[미디어펜=구태경 기자] 냉수성 어종인 연어가 수온 18℃부터 성장을 멈추고, 26℃에서는 일부 개체가 폐사하는 등 고수온에 취약한 것으로 나타났다. 체내에서는 간 기능 이상 징후와 함께 열에 대응하는 유전자 발현이 크게 늘었다. 민물과 바닷물에서 비슷한 반응이 확인돼 염분보다 수온이 연어의 생리적 변화에 더 큰 영향을 미치는 것으로 분석됐다.
한국해양과학기술원 강혜민 해양생명자원연구부 박사 연구팀이 고수온에 노출된 어린 대서양연어의 생리적 변화를 분석한 결과 고수온에 취약한 것으로 나타났다./사진=KIOST
한국해양과학기술원(KIOST)은 강혜민 해양생명자원연구부 박사 연구팀이 고수온에 노출된 어린 대서양연어의 생리적 변화를 분석해 이 같은 결과를 확인했다고 15일 밝혔다.
연구팀은 강에서 태어나 바다로 이동하기 전 단계인 어린 연어, 이른바 ‘스몰트(smolt)’ 192마리를 대상으로 실험했다. 민물과 바닷물 수조를 각각 4개씩 마련하고 수온을 14℃, 18℃, 22℃, 26℃로 달리해 연어의 반응을 비교했다. 연어가 잘 자라는 14℃를 기준으로 삼았으며, 나머지 수조는 시간당 1℃씩 수온을 높여 목표 온도에 도달한 뒤 5일간 관찰했다.
실험 결과 14℃ 수조에서만 연어의 체중이 증가했고, 18℃ 이상에서는 체중 변화가 나타나지 않았다. 26℃에서는 민물과 바닷물 수조 모두 일부 개체가 폐사했다. 급격한 수온 상승이 어린 연어의 성장과 생존에 영향을 미친 것이다.
혈액 분석에서는 간 기능 이상 징후도 확인됐다. 26℃ 민물 수조에서 사육한 연어의 경우 간 손상 지표인 ALT 수치가 크게 상승했다. 민물과 바닷물 수조 모두에서 혈중 단백질 수치도 감소했다. 연구팀은 고수온이 간에 부담을 주고 에너지 대사에도 영향을 미친 것으로 해석했다.
연어가 열 스트레스에 대응하는 과정에서도 뚜렷한 변화가 나타났다. 열로 변형된 단백질을 복구하는 데 관여하는 열충격단백질 유전자 ‘HSP90’의 발현량은 14℃와 비교해 26℃에서 민물 연어는 약 16배, 바닷물 연어는 약 8.5배 높아졌다. 세포 손상을 유발하는 활성산소를 제거하는 항산화 효소 유전자 ‘GPX’의 발현도 증가했다.
연어는 민물과 바닷물에서 체내 염분을 조절하는 방식이 다르지만, 이번 실험에서는 두 환경 모두 수온이 오르자 HSP90과 GPX 발현이 증가하고 간 손상 지표에도 변화가 나타났다. 연구팀은 염분 환경과 관계없이 고수온이 연어의 생리적 상태에 큰 영향을 미친다는 점을 확인했다고 설명했다.
다만 이번 연구는 어린 대서양연어를 대상으로 최대 5일간 진행한 단기 실험이다. 연구 결과를 모든 연어에 일반화하기 위해서는 다양한 환경과 조건에서 추가 검증이 필요하다.
강혜민 박사는 “여름마다 고수온이 되풀이되면서 양식장의 수온 관리도 더욱 중요해졌다”며 “이번 연구에서 확인한 지표를 민물에서 바다로 옮기는 연어 양식의 전 과정에서 고수온 스트레스를 점검하는 데 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구 결과는 국제학술지 ‘저널 오브 서멀 바이올로지(Journal of Thermal Biology)’에 게재됐다.
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