파래의 포자형성률을 이용한 해양생태독성시험 방법에 관한 연구 (Development of Marine Ecotoxicological Standard Methods for Ulva Sporulation Test)

서지정보

· 발행기관 : 한국해양학회
· 수록지 정보 : 바다 / 13권 / 2호 / 121 ~ 128페이지
· 저자명 : 한태준, 한영석, 박경수, 이승민

초록

해조류를 이용한 수생태독성시험법으로 대형 녹조 구멍갈파래(Ulva pertusa)의 포자형성률을 endpoint로 사용하 는 독성시험법이 개발되었다. 생태독성시험을 위한 최적 조건은 광조사량 100mmol·m-2·s-1, 수소이온농도(pH) 7~9, 염분 25~35 psu 그리고 수온 15~20oC이다. 본 시험법의 민감도는 표준중금속(Cd, Cu, Pb, Zn)을 가지고 확 인하였고, 오염 시료에 적용 가능성은 9 지역의 산업폐수 또는 생활하수 오니 용출액(elutriate)을 이용하여 이루어 졌다. 네 종의 중금속에 대한 포자형성률 억제 반응의 EC50 값을 산출한 결과, 구리(0.062 mg·L-1) > 카드뮴(0.208 mg·L-1)>납(0.718 mg·L-1)>아연(0.776 mg·L-1) 순으로 민감하게 나타났는데, 이러한 결과는 US EPA에서 제 공하는 ECOTOX DB에 탑재되어 있는 국제적으로 공인된 수생태 독성시험법 결과와 비교해 볼 때, 더 높은 중금 속 민감성을 보였다. 현장시료에 대한 포자형성률 억제 반응의 EC50 값을 살펴보면 산업폐수오니(EC50=6.78%)에서 가장 높고 정수장오니(EC50=15.00%)에서 가장 낮은 독성 반응을 보이는 것으로 나타났다. 산업폐수 또는 생활하수 오니 용출액내에 함유된 독성원 농도와 산출된 EC50 값 사이에 상관성을 밝히기 위해 Spearman rank correlation test 를 실시한 결과, 구리, 카드뮴, 납 그리고 아연이 구멍갈파래의 포자형성 저해 반응과 밀접한 상관관계가 있는 것으 로 확인되었다. 본 시험법은 독성 민감성이 높고, 사용이 간편하고, 경제적이고, 해석이 용이하며, 대량의 시험재료 확보가 상시 가능하고, 배양이 어렵지 않아 매우 편리한 시스템이라고 할 수 있다. 특히, 파래의 포자형성 과정이 파 래 집단의 성쇠와 밀접한 관련이 있으므로 생태적인 의미까지 포함하기에 보다 다양한 독성물질을 대상으로 독성민 감성이 확인될 경우, 수서 생태독성을 진단하는데 유용한 프로토콜로 사용될 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 파래 류는 넓은 지리적 분포와 속 수준에서 포자형성 과정의 유사성 때문에 전 세계적으로 광역적 적용이 가능할 것으로 기대된다.

영어초록

As an aquatic ecotoxicity test method, a bioassay using the inhibition of sporualtion of the green macroalga, Ulva pertusa, has been developed. Optimal test conditions determined for photon irradiance, pH, salinity and temperature were 100 mmol?-2?-1, 7~9, 25~35 psu and 15~20oC, respectively. The validity of the test endpoint was evaluated by assessing the toxicity of four metals (Cd, Cu, Pb, Zn) and elutriates of sewage or waste sludge collected from 9 different locations. When the metals were assayed, the EC50 values indicated the following toxicity rankings: Cu (0.062 mg?-1)>Cd (0.208 mg?-1) > Pb (0.718 mg?-1) > Zn (0.776 mg?-1). When compared with other commonly used bioassays of metal pollution listed on US ECOTOX database, the sporualtion test proved to be the most sensitive. Ulva sporulation was significantly inhibited in all elutriates with the greatest and least effects observed in elutriates of sludge from industrial waste (EC50=6.78%) and filtration bed (EC50=15.0%), respectively. The results of the Spearman rank correlation analysis for EC50 data versus the concentrations of toxicants in the sludge presented a significant correlation between toxicity and four heavy metals (Cd, Cu, Pb, Zn). The method described here is sensitive to toxicants, simple to use, easy to interpret and economical. It is also easy to procure samples and maintain cultures. The present method would therefore probably make a useful assessment of aquatic toxicity of a wide range of toxicants. In addition, the genus Ulva has a wide geographical distribution and species have similar reproductive processes, so the test method would have a potential application worldwide.

참고자료

· 없음