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1 J. Aquaculture Vol. 20(4), , 2007 한국양식학회지 Journal of Aquaculture Korean Aquaculture Society 황복과새우의복합사육시황복에의한흰반점바이러스 (WSSV) 감염새우의선택적포식효과 장인권 *, 조영록, 이재용, 서형철, 김봉래, 김종식, 강희웅 1 국립수산과학원서해특성화연구센터, 1 국립수산과학원서해수산연구소증식연구팀 Selective Predatory Effect of River Puffer on WSSV-infected Shrimp in Culture of Shrimp with River Puffer under Laboratory Scale In Kwon Jang*, Yeong Rok Cho, Jae Yong Lee, Hyung Chul Seo, Bong Lae Kim, Jong Sheek Kim and Hee Woong Kang 1 West Sea Mariculture Research Center, NFRDI, Taean , Korea 1 West Sea Fisheries Research Institute, NFRDI, Incheon , Korea White spot syndrome virus (WSSV) which is the most serious threat to cultured shrimp around the world has given enormous economic damages to shrimp culture industry every year since it was found from the shrimp ponds in the west coast of the South Korea in WSSV has strong infectivity as well as virulence and it can be rapidly transmitted among shrimps in ponds by cannibalism of infected ones. Polyculture of shrimps with carnivorous fish has been applied in commercial shrimp farms to suppress or delay the viral outbreak because the fish may selectively eat the moribund shrimps infected by virus. To determine the selective predatory effect of a carnivorous fish, river puffer Takifugu obscurus on white shrimp Litopenaeus vannamei, polyculture trials in laboratory scale of WSSV-infected and non-infected shrimps with river puffer were conducted in concrete round tanks of m 2 in surface area as followings: 1) juvenile shrimps (B. W g) with 5 months old puffer (B. W g) cultured for 8 days, and 2) sub-adult shrimps (B. W g) with 16 months old puffer (B. W g) cultured for 5 days in order to know the effects according to size difference of cultured animals. In polyculture of juvenile shrimp with 5 months old puffer, survival rates of infected and non-infected shrimps were 46.0% and 89.1% respectively and in that of sub-adult shrimp with 16 months old puffer those were4% and 48% respectively. The results showed that puffer tends to selectively prey on virus infected shrimps among infected and non-infected ones in a limited space with although there is difference in predatory rate with age and density of animals. Regardless of different densities and ages of animals as well as health condition of shrimps, however, there were low differences in daily biomass of shrimp consumed per kg body weight of puffer. This finding suggests that puffer preys on healthy shrimps when moribund shrimps were not sufficient. Therefore, farmers should consider the total biomass of puffer as well as density and stocking time when they stock puffer into shrimp ponds for polyculture. Keywords: Polyculture, Shrimp, Litopenaeus vannamei, River puffer, Takifugu obscurus, White spot syndrome virus 서론우리나라의새우양식은 1990년대이후서해안을중심으로급속하게발달하기시작하여 2001년에는전국양식면적 2,600 ha 에서 3,256 mt을생산하였으나이후양식생산량은해마다감소하여 2004년에는 2,368톤이생산되었다. 단위면적당생산량도 2001년 1.25 mt/ha으로최고치를보인이후 2002, 2003, 2004 년에각각 1.11, 1.07, 1.02 mt/ha으로감소되었다 (Jang and Jun, 2005). 이러한생산량감소의원인중의하나는바이러스성질 *Corresponding author: jangik@nfrdi.re.kr 병, 특히흰반점바이러스 (white spot syndrome virus, WSSV) 에의한대량폐사때문인것으로알려져있다 (Heo et al., 2000; Jang et al., 2006). 흰반점바이러스는 1992년중국에서최초로발견된이래 (Chen, 1995) 아시아, 인도-태평양을거쳐 1990년대말에는미주를포함한전세계의새우양식장으로확산되어양식새우산업에심각한손실을가져왔다 (Inouye et al., 1994; Takahashi et al., 1994; Lo et al., 1996a, 1996b; Flegel et al., 1997; Lighter, 1999). 우리나라에는 1993년서해안지역의대하와보리새우양식장에서처음발견되었으며 1994년이후현재까지해마다많은피해를가져왔다 (Kim et al., 1997; Heo et 270

2 황복과새우의복합사육시황복에의한흰반점바이러스 (WSSV) 감염새우의선택적포식효과 271 al., 2000; Jang, 2000; Kim et al., 2004b). 축제식양식장에서의복합양식은다품종에의한생산성향상목적도있지만서로다른영양단계혹은생태적특성을이용하여영양염을제거하고수질을향상시킴으로써바이러스를포함한질병을억제시키기위한목적으로도응용된다 (Brezeski and Newkirk, 1997; Neori et al., 2004). 해조류는가장이상적인복합양식대상종이지만여름철고수온에서의생존에문제가있어축제식양식장에서적용된예는드물며 (Yamasaki et al., 1997; Nelson et al., 2001), 중국을비롯한동남아시아여러나라에서는틸라피아, 숭어, 밀크피쉬 Chanos chanos 등의어류와가리맛조개, 바지락, 해만가리비등의패류가주로새우와복합양식되고있다 (Liu et al., 1992; Yue and Liu, 1992; Hopkins et al., 1993; Wang et al., 1998; Yang et al., 1998; Zhang et al., 1998). 이와같이수질향상을통하여간접적으로질병을억제시키는방법과는달리육식성어류를이용하여질병을억제하는방법도알려져있다. 실제로새우양식장에서의바이러스전염은감염된새우혹은기타중간숙주와의공존혹은감염새우의공식에의해서빠르게확산되며이러한감염새우 및숙주를선택적으로제거할경우바이러스의발병은억제혹은지연될수있다 (Flegel et al., 1995; Soto and Lotz, 2001). 육식성어류인농어 Lateolabrax japonicus는적절한밀도로새우와함께양식할경우바이러스에감염되어활력이약하거나성장이떨어진새우를선택적으로잡아먹음으로써바이러스발병의억제에뛰어난효과가있다는연구가보고되어있다 (Wang et al., 1997). 이와유사하게일부새우양식어가에서는황복 Takifugu obscurus을축제식새우양식장에함께사육함으로써 흰반점바이러스발병억제에효과를거두었다는사례들이알려져있으나황복에의한바이러스감염새우의선택적인포식정도나효과에대한자세한연구는보고된바없다. 본연구에서는외래종이지만현재우리나라새우양식의주종을이루고있는흰다리새우Litopenaeus vannamei를대상으로육식성어류인황복과함께실내사육을통하여황복에의한흰반점바이러스감염새우의선택적인포식효과를조사하고복합양식시사육생물의적정밀도와크기등을구명하고자하였다. 실험구및실험기간 재료및방법 새우와황복의크기 ( 연령 ) 에따른효과를구분하여조사하기위하여사육실험은 2차례로나누어실시하였다. 1차실험은 postlarva 후 3개월사육한중형새우와 16개월산황복을사용하여 2006년 9월 4일부터 9월 8일까지 5일간실시하였다. 새우양식장의입식시종묘크기와비슷하게수행한 2차실험은 postlarva 30기의치하와 5개월산황복을이용하여 2006년 10 월 25일부터 11월 1일까지 8일간실시하였다. 모든사육실험에는콘크리트원형수조 (Ø 6 m, m 2 ) 가사용되었다. 중형새 우와 16개월산황복의실험 (1차실험 ) 에서는 3개의수조에 table 1과같이각각바이러스비감염건강새우 (high health shrimp, HHS) 100 마리 (tank 1), 황복 5마리와건강새우 100 마리 (tank 2), 황복 5 마리와건강새우와감염새우 (virus-infected shrimp, VIS) 를각각 50마리씩 (tank 3) 과같이수용하였다. 치하와 5개월산황복을이용한사육실험 (2차실험 ) 에서는실험구를 4개로구분하여새우와황복을 Table 2와같이수용하였으며황복과새우의평균입식밀도는각각 0.53, 42.5 마리 /m 2 였다. 실험생물실험에사용된새우는 2006년충남태안에위치한국립수산과학원서해특성화연구센터의방역사육시설에서종묘생산및중간육성을거친바이러스비감염 (specific pathogen free, SPF) 흰다리새우 L. vannamei로서 1차실험에사용된중형새우의평균체중과체장은각각 6.84±2.03 g, 80.27±8.35 cm이며 2차실험에사용된치하는각각 0.62±0.32 g, 39.28±6.98 cm이다. 본실험에사용된새우는특정병원체 (WSSV) 를완전차단한방역구역 (bio-secured area) 에서사육되던 SPF 상태이지만사육실험은방역구역을벗어나실시하였기때문에일반적인정의에따라본연구에서는건강새우 (high health shrimp, HHS) 로기술하며 (Briggs et al., 2004), 바이러스에인위감염시킨새우는감염새우 (virus-infected shrimp, VIS) 로구분하여기술하기로한다. 수조내에서의감염새우와건강새우의구분을위하여각각우측과좌측미지 (uropod) 의일부를절단하였다. 1차실험에사용된황복은 2005년 5월에부화되어 16개월사육된것이며, 2차실험에사용된황복은 2006년 5월에부화되어 5개월사육된것으로경기도김포시소재민간양식장의실내순환여과시설에서 5 psu의저염분조건에서유지되었다. 양식장에서분양받은황복은본사육실험에앞서 10일동안에걸쳐서해특성화센터의실내수조에서 32 psu까지서서히염분을상승시키며순치하였다. 1, 2차실험에사용된황복의평균체중과체장은각각 85.82±15.91 g, ±6.75 cm 및 11.60±2.39 g, 73.87±3.71 cm이다. 실험동물의사육관리와수질환경조사모든사육수는 3μm 여과해수를사용하였으며본실험에앞서약 10일동안에걸쳐사육수에인공배양된규조류를접종하고시비를하여규조류를충분히번식시킴으로써축제식새우양식장의사육수와비슷하게투명도를약 50 cm ( 사육수수심 1 m) 로유지하였다. 각수조에는 30개의에어스톤을설치하여충분하게폭기시켰다. 본실험과는별도로황복의새우포식행동을자세히관찰하기위하여투명한사육수에서황복과새우를수용하고황복의행동을동영상으로촬영하였다. 새우의먹이로서새우전용 EP사료 (CP 38%) 를새우총중량의 5-8% 의비율로하루 2회공급하였으며황복의먹이는별도로공급하지않았다. 사육수의수온은수조별 1 KW 전기히터를설치하여

3 272 장인권, 조영록, 이재용, 서형철, 김봉래, 김종식, 강희웅 조절하였다. 사육수의수질환경조사는매일수온, 용존산소, 염분, 투명도, ph, alkalinity, TAN, NO 2 를측정하였으며, 일반수질항목은 portable 수질측정기 (YSI 85, U.S.A.) 를, 영양염과알칼리도는간이수질분석키트 (Merck Co., Germany) 를이용하였다. 새우의흰반점바이러스인위감염본실험에사용된감염새우는건강새우에인위적방법으로 white spot syndrome virus (WSSV) 를감염시켜만들어졌다. 즉건강새우의인위감염을유도하기위하여 WSSV로인해폐사된새우의육질 (30%), wheat gluten(10%), 새우배합사료 (60%) 를분쇄, 혼합하여 pellet으로제조하여냉동건조처리한후 1일간 3회에걸쳐새우체중의약 5% 를건강새우에공급하였다. pellet 을섭취한새우는별도의 5톤수조에서 3일간방치하여병리적증상 ( 유영력과반응의저하, 부속지와체색의적화현상, 갑각의흰반점형성등 ) 이발현되는것을확인한후본실험에사용되었다. 실험에사용된새우는감염전과후에 nested polymerase chain reaction (PCR) 을실시하여 WSSV 감염여부를재차확인하였다. Fig. 1. Photomicrograph of white spots on the carapace of white spot syndrome virus (WSSV) infected shrimp (X 100). PCR reaction 건강새우와인위감염새우의바이러스감염여부를조사하기위하여각각 10개체로부터 1-2개의복지 (pleopod) 를분리한후 genomic DNA extraction kit (Qiagen Co., U.S.A.) 를이용, genomic DNA를추출하여 PCR의 template로사용하였다. WSSV의 primer는서해특성화연구센터에서제작한 1F/1R 및 4F/4R을사용하여 nested PCR을실시하였다 (Jang et al., 2006). PCR reaction solution (1.0 unit Taq polymerase, 250 μm dntp, 10 mm Tris-HCl, 40 mm KCl, 1.5 mm MgCl 2) 에 template로서 1.0 μl 의 genomic DNA와 2.5 pmol의 primer을첨가하여총반응액이 20 μl/tube가되게하였다. PCR은 1차 (94 o C 5 min prereaction, denaturation 94 o C 30 s, annealing 52 o C 60 s, DNA extension 72 o C 60 s), 2차 (94 o C 5 min, 94 o C 30 s, 55 o C 45 s, 72 o C 45 s) 의조건으로 DNA thermal cycler (Uno-II, France) 를이용하여각각 30 cycle 반응시켰다. PCR product는 1.2% agarose gel에서전기영동후 UV transilluminator 하에서관찰하여바이러스유전자증폭여부를확인하였다. 결 과 Fig. 2. Gel electrophoresis of nested poymerase chain reaction (PCR) products amplified for white spot syndrome virus (WSSV) with high health shrimps(hhs). No 1-10, high health shrimps; +, positive control; -, negative control. Fig. 3. Gel electrophoresis of nested polymerase chain reaction (PCR) products amplified for white spot syndrome virus (WSSV) with virus-infected shrimps. No 1-10, artificially virus-infected shrimps; +, positive control; -, negative control. 새우의바이러스감염조사건강새우와인위감염새우의 WSSV 감염여부를조사하기위하여광학현미경에의한갑각의흰반점형성을관찰하였으며 genomic DNA를추출하여 PCR을실시하였다. 각각 10개체의갑각을관찰한결과, 건강새우에서는흰반점이전혀검출되지않았으며인위감염새우의갑각에서는 10마리중 8마리에서흰반점이관찰되었다 (Fig. 1). PCR 결과는건강새우의경우 10개 체모두 negative로나타났으며, 감염새우는 10개체모두 positive 로나타나확실하게 WSSV에인위적으로감염된것이확인되었다 (Figs. 2, 3). 사육수수질환경 1, 2차사육실험기간동안의모든실험수조의사육수수질환경변화의전체범위는 Table 2에나타나있다. 사육수수온은

4 황복과새우의복합사육시황복에의한흰반점바이러스 (WSSV) 감염새우의선택적포식효과 273 Table 1. Ranges of selected parameters of water quality during culture experiments Parameters WT ( o C) Salinity(psu) DO(ppm) TAN(ppm) NO 2-N(ppm) ph Alkalinity(ppm) 1st culture <0.1 < nd culture < Table 2. Survival rate of sub-adult shrimp and 16 month-old puffer after 5 days culture Animal Initial No. Final No. Survival(%) Tank 1 HHS Tank 2 Puffer HHS Puffer Tank 3 HHS VIS HHS, high health shrimp; VIS, virus-infected shrimp. 22.9~25.9 o C로서흰다리새우의성장적정범위 (23~30 o C) 를유지하였으며염분은 31.2~34.9 psu를유지하였다. 용존산소 (DO) 농도는 6.39~6.70 ppm으로서최저요구농도인 4.0 ppm 이상을유지하였다. TAN은 0.1 ppm 이하로서비이온화암모니아로환산시 0.03 ppm 이하로나타났다. NO 2-N은모두 0.1 ppm 이하였으며 ph는 1차실험시적정범위 (7.5~8.5) 보다약간높은 8.8~9.0을나타냈다. 알칼리도는 120~140 ppm으로전사육기간동안최저요구농도인 80 ppm 이상유지되었다. 황복의포식율과새우의생존율 중형새우 (B.W g) 와 2년생의황복 (B.W g) 을 Table 1과같이 3개의수조에넣고 5일간사육한결과 (1차실험 ), Tank 2, 3에수용한황복은 100% 의생존율을보였다 (Table 3). 건강새우만수용한새우 (Tank 1) 의생존율은 75% 였으며, 황복과 HHS( 건강새우 ) 를함께넣은수조 (Tank 2) 의새우생존율은 41% 였다. 황복과 HHS, VIS( 감염새우 ) 를함께사육한수조 (Tank 3) 에서는 HHS는 48% 생존한반면 VIS는 4% 의생존율을보여주었다. 동사육기간동안황복 1 마리가포식한새우의수는황복과 HHS만수용한 Tank 2의경우에는 11.8 마리였다 (Table 4). 반면황복과 HHS, VIS를함께수용한경우 (Tank 3) 에는평균 9.6 마리의새우가피식되었으며 HHS와 VIS가각각 0.4, 9.2 마리로감염새우는건강새우에비해 23배높게피식되었다. Table 3. Number and body weight of shrimps preyed by one puffer during culture of sub-adult shrimp and 16 month-old puffer for 5 days Tank 2 Tank 3 No. of HHS No. of VIS Total No. of shrimp Total B.W.(g) of shrimp B.W.(g) of shrimp/kg of puffer/day HHS, high health shrimp; VIS, virus-infected shrimp; B.W., body weight. Table 4. Survival rate of juvenile shrimp and 5 month-old puffer after 8 days culture Tank Animal Initial No. Final No. Survival(%) Tank 1 HHS Tank 2 HHS VIS Tank 3 Puffer HHS Puffer Tank 4 HHS VIS HHS, high health shrimp; VIS, virus-infected shrimp. Tank 2와 3에서황복한마리가섭식한새우의총중량은 80.7, 65.7 g이며황복단위체중 (kg) 당 1일소비량으로환산하면 188.1, g/kg/day이다 (Table 4). 본실험과는별도의수조에서황복과새우를수용하고새우포식활동을관찰한결과, 황복은유영력이떨어지거나약한새우만을선택하여측면혹은후방에서매우신속한동작으로잡아먹는것이관찰되었다. 흰다리새우의치하와당년생황복을 4개의수조에수용하고 8일간사육한결과 (2차실험 ) 각생물의생존율은 Table 5과같다. Tank 3과 4에수용한황복의생존율은 100% 였다. HHS만수용한 Tank 1의생존율은 93.3% 였다. HHS와 VIS만수용한 Tank 2의생존율은각각 92.8%, 88.5% 로서실험기간동안감염새우의바이러스발병에의한대량폐사는발생하지않았다. 황복과 HHS를함께사육한 Tank 3의새우의생존율은 76.4% 였으며, 황복과 HHS, VIS를함께사육한 Tank 4의경우새우의생존율은각각 89.1%, 46.0% 로서감염새우가건강새우에비해 43.1% 낮은생존율을나타냈다. 동사육기간중황복에게포식된새우의평균개체수와총중량은 Table 6에나타나있다. 황복과 HHS가함께사육된 Tank 3의경우황복 1 마리가평균 18.8 마리 (11.7 g) 의새우를포식하였며황복과 HHS, VIS 를함께사육한 Tank 4에서는 20.2 마리 (12.5 g) 의새우를포식하여새우의평균피식개체수는 Tank 2와 3에서큰차이를 Table 5. Number and body weight of shrimps preyed by one puffer during the culture of juvenile shrimp with 5 month-old puffer for 8 days tank 3 tank 4 No. of HHS No. of VIS Total No. of shrimp Total B.W.(g) of shrimp B.W.(g) of shrimp/kg of puffer/day HHS, high health shrimp; VIS, virus-infected shrimp.

5 274 장인권, 조영록, 이재용, 서형철, 김봉래, 김종식, 강희웅 보이지않았다. 이것을황복의단위체중당 1일포식률로환산하면 Tank 2와 3에서각각 126.1, g/kg/day이다 (Table 6). 고찰감염새우에대한황복의선택적포식활동흰반점바이러스 (WSSV) 에감염된새우와건강한새우가실내수조에서황복과함께사육될때황복은건강한새우보다는감염새우를선택적으로포식하는것으로조사되었다. 중형의건강새우 (HHS) 와감염새우 (VIS) 를 16개월산황복과함께사육할경우 (Table 3), 건강새우의생존율은 48% 인반면감염새우의생존율은 4% 로서대부분의감염새우는황복에의해포식되었다. 이러한감염새우에대한황복의선택적포식활동은치하와 5개월산황복을함께사육한실험에서도관찰되었다 (Table 5). 즉건강새우의생존율은 89.1% 인반면감염새우의생존율은이것의절반정도인 46.0% 로서 16개월산황복의경우보다심하지는않지만황복의감염새우에대한포식률이여전히높은것을알수있다. 그러나두실험에서감염새우에대한황복의포식강도가크게차이가나는것은건강한중형새우는포식자에대한도피행동이빠르기때문에감염새우에대한포식이더욱강해졌으며, 치하의경우는황복에대한도피행동이상대적으로느리기때문에감염새우에대한선택적포식강도가중형새우에비해낮아진것으로추측된다. 그럼에도불구하고이러한황복의감염새우에대한선택적포식활동은새우양식장에서의감염새우의선택적인제거에효과를줄수있을것으로사료된다. 본실험과는별도로준비된수조에감염새우와건강새우를함께넣고황복의포식행동을관찰한경우에도황복의선택적포식행동이자주관찰되어실험의결과를뒷받침해준다. 육식성어류인농어 L. japonicus도황복과마찬가지로바이러스에감염되어약한새우와성장이저하된새우를선택적으로잡아먹어새우양식장의질병억제에매우효과적이라는연구결과가중국에서보고되어있다 (Wang et al., 1997). 농어는자연상태에서새우등의갑각류와소형어류등을잡아먹는육식성어류로서 (Chyung, 1977; Shoji et al., 2006) 적절한밀도와크기, 입식시기등을충분히고려한다면우리나라에서도새우양식장의질병억제혹은발병의지연및질병전염의방지를위하여활용될수있을것이다. 일정기간동안한마리의황복이잡아먹는새우의총개체수는바이러스에감염된새우나건강한새우에관계없이큰차이를보이지않는것으로나타났다 (Tables 4, 6). 16개월산황복을중형새우와함께사육할경우, 건강새우만함께사육한수조에서는황복 1 마리가 5일동안평균 11.8 마리를포식하였으며, 건강새우및감염새우를함께사육한수조에서는동기간동안이와비슷한평균 9.6 마리의새우를포식하여황복은감염새우가있다고해서보다많은새우를포식하지는않은것으로나타났다 (Table 4). 이러한경향은 5개월산황복과치하를 함께사육할경우에도나타나는데 (Table 6) 건강새우만혹은건강새우와감염새우를혼합하여황복과사육한수조에서포식된새우의평균개체수는각각 18.8, 20.2 마리로서황복은일정기간동안건강새우나감염새우에관계없이일정량의새우를잡아먹었다. 또한 2차례의실험에사용된황복과새우의크기, 밀도에상당한차이가있음에도불구하고황복의단위체중당포식된새우의중량은두실험에서큰차이를보이지않았다. 즉 16개월산황복 (B.W g) 과중형새우 (6.8 g) 의밀도의비율은 1:20, 이었으며, 5개월산황복 (B.W g) 과치하 (B.W g) 의밀도의비율은 1:80으로밀도와체중에서크게차이가있었지만, 16개월산황복은 5일동안체중 kg 당 756.6~940.3 g (1일평균 g/day) 의새우를소비하였으며 (Table 4) 5개월산황복은 8일동안 1,008.6~1,077.6 g( 평균 g/day) 을소비하여 (Table 6) 새우와황복의밀도와크기에관계없이황복이단위체중당포식하는새우의총중량은크게차이가나지않는것을알수있다. 이와같이황복은감염새우를선택적으로포식하기는하지만감염새우가부족할경우에는새우의건강상태와는무관하게일정량의새우를포식하기때문에새우양식장에황복을넣을때는황복의입식시기와밀도, 황복의총중량뿐아니라새우양식장의건강도도충분히고려하여결정되어야할것이다. 또한황복은강한육식성어류로서배합사료보다는새우를더욱선호하기때문에황복의복합양식이황복양식의부수적인수입보다는새우질병의억제목적으로하는것이바람직하다. 황복의입식밀도와시기복합양식에서입식생물의밀도, 크기, 시기등의선택은매우중요하며특히육식성어류를새우와함께키울경우에는새우의생존율, 즉생산량에결정적인영향을미치므로매우신중하게결정해야한다. 축제식양식장에서어류를새우와복합양식을할경우어류의적정밀도와크기를제안한연구들은많지만 (Eldani and Primavera, 1981; Wang et al., 1998; Li and Dong, 2000; Tian et al., 2001) 대부분숭어, 틸라피아, 밀크피쉬등과같이수질안정혹은부가적인수확을목적으로한연구들이며질병억제를목적으로육식성어류를대상으로한연구는농어 (Wang et al., 1997; 2001) 외에는보고되어있지않다. Wang et al. (2001) 은농어, 새우, 틸라피아를복합적으로사육하고입식밀도의비율을각각 1:(3-4):0.24, 농어의적정밀도는 1.52 마리 /m 2 로제시하였지만배합사료대신생사료를공급하였으며각사육생물을별도의격막에분리수용하였기때문에질병억제목적으로적용하기에는부적절하다. 이에앞서 Wang et al. (1997) 은새우의질병억제를목적으로 1995~1996 년의 2년에걸쳐축제식양식장에농어를함께넣고그효과를조사하였다. 이들은 1.0~1.5 ha의 6개의사육지에대하를농어와복합혹은단독으로입식하여 4개월동안사육한결과, 농어를넣지않은 2개의대조구에서약 2개월만에대하는바이

6 황복과새우의복합사육시황복에의한흰반점바이러스 (WSSV) 감염새우의선택적포식효과 275 러스질병으로모두폐사된반면 4개복합구에서의새우생존율은 22.9~31.7% 로서농어에의한새우의바이러스질병억제효과를확인하였다. 이러한결과는그당시중국새우양식장의바이러스질병피해상황을고려할때매우고무적인것이다 년중국에서최초로흰반점바이러스가보고된이후 (Chen, 1995; Lightner, 1999), 1993년 207,000톤이었던중국의양식새우생산량은 1994/1995년에 64,000톤으로급락할만큼흰반점바이러스로인한양식피해는심각한상태였으며 (Briggs et al., 2004) 더구나복합양식실험이실시되었던 1995~1996년산동지방에서의대하양식은거의불가능한것으로여겨졌기때문이다 (Wang, L., personal communications). 이들이입식했던대하의밀도는 20~25 마리 /m 2 로서우리나라의평균입식밀도인 30~35 마리 /m 2 보다약간낮지만우리나라와달리수차가설치되지않은점을고려하면정상적인입식밀도이다. 농어는체장 8~12 cm의크기를 7.5~30 마리 /ha의밀도로입식되었는데일반양식장에서의성장률을고려할때 Wang et al. (1997) 이입식한크기의농어는 1년산정도이며이에해당하는크기의황복은 2년산정도로서황복의입식밀도를결정할때충분히참고할만하다. 그러나농어와황복의섭식률, 포식습성, 성장률등을비교한연구는되어있지않으므로새우와의복합양식시황복의적정밀도를알기위해서는이에대한보다정확한연구가이루어져야할것이다. 또한농어는현재남해안에서산업적으로양식이이루어지고있어필요한크기의개체들을손쉽게확보할수있기때문에 (Kang et al., 2002) 황복과더불어농어도새우질병의억제를위한복합양식종으로활용될수있을것이다. 황복 Takifugu obscurus은우리나라서남해안과중국동남해의황해수역에분포하는육식성어류로서현재종묘생산과양식기술이개발되어산업적으로양식이확산되고있다 (Lee et al., 2004; Lee and Huh, 2004). 일반적으로서해안에서황복은 6월경에종묘생산이이루어지는데체중 1 g 정도의종묘는축제식양식장에바로입식하기도하지만대개실내에서 1년간 50 g 이상까지중간육성된중간종묘가입식된다. 새우는 5~6월에생산된종묘 (postlarva 10~20기, 체장 1cm 전후 ) 를직접축제식양식장에입식하는데흰반점바이러스는 TSV (Taura syndrom virus) 등과는달리수온이급격하게상승하는시기 ( 우리나라의경우는 7 월 ) 에바이러스질병이가장많이발병한다 (Jang, 2000; Briggs et al., 2004). 따라서새우와황복의종묘생산과양식순기, 새우의도피반응이가능한크기까지의성장시기, 흰반점바이러스의발병시기등을종합적으로고려하면새우양식장에황복을입식하는시기는 7월이후가적합하며황복의연령은 1년산이바람직할것으로생각된다. 새우의흰반점바이러스인위감염과활력흰다리새우 L. vannamei는원산지가중남미의태평양연안으로바이러스질병에대한내성과성장률이비교적높은것으로알려져있다 (Lightner, 1999; Briggs et al., 2004). 국립수산과 학원에서는대하의대체종으로서 2003년미국 ( 하와이 ) 으로부터바이러스비감염 (SPF, specific pathogen free) 흰다리새우어미를이식하여종묘생산및축제식양식기술을개발, 보급한이래 (Kim et al., 2004a, 2006; Jang and Jun, 2005) 흰다리새우의양식은급속하게확대되어 2006년에전국양식새우생산량의약 40% 를점유하였다 (Jang, unpublished data). 따라서본연구에서는향후우리나라주요새우양식종으로예상되는흰다리새우를대상으로수행되었다. 흰다리새우의바이러스인위감염은 per os (Wang et al., 1999), 침지 (Wu et al., 2002), injection (Kim et al., 2004b) 등의방법이주로사용되는데인위감염원인바이러스의농도와상태에따라서차이는있지만대개인위감염후 2-3일부터병리적증상과함께폐사가시작된다. Wang et al.(1999) 은흰다리새우에게 WSSV 감염새우의조직을새우체중의 10% 씩 2회공급한결과 3일후부터폐사가발생하기시작하여 1주일후에는약 70% 가죽었으며 2주일만에전량폐사한것으로보고하였다. 그러나본연구에서는새우의폐사진행속도를완화시키고개체간감염의균등성을높이기위하여 WSSV 감염새우의육질이 30% 혼합된 pellet을체중의 5% 씩 3회공급한후 3일경과후부터사육실험에투입하였다. 인위감염후 3일째 PCR에의한확인결과모든감염새우들이 WSSV 에양성반응을보였으며 8일후까지생존한새우들은 WSSV의전형적인병리증상인흰반점이갑각에서관찰되어인위감염이정상적으로진행되었음을확인하였다. 감염새우와건강새우만을함께 8일간사육한결과, 각각의생존율이 92.8%, 88.5% 로서감염새우의생존율이약간낮았을뿐 Wang et al. (1999) 의인위감염새우에서나타난 WSSV로인한대량폐사는발생하지않았다. 또한감염새우와건강새우를황복과함께사육한실험구 (tank 4) 에서의평균생존율은 74.8% 로서황복과건강새우만사육한실험구 (tank 3) 의생존율 76.4% 와차이를보이지않았다 (Table 5). 따라서본실험에서실시된감염새우와황복의복합사육구들에서조사된감염새우의폐사율은바이러스발병에의한대량폐사에의한것이라기보다는바이러스의인위감염으로인하여유영력이나도피반응이저하된새우에대한황복의능동적인포식활동의결과로판단된다. 또한본연구에서적용된 WSSV의인위감염방법은 virus의 challenge 실험등의목적으로대량의새우를균등한정도로감염시키기위한방법으로활용될수있을것으로기대된다. 요약흰반점바이러스 (WSSV, white spot syndrome virus) 는세계적으로새우양식산업에가장심각한피해를주는질병으로우리나라에는 1993년서해안에서처음보고된이래해마다축제식새우양식장에반복적으로대량폐사를가져오고있다. WSSV는전염성이매우강한바이러스로서새우양식장에내에서감염된새우들간에공식에의하여빠르게감염이확산될

7 276 장인권, 조영록, 이재용, 서형철, 김봉래, 김종식, 강희웅 수있다. 황복과같은육식성어류는감염새우혹은약한새우를선택적으로포식함으로써바이러스의발병을지연혹은억제시킬수있는것으로알려져있어양식현장에서새우와함께복합적으로양식이시도되고있지만황복의감염새우에대한선택적포식의정도와효과에대해서는보고되어있지않다. 본연구에서는 WSSV에감염된새우와비감염된건강한새우를대상으로사육생물의연령과크기에따른황복의선택적포식효과를조사하기위하여흰다리새우 Litopenaeus vannamei 의치하와 5개월산황복, 중형새우와 16개월산황복으로구분하여원형수조 (28.26 m 2 ) 에서사육실험을실시한결과, 치하와 5개월산황복의복합사육의경우건강새우와감염새우의생존율은각각 89.1%, 46.0% 였으며중형새우와 16개월산황복의실험에서는건강새우와감염새우의생존율이각각 48%, 4% 로서모두감염새우가건강새우에비해생존율이크게떨어져황복은건강새우보다는감염새우를선택적으로포식하는것으로나타났다. 황복은크기에관계없이단위체중당하루에포식하는새우의총중량은크게차이가나지않으며새우의크기와밀도의차이에따라서도차이를보이지않았다. 또한황복은감염새우를선택적으로포식하기는하지만감염새우가부족할경우에는새우의건강상태와는무관하게일정량의새우를포식하기때문에새우양식장에황복을넣을때는황복의입식시기와밀도뿐아니라황복의총중량도충분히고려되어야한다. 감사의글 본연구는국립수산과학원수산시험연구과제인갑각류양식생산성향상연구및수산특정연구과제 ( 서해안축제식복합양식및월동기술개발 ) 의지원에의해수행되었습니다. 참고문헌 Brezeski, V. and G. Newkirk, Integrated coastal food production systems - a review of current literature. Ocean Coast. Manag., 34, Briggs, M., S. Funge-Smith, R. Subasinghe and M. Phillips, Introductions and movement of Penaeus vannamei and Penaeus stylirostris in Asia and the Pacific. RAP Publication 2004/10. FAO Regional Office for Asia and the Pacific, Bangkok, 92 pp. Chen, S. N., Current status of shrimp aquaculture in Taiwan. (in) C. L. Browdy, C. L. and J. S. Hopkins (eds.), Swimming through troubled water, Proceedings of the Special Session on Shrimp Farming, Aquaculture '95. World Aquaculture Society, Baton Rouge, LA, USA, pp Chyung, M. K., The Fishes of Korea. Iljisa, Seoul, Korea, 727 pp. (in Korean) Eldani, A. and J. H. Primavera, Effect of different stocking combinations on growth, production and survival of milkfish (Chanos chanos Forskal) and prawn (Penaeus monodon Fabricius) in polyculture in brackishwater ponds. Aquaculture, 23, Flegel, T.W., D. F. Fegan and S. Sriurairatana, Environmental control of infectious disease in Thailand. (in) C. L. Browdy, C. L. and J. S. Hopkins (eds.), Swimming through troubled water, Proceedings of the Special Session on Shrimp Farming, Aquaculture '95. World Aquaculture Society, Baton Rouge, LA, USA, pp Flegel, T. W., S. Boonyaratpalin and B. Withyachumnarnkul, Progress in research on yellow-head virus and whitespot virus in Thailand. (in) T. W. Flegel and I. H. MacRae (eds.) Diseases in Asian Aquaculture III. Fish Health Section, Manila, Asian Fisheries Society. pp Heo, M. S., S. G. Sohn, D. S. Sim, J. W. Kim, M. A. Park, S. H. Jung, J. S. Lee, D. L. Choi, Y. J. Kim and M. J. Oh, Isolation and characterization of white spot syndrome baculovirus in cultured penaeid shrimp (Penaeus chinensis). J. Fish Pathol., 13(1), (in Korean) Hopkins, J. S, R. D. Hamilton, P. A. Sandifer and C. L. Browdy, The production of bivalve mollusks in intensive shrimp ponds and their effect on shrimp production and water quality. World Aquacult., 24(2), Inouye, K., S. Miwa, N. Oseko, H. Nakano, T. Kimura, K. Momoyama and M. Hiraoka Mass mortalities of cultured kuruma shrimp Penaeus japonicus in Japan in 1993: electron microscopic evidence of the causative virus. Fish. Pathol., 29, (in Japanese) Jang, I. K., Shrimp culture and disease control. Technical Publication No. 7, Ministry of Maritime Affairs and Fisheries, 127 pp. (in Korean) Jang, I. K. and J. C. Jun, Current status of shrimp diseases and its control in Korea. (in) Proc. the 1st Korea-U.S. Seminar and Workshop on the Sustainable Marine Shrimp Culture, August 8-12, Incheon, Korea. pp Jang, I. K., H. S. Han and H. J. Lim, Viral infection rate in wild broodstock of the fleshy shrimp, Fenneropenaeus chinensis from Korean waters. (in) Proc. World Aquaculture Society, World Aquacult. Soc., Firenze, Italy. p. 95. Kang, D. Y., H. K. Han and J. J. Baek, Monthly gonadal and sex hormone changes of indoor-reared seabass, Lateolabrax japonicus during annual reproductive cycles. J. Kor. Fish. Soc., 35(6), (in Korean) Kim, C. K., S. G. Sohn, M. S. Heo, T. H. Lee, H. K. Jun and K. L. Jang, Partial genomic sequence of baculovirus associated with white spot syndrome (WSBV) isolated from penaeid shrimp P. chinensis. J. Fish Pathol., 10(2), (in Korean). Kim, D. H., B. R. Kim, J. S. Kim, H. C. Seo, S. K. Kim, J. H. Kim and I. K. Jang, 2004a. Combined effects of temperature and salinity on survival and hemolymph osmoregulation of Litopenaeus vannamei, J. Aquacult., (in Korean) Kim, D. K., I. K. Jang, H. C. Seo, S. O. Shin, S. Y. Yang and J. W. Kim, 2004b. Shrimp protected from WSSV disease by treatment with egg yolk antibodies (IgY) against a truncated fusion protein derived from WSSV. Aquaculture, 237, Kim, S. K., D. H. Kim, B. R. Kim, J. S. Kim, Y. R. Cho, H. C.

8 황복과새우의복합사육시황복에의한흰반점바이러스 (WSSV) 감염새우의선택적포식효과 277 Seo, J. H. Kim, C. H. Hang and I. K. Jang, Post feeding trypsin activity in the digestive organs and the gastric evacuation rate of Litopenaeus vannamei (Boone). J. Aquacult., 19, 1 6. (in Korean) Lee, B. K. and M. K. Huh, Effects of varying salinity on the growth and hematological response of juvenile pufferfish, Takifugu obscurus. Kor. J. Ichthyol., 16(4), Lee, B. K., M. K. Huh, Y. W. Kim, J. S. Choi and B. K. Kim, Effects of water temperature on the growth and haematological response of juvenile river puffer, Takifugu obscurus. Kor. J. Ichthyol., 16, (in Korean) Li, D. and S. Dong, Summary of studies on closed-polyculture of penaeid shrimp with fishes and molluscans. Chin. J. Oceanol. Limnol., 18, Lightner, D. V., The penaeid shrimp viruses TSV, IHHNV, WSSV, and YHV: current status in the Americas, available diagnostic methods and management strategies, J. Appl. Aquacult., 9, Liu, Y., Y. Qin and S. Wang, Experiment on polyculture of Argopecten irradians with prawns in prawn ponds. Shandong fisheries/qilu Yuye Yantai, 4, (in Chinese) Lo, C. F., J. H. Leu, C. H. Ho, C. H. Chen, S. E. Peng, Y. T. Chen, C. M. Chou, P. Y. Yeh, C. J. Huang, H. Y. Chou, C. H. Wang and G. H. Kou, 1996a. Detection of baculovirus associated with white spot syndrome (WSBV) in penaeid shrimps using polymerase chain reaction. Dis. Aquat. Org., 25, Lo, C. F., C. H. Ho, S. E. Peng, C. H. Chen, H. C. Hsu, Y. L. Chiu, C. F. Chang, K. F. Liu, M. S. Su, C. H. Wang and G. H. Kou, 1996b. White spont syndrome baculovirus (WSBV) detected in cultured and captured shrimp, crabs and other arthropods. Dis. Aquat. Org., 27, Nelson, S. G., E. P. Glenn, J. Conn, D. Moore, T. Walsh and M. Akutagawa, Cultivation of Gracilaria parvispora (Rhodophyta) in shrimp-farm effluent ditches and floating cages in Hawaii: a two-phase polyculture system. Aquaculture, 193, Neori, A., T. Chopin, M. Troell, A. H. Buschmann, G. P. Kraemer, C. Halling, M. Shpigel and C. Yarish, Integrated aquaculture: rationale, evolution and state of the art emphasizing seaweed biofilteration in modern mariculture. Aquaculture, 231, Shoji, J., T. Ohta and M. Tanaka, Effects of river flow on larval growth and survival of Japanese seaperch Lateolabrax japonicus (Pisces) in the Chikugo River estuary, upper Ariake Bay. J. Fish Biol., 69(6), Soto, M. A. and J. M. Lotz, Epidemiological parameters of white spot syndrome virus infections in Litopenaeus vannamei and L. Setiferus. J. Inverteb. Pathol., 78, Takahashi, Y., T. Itami, M. Kondo, M. Maeda, S. Tomonaga, K. Supamattaya and S. Booyaratpalin Electron microscopic evidence of bacilliform virus infection in Kuruma shrimp (Penaeus japonicus). Fish. Pathol., 29, Tian, X., D. Li, S. Dong, X. Yan, Z. Qi, G. Liu and J. Lu, An experimental study on closed-polyculture of penaeid shrimp with tilapia and constricted tagelus. Aquaculture, 202, Wang, L., Z. Liu, H. Lin, Z. Chang and Y. Gao, On polyculture of perch and prawn. Shandong Fish./Qilu Yuye, 14(2), (in Chinese) Wang, J., D. Li, S. Dong, K. Wang and X. Tian, Experimental studies on polyculture in closed shrimp ponds. I. Intensive polyculture of Chinese shrimp (Penaeus chinensis) with tilapia hybrids. Aquaculture, 163, Wang, Q., L. Brenda, R. White, M. Redman and D. Lightner, Per os challenge of Litopenaeus vannamei postlarvae and Farfantepenaeus duorarum juveniles with six geographic isolates of white spot syndrome virus. Aquaculture, 170, Wang, J., D. Li, S. Dong, K. Wang and X. Tian, Intensive polyculture of sea perch with Chinese shrimp and red Taiwanese tilapia hybrids. J. Fish. Sci. China/Zhongguo Shuichan Kexue, 7(4), (in Chinese) Wu, J. L., T. Nishioka, K. Mori, T. Nishizawa and K. Muroga, A time-course study on the resistance of Penaeus japonicus induced by artificial infection with white spot syndrome virus. Fish Shellfish Immunol., 13, Yamasaki, S., F. Ali and H. Hirata, Low water pollution rearing by means of polyculture of larvae of kuruma prawn Penaeus japonicus with a sea lettuce Ulva pertusa. Fish. Sci. 63(6), Yue, Z. and S. Liu, A study on the technique for polyculture of prawns and Philippine clams in prawn pond. Shandong fisheries/qilu Yuye, 6, 7 9. (in Chinese) Zhang, H., D. Li and Y. Wang, The impact of constricted tagelus polycultured in shrimp ponds on the structure of plankton communities. J. Ocean Univ. Qingdao/Qingdao Haiyang Daxue Xuebao, 28(2), (in Chinese) 원고접수 :2007 년 10 월 11 일수정본수리 : 2007 년 11 월 23 일