코페포다의 배양과 이용

 

1. 코페포다(영명: 코페포다, Copepoda, 국명: 요각류)

 

1) 담수 및 해수 등 모든 수역에서 관찰되는 동물성 플랑크톤으로 먹이생물로서 언제든지 이용이

가능하다. 로티퍼가 먹이생물로 이용되기 전에는 자연 수역에서 코페포다를 채집하여 먹이로서

이용하였다. 그러나 영양가가 높은 반면 자연 수역에서의 채집량이 안정적이지 못한 것이

큰 단점이다.

 

2) 코페포다류는 뚜렷한 자웅이체이다. 로티퍼처럼 단성생식에 의해 증식하는 것이 불가능하므로

배양조 내의 생물이 증식하는데는 비교적 긴 시간이 소요된다. 그러므로 배양을 안정화시키는데

많은 요인이 작용한다.

 

2. 코페포다의 식성

 

1) 코페포다의 먹이로서 이용 가능한 식물성 플랑크톤에는 아이소크라이시스 갈바나(Isochrysis

galbana), 난노크로롭시스 오큐라타(Nannochloropsis oculata), 니찌아 서리아타(Nitzschia seriata),

스켈레토네마 코스타튬(Skeletonema costatum) 등 일반적으로 로티퍼나 이매패 유생의 먹이생물로

이용되고 있는 대부분의 식물플랑크톤들이 광범위하게 이용 가능하다.

 

2) 그러나, 어느 한 종의 코페포다를 배양하는데 주의해야 할 것은 코페포다의 식성은 종류에 따라서

매우 다양하며 (초식성, 육식성, 잡식성, 박테리아 식성 등), 종에 따라서 먹이에 대하여 강한 선택성을

띠고, 같은 종이라고 할지라도 발생 단계에 따라서도 (노플리우스 유생기, 코페포디드 유생기 그리고

성체) 턱의 모양이 점점 발달, 변화하므로  식성도 변화할 수 밖에 없다.

 

3) 종에 따라서 그리고 발생 단계에 따라서 여러 종류의 먹이에 대하여 한 종만을 선호하는 강한

편식성(선택성)이 관찰된다.

 

4) 한 종류의 먹이만을 주어서 사육한 경우보다는 두 종 이상의 먹이를 섞어서 공급한 경우가 보다 높은

배양밀도를 유지하거나, 장기 배양하는데 유리하다.

 

5) 그 외에도 코페포다는 배추, 상추와 같은 육상의 채소와 파래, 미역과 같은 해초로도 배양이 가능하다는 보고가 있는데, 이것은 코페포다들이 배추, 파래와 같은 먹이를 직접 이용하지는 않고, 이러한 유기물

(배추, 파래 등)이 부식하는 과정에서 나오는 여러 용해물들을 이용하여 발생한 더 작은 미소생물들을

코페포다가 먹이로서 이용하기도 한다. 부식성 유기물을 영양원으로하여 그 증식이 활발해지는 생물로는 박테리아를 예를 들 수 있으며, 이들 박테리아는 다시 소형 원생동물의 발생과 증식을 촉진시킨다.

결국, 코페포다들은 이러한 과정에서 발생하는 박테리아나 원생동물을 먹이로 이용하기도 한다.

 

3. 먹이생물로서 대량 배양에 적합한 코페포다의 선택 기준

 

1) 수온, 염분 등의 여러 배양 환경 조건에 대하여 강할 것

2) 식성이 잡식성으로  동식물성은 물론 디트라이터스 등 모두 잘 먹을 것

3) 산란능력이 높은 종일 것 ( 산란량이 많고 또는 포란이 빈번할 것)

4) 인위적인 시설 내에서 배양이 용이할 것

5) 어류의 자,치어에 대하여 영양가치가 높을 것

6) 병원성이거나 기생성이 아닐 것

7) 대량 배양이 용이할 것

8) 가능하면 벽면이나 바닥에 붙어서 기어다니는(파악성이라 함) 성질이 약하고 자유 유영형일 것

9)  세대 교체에 걸리는 소요 시간이 짧을 것

그러나, 지금 현재의 기술로서는 손쉽게 대량 배양이 가능한 종에는 한계가 있다. 이러한 한계를

극복하기 위해서 가장 먼저 해결해야하는 문제점으로는 배양하고자 하는 코페포다가 무엇을 먹고사는지

그리고 어떤 방식으로 먹이를 먹는지 등의 섭이 행동이 밝혀져야 할 것이며, 인위적인 배양 환경에

적응하여 증식할 수 있는 강한 종의 검색이 이루어져야 한다.

 

4. 코페포다의 대량 배양

 

현재 대량 배양이 가능한 코페포다의 종류는 아카르티아 크라우시(Acartia clausi), 아카르티아 톤사

(Acartia tonsa), 아카르티아 롱지레미스(Acartia longiremis), 유모테모라 파시피카(Eurytemora pacifica), 유터피나 아큐티프론스(Euterpina acutifrons), 마이크로세텔라 노브기카(Microsetella norvegica), 오이소나 브레비코니스(Oithona brevicornis), 오이소나 다비사에(Oithona davisae),

오이소나 나나(Oithona nana), 오이소나 시미리스(Oithona similis), 슈도디아프토무스 이노피누스

(Pseudodiaptomus inopinus), 슈도디아프토무스 코로나투스(Pseudodiaptomus coronatus), 슈도디아프토무스 마리누스(Pseudodiaptomus marinus), 시노카라누스 테넬누스(Sinocalanus tanellus), 티그리오푸스 자포니쿠스(Tigriopus japonicus), 티그리오푸스 풀브스(Tigriopus fulvus), 티스베 푸카타

(Tisbe furcata), 티스베 레룩탄스(Tisbe reluctans), 티스베 퍼시밀리스(Tisbe persimilis) 등 이다.

 

5. 코페포다의 배양 환경

 

1) 수온

현재 대량 배양이 가능한 코페포다는 10~30℃의 수온 범위에서 채집된 종류들로 이러한 종류들의 배양 수온은 당연히 10℃ 이하 또는 30℃ 이상의 환경 조건하에서는 그 성장이나 증식이 정지되거나, 심한 경우 죽게 된다. 그러나 최적 성장 또는 증식 수온 범위인 20~30℃의 범위에는 수온이 높아질수록 그 증식율이 향상된다. 우리나라 및 일본 등지에서 대량 배양을 실시하고 있는 코페포다류(아카르티아, 티그리오푸스, 오이소나 등)의 최적 배양 수온은 일반적으로 25~28℃의 범위이다.

 

2) 염분

인위적인 시설 하에서 배양이 비교적 간단하게 이루어지는 코페포다류의 경우, 일반적인 해수의 염분 농도(32~35ppt : 여기서 ppt는 1000분의 1농도를 의미함)보다 낮은 염분 농도에서 좋은 증식을 보이는 것이 일반적이다. 그 중 기수역의 염분 농도에 해당하는 17ppt (일반 해수에 동등량의 담수를 섞으면 17ppt 전후의 염분 농도가 된다.) 에서 22ppt의 농도가 대량 배양이 이루어지고 있는 종류들의 최적 염분 농도로 알려져 있다. 

 

3) 조도

코페포다류 중에서 그 연구가 활발하게 진행되고 있는 한 종류로서 아카르티아 크라우시는 조도에 의하여 그 생존 가능 일수가 크게 영향을 받는다는 보고가 있다. 즉 암흑조건, 300룩스, 1,000룩스의 과조건 하에서는 평균 33일에서 37일간 그 생존이 관찰되었으나, 2,000룩스의 광조건에서는 4일이라는 짧은 기간동안만 생존 가능하다고 한다. 그러나, 이것은 광의 밝기가 코페포다류의 생존에 직접적으로 영향을

미쳤을 가능성보다는 코페포다의 먹이로 공급한 식물플랑크톤이 과다하게 증식하여 부차적으로 수질변화를 야기한  간접적인 영향일 가능성이 높다. 한편 산란수는 조도가 높을수록 감소하는 반면, 암흑 조건하에서는 장기간에 걸쳐서 산란을 지속하였으며, 많은 양의 부화유생이 관찰된 보고가 있다.

성숙에 소요되는 기간은 수온, 염분 등과 같은 물리적 환경 요인 그리고 먹이가 되는 식물성 플랑크톤의 밀도가 계속 일정하게 유지만 되면 암흑 조건이라도 상관없음이 보고되었다. 이와같은 보고들을 종합해보면 코페포다의 배양은 다른 배양 조건이 적당하게 유지된다면 빛이 없는 암흑의 조건에서도 증식에는 문제가 없음을 의미한다. 그러나, 하르팍티 코이다목중에서 가장 안정적으로 대량 배양이 가능한 것으로 알려진 티그리오푸스 자포니쿠스의 경우에는 반대로 암흑의 조건에서는 거의 증식이 억제되고, 조도가 높아질수록 그 증식은 촉진되었다. 티그리오푸스 자포니쿠스는 암흑 조건 그리고 70룩스에서는 거의 증식이 안된 반면, 300룩스, 1,600룩스 그리고 2,000룩스의 광조건에서는 사육수 1리터당 약 2,000개체까지 증식하였고, 15,000룩스 이상의 광조건에서는 리터당 2,000~5,000개체까지도 증식하는 것이 보고되어 있다. 즉, 코페포다의 종류에 따라서 적정 조도의 범위에는 차이가 많음을 알 수 있다. 이것은 코페포다의 배양 환경이 조도라는 빛의 조건에 의하여 변화할 수 있음을 의미하는 것으로 앞으로 규명되어야 할 문제점의 하나이다.

 

4) 수확량이 코페포다의 증식에 미치는 영향

일정 기간 이상 경과된 코페포다의 배양조에서는 정기적으로 일정량의 코페포다를 수확하지 않으면 안된다. 코페포다의 대부분의 조류들은 한정된 사육 공간내에서는 어느 정도 이상의 밀도에 도달하면 그 증식 속도가 감소하는 경향이 보고되고 있다. 예를 들면, 티그리오푸스 자포니쿠스의 경우에는 일정 수준 이상의 밀도에 도달하면, 스스로가 밀도를 조절하는 방법으로서 다른 암컷이 포란하고 있는 난낭을 갉아먹는 경우가 있다. 그러므로 사육 기간 중 가능한 많은 양의 코페포다를 수확하려면 정기적으로 일정량을 수확해 줄 필요성이 있다.

 

5) 에어레이션이 코페포다의 증식에 미치는 영향

교반기 또는 에어펌프를 이용한 배양수의 교반은 코페포다의 먹이가 되는 식물플랑크톤이나, 효모 등의 침전을 방지할 수 있어서 먹이의 효율적 이용이 가능하다. 그리고 사육수를 교반시킴으로서 저하된 PH와 용존 산소 농도를 향상시킬 수도 있다. 그러나, 주로 수조 벽이나 바닥에 붙어서 생활하는 하르팍티코이다목의 티그리오푸스 자포니쿠스의 경우에는 교반을 시킴으로 인하여 그 증식이 방해되는 경우가 보고되어 있다.

 

6) 부착판을 넣어준 효과

코페포다류 중에서 부착, 포복성이 강한 하르팍티코이다목의 대표종인 티그리오푸스 자포니쿠스의 경우는 반저서성으로 수조 벽이나 바닥 그리고 수중의 찌꺼기 등에 부착(정확히 말하면 미역과 같이 고정 부착하는 형태는 아니고, 전복과 같은 강한 포복성이 있다고 생각하면 된다.) 하여 주로 생활한다. 그러므로 부착판을 넣어줌으로서 한정된 수면에서의 한정된 부착면(벽 면이나 수조바닥)의 문제(즉 코페포다의 생활 공간을 넓혀준다는 의미)를 해소하여 부착할 수 있는 기질의 면적을 증가시킬 수 있을 것이다. 부착판의 종류로서는 비교적 가격이 저렴하고 부착면이 넓은 플라스틱 재질의 파판과 같은 것이 주로 이용되고 있다.

 

6. 코페포다의 영양가

 

1) 코페포다는 로티퍼와 같이 안정적인 대량 배양이 힘들고, 또한 알테미아와 같이 안정적인 대량 확보가 가능하지 않다는 이유만으로 아직 먹이생물로서의 가치를 충분히 발휘하지 못하고 있다. 그러나, 대량 배양과 확보가 안정적으로 이루어지고 있는 로티퍼(rotifer)와 알테미아(artemia)가 가지고 있는 가장 큰 단점인 영양적인 결핍 현상은 코페포다에서는 문제시 되지 않는다. 코페포다는 먹이생물 요구되는 영양소들을 높은 함량으로 포함하고 있다.

 

2) 조단백질 함량은 알테미아의 그것보다 훨씬 높으며, 미네랄 함유량도 마그네슘이나 철의 경우에는 알테미아의 그것과 거의 비슷한 수준이고 칼슘의 함유량은 2배이상 높다. 그리고 가장 중요시되고 있는 지방산의 함유량도 ω3계의 고도불포화지방산인 에이코사펜타에노익산과 도코사헥에노익산이 월등하게 많이 함유되어 있으며, 특히 비타민 B1이 풍부하게 함유되어 있다.

 

7. 먹이생물로서 코페포다 배양의 문제점 및 연구 방향

 

1) 코페포다의 먹이생물로서의 안정적인 공급 방법에 대해서는 많은 연구자들에 의하여 진행되고 있다. 그 중 코페포다의 배양을 장기간에 걸쳐서 안정적으로 유지하는 것이 가장 먼저 해결되어야 할 과제이다.

 

2) 현재 먹이생물로서 널리 이용되고 있는 로티퍼보다 비교적 크기가 작은 코페포다의 노플리우스 유생을 대량으로 채집하는 것이 안정적으로 이루어질 수 있다면 지금 당면해있는 부화자어의 입이 작은 특히 능성어과들의 먹이로서 이용이 가능할 것이다.

 

3) 현 시점에서 크기가 작은 노플리우스 유생을 대량으로 그리고 안정적으로 확보하기 위해서는 다음과 같은 방법이 있다.

 

① 배양 환경을 부화한 노플리우스 유생이 많이 살아남도록 하는 연구가 진행되어야 할 것이다. 예를 들면, 부화 직후의 노플리우스 유생이 선택적으로 섭이하는 먹이 환경을 지속적으로 유지하여야 할 것이다.

 

② 대량의 노플리우스 유생을 만들 수 있으려면 건강한 어미의 관리가 중요시 되어야할 것이다.

 

③ 코페포다의 난낭 또는 시스트를 대량으로 확보할 수 있고, 장기간에 걸쳐서 보관할 수 있는 기술의 개발이 필요하다. 즉, 부화 직전의 난낭 또는 시스트를 대량으로 확보하여 장기간에 걸쳐서 보관 가능하면서, 더욱이 필요한 시기에는 높은 부화율을 유지할 수 있어서 부화 직후의 작은 크기의 노플리우스를 대량으로 확보할 수 있다면 알테미아와 같은 효과를 올릴 수 있을 것이다.

 

④ 위에서 언급한 (1), (2), (3)의 방법은 현재 진행 중에 있으나, 아직 기술로서 정착하기에는 많은 문제점이 있다. 현재로서는 대량 배양이나 안정 배양이 비교적 용이한 로티퍼와의 혼합 배양법으로 코페포다의 작은 노플리우스 유생을 대량으로 채집하는 방법이 이용되고 있다. 로티퍼와 코페포다의 혼합 배양법은 다양한 적정 밀도의 로티퍼를 안정적으로 확보 가능하고 다양한 크기의 먹이생물을 이용할 수 있는 장점이 있다.