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Contents

요약문 6

ABSTRACT 9

1. INTRODUCTION 14

EXPERIMENT I 17

2.1. MATERIALS AND METHODS 17

2.1.1. Experimental diets and design 17

2.1.2. Shrimp and feeding trial 20

2.1.3. Sample collection and analyses 21

2.1.4. Monitoring of non-specific immune responses 23

2.1.5. Challenge trial 24

2.1.6. Statistical analysis 25

3.1. RESULTS 26

EXPERIMENT II 32

2.2. MATERIALS AND METHODS 32

2.2.1. Experimental diets and design 32

2.2.2. Shrimp and feeding trial 35

2.2.3. Sample collection and analyses 37

2.2.4. Monitoring of non-specific immune responses 38

2.2.5. Challenge trial 40

2.2.6. Statistical analysis 40

3.2. RESULTS 41

EXPERIMENT III 45

2.3. MATERIALS AND METHODS 45

2.3.1. Experimental diets and design 45

2.3.2. Shrimp and feeding trial 48

2.3.3. Sample collection and analyses 49

2.3.4. Monitoring of non-specific immune responses 50

2.3.5. Challenge trial 52

2.3.6. Statistical analysis 52

3.3. RESULTS 53

4. DISCUSSION 57

5. REFERENCES 62

List of Tables

Table 1-1. Biofloc chemical composition. 18

Table 1-2. Dietary formulation of seven experimental diets. 19

Table 1-3. Growth performance of white shrimp (Initial BW: 1.01±0.01g) fed the seven experimental diets for 8 weeks. 28

Table 1-4. Whole-body composition of white shrimp fed the experimental diets for 8 weeks. 29

Table 1-5. Non-specific immune responses of white shrimp fed the seven experimental diets for 8 weeks. 30

Table 2-1. Biofloc chemical composition 33

Table 2-2. Dietary formulation of seven experimental diets. 34

Table 2-3. Growth performance of white shrimp (Initial BW: 0.70±0.00g) fed the seven experimental diets for 6 weeks. 42

Table 2-4. Non-specific immune responses of white shrimp fed the seven experimental diets for 6 weeks. 43

Table 3-1. Biofloc chemical composition 46

Table 3-2. Dietary formulation of eight experimental diets. 47

Table 3-3. Growth performance of white shrimp (Initial BW: 1.00±0.00g) fed the eight experimental diets for 7 weeks. 54

Table 3-4. Non-specific immune responses of white shrimp fed the eight experimental diets for 7 weeks. 55

List of Figures

Figure 1-1. Preparation of the experimental diets. 18

Figure 1-2. Experimental rearing tanks. 21

Figure 1-3. Taking hemolymph from experimental shrimp. 22

Figure 1-4. Experimental tanks used for challenge tests. 25

Figure 1-5. Survival of white shrimp fed the experimental diets after challenge with Vibrio harveyi. 31

Figure 2-1. Experimental rearing tanks. 36

Figure 2-2. During the feeding trial. 36

Figure 2-3. Measurement of growth performance in every 3 weeks during 6 weeks feeding trial. 36

Figure 2-4. Taking hemolymph from experimental shrimp. 38

Figure 2-5. Survival of white shrimp fed the experimental diets after challenge with Vibrio harveyi. 44

Figure 3-1. Measurement of growth performance in every 3 weeks during 7 weeks feeding trial. 49

Figure 3-2. Taking hemolymph from experimental shrimp. 50

Figure 3-3. Survival of white shrimp fed the experimental diets after challenge with Vibrio harveyi. 56

초록보기

이 연구는 바이오플락 기술을 통해 생산된 양식사육수 내 유용유기물(Biofloc, BF)의 사료 내 첨가가 흰다리새우의 성장, 비특이적면역력, 질병저항성 및 항생제 대체 가능성을 조사하기 위해 수행되었다. 총 3개의 실험이 실시되었으며(Exp- I, II, III), Exp- I 의 실험사료는 총 7개가 되도록 설계하였다. 7개의 실험사료 중 BF이 첨가되지 않은 대조구를 제외한 6개의 실험사료에는 BF를 단계별(0.5, 1.0, 2.0, 4.0, 6.0, 8.0%)로 첨가하였다. 사양실험은 3반복씩 21개, 92L 아크릴수조에서 진행되었으며, 실험새우 초기 평균무게는 1.01 ± 0.01 g으로 수조 당 18마리씩 무작위로 선택하여 배치되었다. 사료공급은 어체중의 8~10%로 제한공급 하였고, 1일 4회(08:00, 12:00, 16:00, 18:00)에 나누어 8주간 공급 하였다. 성장실험 결과, 최종 무게와 일간성장률 모두 대조구와 비교하여 BF 4% 그룹에서 유의적으로 높은 경향을 보였다. 사료전환효율과 단백질전환효율에서도 BF 4% 그룹이 대조구에 비해 유의적으로 높았다. 사료섭취량은 대조구와 비교하여 BF 8% 그룹이 유의적으로 낮았으며, 생존율은 BF 0.5% 첨가그룹이 모든 실험구와 비교하여 유의적으로 높았다. 비특이적 면역분석결과, 대식세포 활성에서는 BF 0.5%와 4.0% 그룹이, Glutathione peroxidase (GPx) 활성에서는 BF 6.0% 그룹이 대조구에 비해 유의적으로 높았으며, Phenoloxidase (PO) 활성에서는 BF 6.0% 그룹이 타 실험구에 비하여 유의적으로 높았다. 병원성 균주(Vibrio harveyi)를 이용한 공격실험 결과, BF 4.0% 그룹이 대조구에 비해 유의적으로 높은 생존율을 보였다.

Exp-II의 실험사료는 총 7개가 되도록 설계하였다. 7개의 실험사료 중 BF가 첨가되지 않은 대조구를 제외한 5개의 실험사료에는 BF를 단계별(0.25, 0.5, 1.0, 2.0, 4.0%)로 첨가하였고, 나머지 1개의 실험사료에는 항생제 대체 가능성을 조사하기 위하여 oxytetracyline (Antibiotic, OTC)을 0.5% 함량으로 첨가하였다. 사양실험은 3반복씩 21개, 120L 아크릴수조에서 진행하였으며, 새우 초기 평균무게는 0.70 ± 0.00 g으로 수조 당 20마리씩 무작위로 선택하여 배치하였다. 사료공급은 어체중의 8~13%로 제한공급 하였고, 1일 4회(08:00, 12:00, 16:00, 18:00)에 나누어 6주간 공급 하였다. 성장실험 결과, 모든 실험구에서 유의적인 차이가 없었다. 비특이적 면역분석 결과 대식세포 활성에서는 BF 1.0% 그룹이 2.0% 그룹보다 유의적으로 높았으며, immunoglobulin 농도는 BF 0.25% 첨가그룹이 대조구에 비해 유의적으로 높게 나타났다. V. harveyi를 이용한 공격실험 결과 항생제를 첨가한 OTC 실험구가 BF 0.5% 실험구에 비해 높은 생존율을 보였다.

Exp-III의 실험사료는 총 8개가 되도록 설계하였다. 8개의 실험사료 중 BF가 첨가되지 않은 대조구를 제외한 5개의 실험사료에는 BF을 단계별(0.25, 0.5, 1.0, 2.0, 4.0%)로 첨가하였고, 나머지 2개의 실험사료에는 항생제 대체가능성을 조사하기 위하여 OTC와 penicillin (Antibiotic, Amp)을 0.5% 함량으로 첨가하였다. 사양실험은 3반복씩 24개, 120L 아크릴수조에서 진행하였으며, 새우 초기 평균무게는 1.00 ± 0.00 g으로 수조 당 15마리씩 무작위로 선택하여 배치하였다. 사료공급은 어체중의 8~13%로 제한공급 하였고, 1일 4회(09:00, 13:00, 17:00, 19:30)에 나누어 7주간 공급하였다. 성장실험 결과, 사료전환효율에서는 대조구와 BF 0.25%, Amp 실험구가 BF 4.0% 실험구보다 유의적으로 높은 값을 보였으며, 단백질전환효율에서는 대조구와 Amp 그룹이 BF 4.0% 그룹보다 유의적으로 높았다. 사료섭취량은 BF 4.0% 실험구가 대조구에 비해 유의적으로 높았다. V. harveyi를 이용한 공격실험 결과 대조구와 BF 0.25% 그룹이 Amp 그룹에 비해 높은 생존율을 보였으며 나머지 실험구에서는 유의적인 차이가 없었다. 이상의 세가지 사양실험결과, Exp- I 에서는 바이오플락의 사료 내 첨가가 성장, 사료효율, 비특이적면역력과 질병저항성을 개선시킬 수 있음을 확인 할 수 있었다. 하지만 Exp- II, III에서는 바이오플락의 사료 내 첨가가 성장과 사료효율에는 아무런 영향을 미치지 않았다. 따라서, 흰다리새우용 배합사료에 있어서의 바이오플락 이용성은 바이오플락의 수거방법, 유기물함량, 유용균주의 양 및 종류 등에 따라 달라질 수 있기 때문에 이에 관한 보다 다양한 연구가 부가적으로 필요할 것으로 사료된다.

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