내분비계 교란물질이 저서성 요각류에 미치는 영향

Abstract

우리나라 연안에서 흔히 볼 수 있는 저서성 요각류 Tigriopus japonicus s.l.를 대상으로 4-nonylphenol, 4-tert-octylphenol, bisphenol A, benzo(a)pyrene 그리고 17β-estradiol의 5가지 내분비계 교란물질에 대한 반응을 연구한 결과, 대부분의 내분비계 교란물질은 농도에 관계없이 생존율에는 영향을 주지 않았으며, 포란율, 부화율 등 생식 능력의 저하 현상 역시 찾아 볼 수 없었다. 그러나 내분비계 교란물질에 노출된 T. japonicus s.l. nauplius 유생과 copepodite의 유생은 0.1 ㎍ℓ-¹ 의 저 농도에서 부터 100 ㎍ℓ-¹ 까지 모든 농도에서 대조군보다 성장이 지연되는 것으로 나타났다. 세대별 실험 결과 직접 독성 처리를 한 F_(0)와 F_(0)에서 생성되어 무독 상태에서 배양된 F₁간의 생활사에 분명한 차이가 드러났다. F_(0)에 대한 실험 결과와는 다르게 F₁nauplius 유생은 조사된 모든 내분비계 교란물질에서 꽤 높은 빈도의 사멸이 관찰되었다. F₁개체의 생존율 이외에도 각 단계별 성장, 포란, 성비 등 많은 항목에서 대조군과 유의적인 차이를 보였다. 또한 이번 연구에서 독성 처리에 의해 발생된 외형적 기형이 발견되었다. 전체 독성 실험에서 왜소증과 prosome, urosome, antennule, caudal rami 등에서 변이를 찾아 볼 수 있었다. 또한 비정상적인 egg sac을 포란하고 있는 것은 대조군에서는 거의 찾아 볼 수 없었으나, 각 처리 독성에서는 비정상적인 egg sac을 포란한 개체를 쉽게 발견할 수 있었다. DEG를 통해 살펴본 유전자 발현의 차이를 통해 biomarker로서 가능성을 지닌 유전자를 확인해 볼 수 있었다. 이번 연구에서는 내분비계 교란물질이 개체의 생존에는 영향을 미치지 못하나 성장에는 영향을 주고, 기형을 유도하며, 유전자 발현 양상도 다르게 나타난다는 결과를 도출하였다. 추후에 자세한 외형 관찰을 바탕으로 한 형태학적 연구와, 유전자 발현 변화를 통한 분자생물학적 연구를 계속적으로 진행하여 간편하고 신속하게 생태계 평가를 할 수 있는 실질적인 생체 지표 개발을 할 수 있을 것으로 생각된다.; In order to study the effects of endocrine disrupters on the harpacticoid copepod, the full life-cycle toxicity of 4-nonylphenol, 4-tert-octylphenol, bisphenol A, benzo(a)pyrene, and 17β-estradiol were examined in Tigriopus japonicus sensu lato. Even though, no significant differences of effects on survival rate, sex ratio and fecundity on F_(0) T. japonicus s.l. were observed at as high as 100 ㎍ℓ-¹ of each chemical, all estrogenic compounds affected developmental rates in the parental generation. By the way, great differences between F_(0) and F₁generation in the survival, development, sex ratio, and fecundity were observed. The endocrine disrupters can inhibit rates of survival, development, and reproduction in F₁generation. In addition to these, many kinds of deformities, such as dwarfism, abnormal shape of egg sac, swelling prosome, shrink and swelling urosome, and abnormal antennule and caudal rami were observed caused by the chemical effects. The potential biomarkers from gene expression for environmental changes with Differentially Expressed Gene were also assessed. Using 20 Annealing Control Primers identified and sequenced eight DEGs only. Among the eight genes, five of them were novel and others were well-known genes which were matched with sequences encoding proteins; trypsin, ADP/ATP carrier, and dolichyl-phosphate mannosyltransferase polypeptide 1 catalytic subunit. All chemicals induced developmental delay, morphological deformity, and varied gene expression, however, significant differences on survival rate of T. japonicus s.l., due to concentration gradient of estrogenic compounds were not observed in this study. As a result, full life-cycle research on morphology and gene expression of T. japonicus s.l. might develop potential bioindicators for environmental monitoring and assessment.