Vibrio harveyi의 병원성에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 양식 해수어에 질병을 유발하는 V. harveyi (V. carchariae type or non-luminous V. harveyi) 와 새우류에서 질병을 유발하는 V. harveyi (V. harveyi type or luminous V. harveyi)의 질병 발생과 관련하여 숙주별 감염 특성, 병원체 특성 및 숙주 주요 장기의 병변을 밝혀서 질병 대책의 기초 자료를 얻고자 수행하였다.
본 연구의 시험 균주로는 어류에서 분리한 non-luminous 균주 FR2와 새우에서 분리한 luminous 균주 VIB 391을 사용하였으며 참조 균주로는 ATCC 14126과 ATCC 35084를 사용하였다. V. harveyi에서 분리한 ECPs 의 특성 (protein 농도, proteolytic activity, protease inhibitors에 대한 억제 효과 시험)으로 여러 가지 효소활성이 나타나 다양한 병원성을 나타낼 것으로 예상된다. 또한 V. harveyi live bacteria와 ECPs가 haemolytic activity를 나타내었으며, 새우에서 분리한 균주 VIB 391이 Chtinase activity를 나타내었다.
숙주 방어 기작에서의 생존능은 어류 유래 균주인 분리 균주 FR2가 가장 강한 증식을 나타내었으며 ECPs의 세포 변성 효과가 가장 강하게 나타났다.
조피볼락에서는 어류 유래 균주 FR2 (non-luminous type)가 in vitro 뿐 아니라 in vivo 실험에서도 가장 강한 병원성을 나타내었으며 새우에서 분리한 균주 VIB 391 (luminous type)은 매우 약한 병원성을 나타내었다. V. harveyi가 대하 치하와 흰다리 새우 성하에서 luminescence의 유무와 관계없이 병원성을 보이나 흰다리 새우 치하에서는 병원성을 나타내지 않았다. 그리고 대하에서는 hepatopancreas의 괴사로 인해, 조피볼락에서는 intestine의 상피세포 탈락으로 인해 폐사가 야기되는 것을 밝힐 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Vibrio harveyi, the major causal agent of vibriosis, affects a diverse range of marine vertebrates and invertebrates over a wide geographical area. The aims of this study were to investigate the characteristics of pathogenic V. harveyi isolated from diseased marine fish and shrimp and the infection in fish and shrimp, and histopathological traits of internal organs infected by the pathogen. Four strains of V. harveyi isolated from marine fish (FR2 and ATCC 35084) and shrimp (VIB 391 and ATCC 14126) were used in this study. The V. harveyi cultures produced ECPs showing and various enzymatic activites (caseinase, gelatinase, phospholipase, lipase, haemolysin and chitinase activity). Both bacterial cells and ECPs of V. harveyi showed haemolytic activity and VIB 391 decomposed chitin. The survival rate of V. harveyi FR2 was higher than other strains in the skin and gut mucus of olive flounder, Paralichthys livaceus and black rockfish, Sebastes schlegeli and its ECPs showed strong cytotoxic effect on haemocytes of the shrimp and macrophages of the fish. The V. harveyi isolates regardless the possession of luminescence were virulent to fleshy prawn, Fenneropenaeus orientalis (30 days post-hatch) and adult white leg shrimp, Litopenaeus vannamei, but they did not kill white leg shrimp (30 days post-hatch). V. harveyi cause mortalities by necrotizing the hepatopancreas of fleshy prawn and sloughing off the epithelial cells of the intestine of black rockfish.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 = 1
• Ⅱ. 재료 및 방법 = 4
• 1. 시험어 = 4
• 2. 시험 균주 = 4
• 3. V. harveyi extracellular products (ECPs)와 lipopolysaccharide (LPS)의 추출 = 7
• 3.1. V. harveyi extracellular products (ECPs)의 추출 = 7
• 3.2. V. harveyi lipopolysaccharide (LPS)의 추출 = 7
• 4. V. harveyi extracellular products (ECPs)의 특성 = 8
• 4.1. ECPs의 단백질 정량 = 8
• 4.2. Proteolytic activity = 8
• 4.2.1. Caseinase activity = 8
• 4.2.2. Gelatinase activity = 8
• 4.2.3. Phospholipase and lipase activity = 9
• 4.3. 다양한 protease inhibitors에 대한 억제 효과 = 9
• 5. Haemolytic activity = 9
• 5.1. V. harveyi의 haemolytic activity = 9
• 5.2. V. harveyi ECPs의 haemolytic activity = 10
• 6. Chitinase activity = 10
• 6.1. V. harveyi의 chitinase activity = 10
• 7. Vibrio harveyi의 어체 생존능 = 10
• 7.1. 어류 점액 내에서의 생존능 = 10
• 7.1.1. 어류 체표 점액 내에서의 생존능 = 10
• 7.1.2. 어류 장 점액 내에서의 생존능 = 11
• 7.2. 어류 혈청 내에서의 생존능 = 11
• 8. In vitro cytotoxicity = 11
• 8.1. 새우류에서 분리한 haemolymph에 대한 in vitro cytotoxicity = 11
• 8.2. 어류에서 분리한 두신 세포에 대한 in vitro cytotoxicity = 12
• 9. Vibrio harveyi의 인위 감염 시험 = 13
• 9.1. 새우류에 대한 Vibrio harveyi 인위 감염 실험 = 13
• 9.1.1. 생균의 치사 독성 = 13
• 9.1.2. ECPs의 치사 독성 = 14
• 9.1.3. LPS의 치사 독성 = 14
• 9.2. 조피볼락에 대한 V. harveyi의 인위 감염 시험 = 14
• 9.2.1. 생균의 치사 독성 = 14
• 9.2.2. ECPs의 치사 독성 = 15
• 9.2.3. LPS의 치사 독성 = 15
• 10. Vibrio harveyi의 조직 병리학적 영향 시험 = 15
• 10.1. 새우류에 대한 조직 병리학적 영향 시험 = 15
• 10.2. 어류에 대한 조직 병리학적 영향 시험 = 16
• Ⅲ. 결과 = 17
• 1. Vibrio harveyi extracellular products (ECPs)의 특성 = 17
• 1.1. ECPs의 단백질 정량 = 17
• 1.2. Proteolytic activity = 17
• 1.2.1. Caseinase activity = 17
• 1.2.2. Gelatinase activity = 17
• 1.2.3. Phospholipase and lipase activity = 17
• 1.3. 다양한 protease inhibitors에 대한 억제 효과 = 19
• 2. Haemolytic activity = 21
• 2.1. V. harveyi의 haemolytic activity = 21
• 2.2. V. harveyi ECPs의 haemolytic activity = 23
• 3. Chitinase activity = 25
• 3.1. V. harveyi의 chitinase activity = 25
• 4. Vibrio harveyi의 어체 생존능 = 26
• 4.1. 어류 점액 내에서의 생존능 = 26
• 4.1.1. 어류 체표 점액 내에서의 생존능 = 26
• 4.1.2. 어류 장 점액 내에서의 생존능 = 28
• 4.2. 어류 혈청 내에서의 생존능 = 30
• 5. In vitro cytotoxicity = 32
• 5.1. 새우류에서 분리한 haemolymph에 대한 in vitro cytotoxicity = 32
• 5.2. 어류에서 분리한 두신 세포에 대한 in vitro cytotoxicity = 32
• 6. Vibrio harveyi의 인위 감염 시험 = 36
• 6.1. 새우류에 대한 Vibrio harveyi 인위 감염 실험 = 36
• 6.1.1. 생균의 치사 독성 = 36
• 6.1.2. ECPs의 치사 독성 = 38
• 6.1.3. LPS의 치사 독성 = 39
• 6.2. 조피볼락에 대한 Vibrio harveyi 인위 감염 실험 = 40
• 6.2.1. 생균의 치사 독성 = 40
• 6.2.2. ECPs의 치사 독성 = 41
• 6.2.3. LPS의 치사 독성 = 42
• 7. Vibrio harveyi의 조직 병리학적 영향 시험 = 42
• 7.1. 새우류에 대한 조직 병리학적 영향 시험 = 42
• 7.2. 조피볼락에 대한 조직 병리학적 영향 시험 = 42
• Ⅳ. 고찰 = 47
• Ⅴ. 요약 = 53
• Ⅶ. 참고 문헌 = 56