선체부착생물 수중청소 배출수 내 부착조류 생사판별을 위한 ATP assay 방법 개발

Abstract

선체 수중청소 과정에서 방오도료 부산물과 함께 배출되는 ≥10 and <50 ㎛ 크기 부착조류의 생사판별을 위해서, 세포의 개체수 및 크기에 따라 발광 세기를 정량화하는 ATP assay 방법 적용 가능성에 대해 확인해 보고자 하였다. 선체부착생물 수중청소 배출수 시료는 직접 한국해양과학기술원 연구선과 컨테이너 선박 수중 청소를 통해 획득하였으며, 실험 전 <5 ㎛ mesh를 이용해서 크기가 큰 부유물질을 제거한 다음 모두 멸균 처리하였다. 녹조류인 Tetraselmis suecica 와 부착규조류 Navicula sp., Halamphora coffeaeformis, Halamphora veneta 3종을 실험종으로 선정하였으며, 실험구의 개채수 농도 구배는 T. suecica는 0, 5, 10, 25, 50 cells mL-1, Navicula sp., Halamphora coffeaeformis, Halamphora veneta는 0, 50, 100, 500, 1,000 cells mL-1가 되도록 각각 연구선과 컨테이너 선박 수중 청소 배출수 시료에 주입하였다. 개체수 농도 구배에 따른 생물발광(Bioluminescence, RLU) 값과 FDA+CMFDA 염색 결과, 그리고 세포 부피 분석 결과를 비교해서 세포 크기에 따른 RLU 값을 산정하였다. 또한, 수중청소 배출수 부산물에 대한 발광 간섭효과를 확인하기 위해 3종의 부착 규조류들을 선체부착생물 수중청소 전 선박 주변수에 주입하여 RLU 값을 측정하였다. 수중청소 배출수 조건에서 T. suecia 및 부착 조류 3종의 RLU 값은 생물농도에 따라 선형성을 보였지만(R2= 0.942~0.999, p<0.05), 수중청소 배출수 부산물은 Luciferase 효소의 발광 강도에 영향을 미치는 것으로 확인되었다(pooled variance t-test, p<0.05). 본 연구는 선체부착조류의 작은 크기와 응집으로 인한 형광현미경을 활용한 염색 방법의 적용 한계에 따른 대안 연구로 진행되었다. 본 연구에서 선체부착 수중청소 부산물 시료의 간섭효과는 확인되었지만, 생물 밀도에 따른 선형성도 또한 확인되어 향후 추가적인 보완 연구가 진행된다면 선체부착생물 수중청소 ≥10 and <50 μm 크기 부착조류의 생사판별 방법으로 적용 가능할 것으로 판단된다.