에 따른 변동이 크고, 특히, 여름철에 현저히 감소하는 시기에 참가리비의 폐사가 일부 나타나는 것으로 보아 수온과 함께 참가리비의 성장을 지배하는 하나의 제안인자임을 시사한다. 치패의 중간육성 이식 가능시기는 7월 중순부터 11월 초순사이로 7~8월(1차)에 고밀도로 이식한 후 9월 중순~11월 초순(2차)에 저밀도로 분산하는 것이 성장과 생존율을 향상시킬 수 있는 것으로 여겨진다. 중간육성채롱(square net cage 35${\times}$35cm)에 의한 치패의 적정 수용밀도는 각고 1.5~3cm 내외 크기에서 본 양성용은 30~40개체, 바닥 씨뿌림 양성용은 80~100개체가 적합하였다. 중간육성 기간 중 수층별 성장은 10~15m 층에서 좋았고, 25m 이하 층에서 느렸다. 그러나 수온변동이 크고, 고수온이 지속되는 시기에는 적정밀도로 분산하여 25m 이하 수층에서 관리하는 것이 폐사를 줄일 수 있었다. 중간육성 기간 중 치패의 일간 성장량은 0.019~0.381mm/day로 1~2월에 낮았고, 3~4월에 높았다. 특히, 수용밀도 50개체 이상으로 중간육성 시에는 여름철에 폐사할 위험성이 증가하므로 반드시 6월 이전에 낮은 밀도로 본 양성을 시작하는 것이 좋을 것으로 판단된다.

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동해 유광대 박테리아의 효소 활동도와 생산력의 유기성 폐기물투기에 대한 반응 (Responses of Bacterial Production and Enzymatic Activities to Ocean-dumping of Organic Wastes in the Euphotic Zone of the East Sea, Korea)

  • 송기돈;최동한;이윤;홍기훈;정창수;김석현;조병철
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제4권4호
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    • pp.275-288
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    • 1999
  • 유기물 투기에 대한 박테리아의 반응을 이해하기 위해 동해의 비투기해역과 투기해역의 유광대에서 1996년 4월부터 1997년 9월까지 총 5회에 걸쳐 박테리아 개체수, 박테리아 생산력, 아미노펠티다제(aminopeptidase; AMPase) 가수분해능, 베타글로코시다제(${\beta}$-g1ucosidase; ${\beta}$-GLCase) 가수분해능을 측정하였다. 비투기해역과 투기해역에서 유광대 수심으로 적분한 식물플랑크톤 생물량 및 박테리아 변수들을 비교해 본 결과, 전 시기에 걸쳐 일관되게 외양의 투기 정점에서 외양의 비투기 정점보다 ${\beta}$-GLCase 가수분해능이 항상 높았다. 또한 thymidine과 leucine 고정율로부터 추정된 박테리아 생산력도 계절에 관계없이 투기해역에서는 유의한 상관관계(균형성장)를 나타내었으나 비투기해역에서는 무관한 관계(불균형성장)를 나타내었다. 이러한 결과들은 투기해역에서 유기성 투기물의 지속적인 공급에 대해 박테리아 군집이 반응하고 있는 양상으로 보인다. 또한 계절에 관계없이 투기해역에서는 박테리아 개체수와 생산력이 양의 상관관계를 나타내었으나 비투기해역에서는 무관한 관계를 나타내어, 투기해역에서 박테리아 개체수의 조절 기작이 비투기 해역과 다름을 시사하였다. 그 밖의 변수들의 관계들은 연구 해역과 계절에 따라 변화하는 양상을 나타내어 봄과 여름에 박테리아 조절 요인들이 달라짐을 보여주었다. 이러한 변화가 수온, 수온과 관련된 현상, 또는 투기물 특성의 변화와 연관된 것인지에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

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섬진강 하구역의 동물플랑크톤 군집구조와 요각류 생산력 연구 (Zooplankton Community Structure and Copepod Production in the Seomjin River Estuary)

  • 윤석현;오광석;정미희
    • 해양환경안전학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.369-379
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    • 2010
  • 이 연구는 성전강 하구역의 계절별 동풍플랑크톤 분포 특성과 주요 요각류 우점종의 생산력을 파악하기 위하여 2009년 5월부터 2010년 2월까지 계절별로 섬진강 하구역에서 염분경사를 고려한 10개 정점을 대상으로 수행되었다. 조사기간 동안 출현한 동물플랑크톤 군집은 총 31개 분류군으로 구성되었으며, 계절별 평균 출현 개체수는 $4,151\;ind.{\cdot}m^{-3}$이다. 평수기 조사수역의 동물플랑크톤은 연안성 동물플랑크톤이 주로 출현하였으나, 풍수기에는 기수성 동물플랑크톤의 출현이 하구역 중 상류에서 집중되었다. 현장실험을 통해 얻어진 Acartia spp.와 Paracalanus parvus s.l.의 성장률은 수온과 염분 변화에 의해 조절되는 것으로 나타났다. 우점 요각류를 대상으로 계산된 섬진강 하구역의 연간 요각류 생산력은 $3.49\;g\;C{\cdot}m^{-2}{\cdot}yr^{-1}$로 비교적 높은 생산력을 보였으며, 이처럼 섬진강 하구역의 동물플랑크톤 생산력이 높은 것은 높은 식물플랑크톤 현존량을 바탕으로 다양한 염분 범위에 따른 연안종과 기수종의 다량 출현 때문으로 판단된다.

대청호 저토의 N, P및 Si 영양염 함량과 조류생장잠재력 (The Contents of Nitrogen, Phosphorus, Silicon Nutrient and Algal Growth Potential (AGP) in the Sediment of Taechong Reservoir)

  • 조경제;신재기
    • 생태와환경
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    • 제34권2호통권94호
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    • pp.106-118
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    • 2001
  • 대청호내 3개 지점에서 저토의 영양염을 조사하여 수층과 식물플랑크톤에 대한 생장 잠재력에 미치는 영향을 파악하였다. 저토-수층의 경계면에서 DO는 0.5 mg $O_{2}$/l 이하로서 무산소 상태였다. 공극수의 전기전도도는 저토보다 1.9${\sim}$2.6배 더 높았고 수심이 얕을수록 변동폭이 컸다. Eh는 -12${\sim}$-148mV 범위였고 가비중은 1.17${\sim}$1.30g/cm$^{3}$ 범위로서 지역간에 차이가 크지 않았다. 함수율과 유기물 함량은 각각 58%${\sim}$72%, 8${\sim}$13% 범위로서 댐 부근에서 높았고 옥천천에서 낮았다. 저토의 입도 조성은 사질이 97%를 차지하였다. 저토내 총세균수와 규조류의 세포밀도는 수심이 깊은 하류에서 높았다. 공극수와 치환성의 질소와 인 함량에서 입자성이 용존성보다 풍부하였고, 무기 질소로는 NH$_{4}$가 대부분이었다. 또한 유기와 무기 질소 형태로 볼 때, 공극수내 질소함량은 무기 질소가 많았고, 치환성 질소는 유기 질소가 많았다. 공극수 인 함량에서 용존 유기 인이 많았고 치환성은 무기 인이 많았다. 저토내 규소는 치환성이 최대 63%로서 공극수보다 훨씬 많았다. 대청호의 저토는 유기물이 풍부한 부영양 상태로 평가되었다.

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대청호의 남조세균 수화 발달 특성 (Developmental Characteristic of Cyanobacterial Bloom in Lake Daecheong)

  • 박종근
    • 환경생물
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    • 제23권3호
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    • pp.304-314
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    • 2005
  • 대청호 남조세균 수화 기작에 대한 이해를 돕고자, 1997년부터 2002년까지 (2000년 제외)의 조사 자료를 바탕으로 남조세균 군집 특성을 해석하고 수화 발달 단계를 3단계로 구분하여 환경요인과의 관련성을 파악하였다. 남조세균 수화의 시작은 6월 하순부터 시작하며, 강과 호소의 중간 성향을 가진 정점 1부터 발생하였다. 대청호의 수화 발생 기간은 댐축 앞 지점인 정점 4를 기준으로 하는 경우, 약 $60\~70$일이었으나, 1999년의 경우는 7월 19일부터 11일로 이례적인 현상이었다. Microcystis aeruginosa은 6월에 출현하기 시작하여 1998년과 2002년은 8월 말에서 9월 초, 1999년과 2001년은 7월 말에 절정을 이루었다. M. aeruginosa의 현존량이 처음 증가하는 시기는 1998년은 6월 22일, 1999년은 6월 28일,2001년은 7월 4일 그리고 2002년은 6월 25일로 모두 표층 수온이 $25^{\circ}C$를 넘는 시기였다. M. aeruginosa의 구성비는 식물플랑크톤 현존량에 대해서는 $68.1\%,$ 남조세균에 대해서는 $74.2\%$, Microcystis속에 대해서는 $88.8\%$이었다. M. aeruginosa의 연도별 남조세균 대비 구성비는 1998년 $30.3\%,$ 1999년 $34.\6%,$ 2001년 $94.4\%,$ 2002년 $42.9\%$이었다. 1998년 Anabaenu spp.는 4월부터 출현하기 시작하여 8월 하순부터 9월 중순까지 정점에 따라 $1.0{\times}10^4\;cells\;mL^{-1}$ 이상으로 분석되었다. Anabaena속은 준비기에 남조세균 수화 추이에 한 축을 담당하고 있었다. 소멸기에서는 Anabaena spp., Oscillatorin spp., Aphanizomenon flos-aquae가 M. aeruginosa의 소멸을 대신하여 현존량이 증가하는 것으로 나타났다. 남조세균 수화에 미치는 강우의 영향은 시기별로 달라, 준비기의 강우는 남조세균 성장을 돕고, 소멸기의 강우는 남조세균의 소멸을 가속화하는 것으로 해석되었다. 수화기에는 강우의 양이 많을 경우에는 수화 발달을 저해하였으나, 적을 경우에는 그 영향력이 낮았다.

담수산 물벼룩 Moina macrocopa과 기수산 물벼룩 Diaphanosoma celebensis의 염분 농도별 점프 이동에 대한 생존 및 증식 반응 (Survival and Growth Responses on Jumping of the Each Saline Concentrations of Freshwater Cladoceran Moina macrocopa and Estuarine Cladoceran Diaphanosoma celebensis)

  • 정민민;김형신;노섬
    • 한국수산과학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.697-704
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    • 2001
  • 단순 구성된 동물 먹이생물 급이 계열 (로티퍼-알테미아)을 이용하는 해산어의 종묘 생산 과정에서는 알테미아 수급 불균형 및 가격 파동 발생으로 알테미아를 대체할 수 있는 새로운 먹이생물의 개발을 요구하고 있다. 이 연구에서는 알테미아 대체 먹이생물로서 담수산 물벼룩 M. macrocopa과 기수산 물벼룩 D. celebensis의 이용 가능성을 검토하기 위한 일환으로 해수에서의 반응 결과 (생존과 증식)를 알아보았다. 담수산 물벼룩 M. macrocopa과 기수산 물벼룩 D. celebensis을 이용하여 배양 환경으로서 다양한 염분 조건으로의 점프 이동 후 두 종 물벼룩의 생존과 증식 반응을 관찰하기 위하여 16일간의 실험 기간 중 매일의 증식 상태와 단시간 생존율을 관찰하였다. 이 연구 결과, 기수산 물벼룩 D. celebensis는 0 ppt의 염분 배양 환경을 제외한 전 실험구에서 비교적 양호한 생존과 증식 반응이 관찰된 반면, 담수산 물벼룩 M. macrocopa은 염분 농도 4 ppt 이상의 점프 이동 환경하에서는 섭이 행동과 유영 행동이 급속히 둔화되면서 증식은 물론 생존조차도 불가능한 것을 알 수 있었다. 특히, 담수산 물벼룩 M. macrocopa의 단시간 생존율을 관찰한 결과에서는 3 ppt 이상의 염분 농도로 점프 이동한 경우에는 점프이동 후 5분 이내에 일부 사망 개체가 발생하는 것이 관찰되었다. 이 연구의 결과, 기수산 물벼룩 D. celebensis은 담수산 물벼룩 M. macrocopa과는 달리 현재 많은 연구가 수행되고 있는 코페포 다와 함께 해산어의 종묘 생산 과정에서 알테미아의 대체 먹이생물로 연구를 진행할 가치가 있는 것으로 판단되었다.

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금강수계의 수질관리를 위한 QUAL2E 모델의 적용(I) -모델입력인자 산정 및 자생BOD 평가- (Application of QUAL2E Model for Water Quality Management in the Keum River(I) -Estimation of Model input Parameter and Autochthonous BOD-)

  • 김종구;이지연
    • 한국환경과학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.119-127
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    • 2001
  • The Keum river is one of the important river in Korea and has a drainage area of 9,873$\textrm{km}^2$. The Keum river is deepening pollution state due to development of the lower city and construction of a industrial complex. The water quality of the Keum river come to eutrophication state and belong to III grade of water quality standard. The concentration BOD in river is affected by the organic loading from a tributary and the algae biomass that largely happen to under eutrophication state. In the eutrophic water mass such as the Keum river, the autochthonous BOD was very important part for making a decision of water quality management, because it was accounted for majority of the total BOD. The purpose of this study was to survey the chatacteristics of water quality in summer and to estimate reaction coefficient. Also, we studied to correlationship between chlorophyll a and BOD(COD) for estimation of the autochthonous BOD. The correlationship between chlorophyll a and BOD(COD) were obtained through the culture experiment of phytoplankton in the laboratory. The results of this study may be summarized as follows ; The characteristics of water quality in summer were belong to III~IV grade of water quality standard as BOD and nutritive condition is very high. The BOD, ammonia nitrogen and phosphate loadings in Miho stream which inflowing untreated sewage from Chungju city was occupied with 64.07%, 26.36%, 46.08%, respectively. Maximum nutrient uptake (Vmax) was 0.4400$\mu$M/hr as substrate of ammonia nitrogen, 0.1652$\mu$M/hr as substrate of phosphate. Maximum specific growth rate ($\mu$max) was 1.2525$hr^{-1}$ as substrate of ammonia nitrogen, 1.5177$hr^{-1}$ as substrate of phosphate. The correlation coefficient between chlorophyll a and BOD by the culture experiment were found to be 0.911~0.935 and 0.942~0.947 in the case adding nutrient and no adding nutrient, respectively. The correlation coefficient between chlorophyll a and COD through the culture experiment were found to be 0.918~0.977 and 0.880~0.931 in the case adding nutrient and no adding nutrient, respectively. The autochthonous BOD(COD) was estimated to the relationship between BOD(COD) and chlorophyll a. The regression equation were found to be autochthonous BOD=(0.045~0.073)${\times}chlorophyll$ a and autochthonous $COD=(0.137~0.182){\times}chlorophyll$ a.

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동해 남부 해역의 수괴 분포와 용존 무기 및 유기 영양염의 분포 특성: 2011년 9월 관측자료를 중심으로 (Distribution of Water Masses and Distribution Characteristics of Dissolved Inorganic and Organic Nutrients in the Southern Part of the East Sea of Korea: Focus on the Observed Data in September, 2011)

  • 권형규;오석진;박미옥;양한섭
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.90-103
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    • 2014
  • 2011년 9월에 동해의 수괴 분포와 용존 무기 및 유기 영양염의 분포 특성을 파악하였다. 수온, 염분, 용존산소의 분포를 통하여 연구해역의 수괴 기원은 WM(water mass)-I, WM-II, WM-III, WM-IV 등 4개의 대표적인 수괴로 구분되었으며, 그 성격은 각각 대마난류표층수, 대마난류중층수, 북한한류수, 동해고유수와 유사하였다. 용존 영양염의 경우, 용존 무기 질소(DIN; dissolved inorganic nitrogen)와 용존 무기 인(DIP; dissolved inorganic phosphorus)은 WM-IV에서 가장 높았으며, WM-III, WM-II, WM-I 순으로 나타났다. 반면에 용존 유기 질소(DON; dissolved organic nitrogen)와 용존 유기 인(DOP; dissolved organic phosphorus)은 무기 영양염과 상반되는 분포를 보였다. 연구해역에서 수괴 전체에 대한 DIN : DIP 비는 약 15.8로 Redfield ratio(16)에 근접한 수치를 보이고 있으나, 혼합층의 경우 5.3으로 무기질소가 식물플랑크톤 성장의 제한 요인으로 작용할 수 있는 것으로 보였다. 하지만 무기 질소가 제한된 혼합층에서 DON은 용존 총 질소(DTN; dissolved total nitrogen) 중 약 70%를 구성하였다. 따라서 풍부한 DON은 동해에서 식물플랑크톤의 성장을 위한 중요한 영양염 공급원으로 판단된다.

Development of an automatic system for cultivating the bioluminescent heterotrophic dinoflagellate Noctiluca scintillans on a 100-liter scale

  • You, Ji Hyun;Jeong, Hae Jin;Park, Sang Ah;Ok, Jin Hee;Kang, Hee Chang;Eom, Se Hee;Lim, An Suk
    • ALGAE
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    • 제37권2호
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    • pp.149-161
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    • 2022
  • Noctiluca scintillans is a heterotrophic dinoflagellate that causes red-colored oceans during the day (red tides) and glowing oceans at night (bioluminescence). This species feeds on diverse prey, including phytoplankton, heterotrophic protists, and eggs of metazoans. Thus, many scientists have conducted studies on the ecophysiology of this species. It is easy to cultivate N. scintillans at a scale of <1 L, but it is difficult to cultivate them at a scale of >100 L because N. scintillans cells usually stay near the surface, while prey cells stay below the surface in large water tanks. To obtain mass-cultured N. scintillans cells, we developed an automatic system for cultivating N. scintillans on a scale of 100 L. The system consisted of four tanks containing fresh nutrients, the chlorophyte Dunaliella salina as prey, N. scintillans for growth, and N. scintillans for storage, respectively. The light intensities supporting the high growth rates of D. salina and N. scintillans were 300 and 20 µmol photons m-2 s-1, respectively. Twenty liters of D. salina culture from the prey culture tank were transferred to the predator culture tank, and subsequently 20 L of nutrients from the nutrient tank were transferred to the prey culture tank every 2 d. When the volume of N. scintillans in the predator culture tank reached 90 L 6 d later, 70 L of the culture were transferred to the predator storage tank. To prevent N. scintillans cells from being separated from D. salina cells in the predator culture tank, the culture was mixed using an air pump, a sparger, and a stirrer. The highest abundance of N. scintillans in the predator culture tank was 45 cells mL-1, which was more than twice the highest abundance when this dinoflagellate was cultivated manually. This automatic system supplies 100 L of N. scintillans pure culture with a high density every 10 d for diverse experiments on N. scintillans.

큰가리비 Patinopecten yessoensis 치패의 성장 및 생존율 향상을 위한 대체 먹이원 개발 (Development of replacement diets for improved growth and survival rate of scallop juvenile Patinopecten yessoensis)

  • 남명모;박진철;박미선;이주
    • 한국패류학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.137-143
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    • 2012
  • 큰가리비 치패의 대체 먹이원을 개발하기 위해 각기 다른 먹이원을 공급하여 성장, 생존율 및 체내 조성을 조사하였다. 생존율은 PTE + PHY 실험구에서 90.0%로 가장 높게 나타났다. 각장과 각고는 PHY에서 가장 높게 나타났으나 PTE +PHY 실험구와의 유의적인 차이는 없었다. 반면, PTE와 OTE 단독구는 유의적으로 가장 낮게 나타났다. 한편, 각폭 및 전중량도 동일한 경향을 보여 PHY 단독 실험구와 PTE+PHY 혼합 실험구에서 유의적으로 가장 높게 나타난 반면 PTE와 OTE 단독구는 가장 낮은 값을 보였다. 한편, 체내 지방산 분석에서 DHA 함량은 기존 먹이인 미세조류 단독 실험구 (PHY) 와 경제적인 먹이원인 INS 실험구에 비해 지질강화원인 PTE와 OTE가 혼합된 실험구에서 더욱 높은 것으로 나타났으며, 이러한 높은 값에 기인하여 n-3 PUFA도 높았다. 또한, 총 단백질 함량은 주요 단백질원인 PHY와 INS가 들어간 실험구가 55.5-65.2%의 함량을 보인반면 지질영양강화원만 들어간 PTE, OTE 단독 실험구는 각각 44.8%, 47.0%로 가장 낮은 함량을 나타내었다. 필수아미노산 함량도 동일한 경향을 보여 단순 지질강화원 실험구에서는 낮았다. 한편, 체내 핵산 분석에서 RNA 값은 PHY 단독 실험구와 PTE+PHY 혼합구에서 0.76으로 가장 높게 나타났으나 PTE, OTE 단독구는 각각 0.35, 0.32로 가장 낮게 나타났다. DNA 값도 PHY 단독 실험구와 PTE + PHY 혼합구에서 3.95으로 가장 높게 나타난 반면 PTE, OTE 단독구는 유의적으로 가장 낮았다. 이러한 경향에 의해 RNA/DNA ratio 값도 PHY와 INS가 들어간 단독구와 몇몇 혼합구가 PTE와 OTE 단독구 보다 높았다. 이상의 결과를 통해서 미세조류 단독 공급구인 PHY에 PTE를 혼합해 준 PTE+PHY 혼합 공급구는 큰가리비 치패의 성장, 생존율 및 체내 조성을 향상시켜 주는 것으로 나타났다. 본 실험을 통해 새롭게 대체 개발된 PTE+PHY 혼합구는 이매패류 양식에서 차지하는 미세조류 생산비용의 절감 효과를 기대해 볼 수 있는 것으로 경제적인 측면에서 매우 유용한 결과라 할 수 있다.