\( 20^{\circ} \mathrm{C}, \mathrm{pH} 5 \), DO \( 6 \mathrm{ppm} \) 에 순응시킨 꺽지와 모래무지를 \( 20^{\circ} \mathrm{C} \), \( \mathrm{pH} 5\) , DO \( 18 \mathrm{ppm} \)에 갑작스럽게 순응시킨 후 조직의 LDH 동위효소 활성을 시간별로 측정한 후 상대적인 활성의 변화를 측정 비교한 결과이다. 실험결과 꺽지보다 모래무지의 LDH 활성도와 동위효소 종류가 크게 변화하였으며, 메기와 비교시 모래무지는 DO가 좀 더 높은 환경에 적응되어 있고 눈 및 뇌조직의 LDH 동위효소는 온도 및 DO에 의한 영향을 크게 받는 것으로 사료된다. 본 연구결과 급격한 환경변화에 대한 변온동물의 생리적 대사로 LDH 활성 및 동위효소의 변화로 확인됐으나 이는 자극의 종류, 자극의 정도 및 적응기간에 따라 다른 생체반응이 나타나는 것으로 사료된다.
<h2>급격한 DO 증가에 순응한 꺽지와 모래무지의 LDH 동위효소 및 하부단위체의 변화</h2><p>\( 20^{\circ} \mathrm{C}, \mathrm{pH} 5 \), DO \( 6 \mathrm{ppm} \) 에 순응시킨 꺽지와 모래무지를 \( 20^{\circ} \mathrm{C} \), \( \mathrm{pH} 5\) , DO \( 18 \mathrm{ppm} \)에 갑작스럽게 순응시킨 후 조직의 LDH 동위효소 활성을 시간별로 측정한 후, \( 20^{\circ} \mathrm{C}\), \(\mathrm{pH} 5\), DO \( 6 \mathrm{ppm} \)에 순응시 활성을 기준 활성으로 하여 상대적으로 활성의 변화를 측정하고 비교 하였다. DO를 증가한 수조에 꺽지를 갑작스럽게 순응시켰을 때 골격근조직의 LDH는 \( A_{4} \) 동위효소가 증가하는 겅향이 조금 크고 \( A_{2} B_{2} \) 와 \( B_{4} \)는 감소되었다 증가되나 감소폭이 조금 컸으며, 하부단위체 C를 포함하는 동위효소는 감소되었다(Table 1). 심장조직은 \( A_{4} \)는 감소하고 \( B_{4} \)는 조금 증가되었으며 LDH 활성이 감소되는 \(30\)분과 \(1\)시간에는 \( A_{2} B_{2} \)와 \( B_{4} \)가 모두 증가되었다. 신장조직은 \( B_{4} \)가 \(4\)시간까지 증가하고 \( A_{4} \)는 감소했고, 눈조직은 eye-specific \( C_{4} \)와 하부단위체 \( C\)를 포함하는 동위효소가 감소되어 조절되고\( A_{4} \), \( A_{2} B_{2} \), 및 \( B_{4} \) 는 변화가 적게 나타났다. 뇌조직은 \( A_{4} \)는 감소되었다 증가하고 하부단위체 \(C\)를 포함하는 동위효소는 증가되었다 조금 감소되나 감소 폭이 조금 더 컸다(Table 1). 꺽지에서 DO 증가에 대한 LDH 하부단위체의 활성의 변화는 골격근, 간 및 눈조직에서 활성이 조금 변화되었고 골격근 조직에서 \(A\) 하부단위체의 활성이 변화되었다. 심장, 신장, 뇌조직은 큰 변화가 없었다. 간조직에서는 하부단위체 \(A\)와 하부단위체 \(C\)를 포함하는 동위효소의 발현이 30분 및 4시간에서만 확인되었고 눈조직에서는 \( C_{4} \) 동위효소의 활성이 감소되있다(Fig. 2).</p><p>DO를 증가시킨 수조에 모래무지를 갑작스럽게 순응시켰을 때 골격근조직외 LDH 동위효소는 \(A_{4}\)와 \( A_{3}B\)가 증가하고 \( B_{4} \), \( AB_{3} \), 및 \( A_{2} B_{2} \)는 감소되었다. 심장은 \( A_{4}\)와 \( A_{3}B\)가 감소하고 \( B_{4} \)와 \( AB_{3} \)는 증가되었다. 신장은 이질사량체들이 감소하는 경향을 보이고 \( A_{4} \)는 감소했다 증가하고 \( B_{4} \)가 크게 증가되었다. 간조직은 \( A_{4}\), \( A_{2} B_{2} \) 및 \( AB_{3} \)는 감소하고 \( B_{4} \)와 \( C_{4} \)는 증가되었으나 \( C_{4} \)의 증가폭이 훨씬 컸으며, 눈조직은 \( A_{4} \), \( A_{3}B\) 및 \( A_{2} \)\( B_{2} \) 는 감소하고 \( AB_{3} \)와 \( B_{4} \)는 많이 증가되었다. 뇌조직은 \( A_{4}\),\( A_{3}B\) 및 \( A_{2} \)\( B_{2} \)는 감소하고 \( AB_{3} \)와 \( B_{4} \)는 증가되었다(Table 2). 따라서 골격근조직만 \( A_{4}\) 동위효소가 증가하고 다른 조직들에서는 \( B_{4} \)가 증가되었으며 liver-specific \( C_{4} \)가 발현된 간조직은 \( B_{4} \)도 증가되지만 주로 \( C_{4} \) 동위효소가 가장 크게 증가되었다. 또한 모래무지 골격근은 하부단위체 \( A_{4}\)가 증가하고 하부단위체 \(B\)는 감소하였으며, 나머지 조직은 하부단위체 \(B\)가 증가하고 하부단위체 \(A\)는 감소하였다. 눈과 뇌조직은 변화가 크게나타나 하부단위체 \(A\)가 감소하고 하부단위체 \(B\)는 증가되었으나, 간조직은 하부단위체 \(A\)와 하부단위체 \(B\)는 감소하고 하부단위체 \(C\)는 가장 많이 증가되었다. 간조직에서 \( B_{4} \) 동위효소는 증가되지만 하부단위체 \(B\)는 감소되는 현상이 나타났다(Fig. 3). 따라서 모래무지는 꺽지에 비해 LDH 활성도 크게 변화되었고 동위효소 종류의 변화 정도도 크게 나타났다. 메기의 LDH 하부단위체 B는 하부단위체 A와 유사한 특징을 나타내어 혐기적 대사에 적응되었고, icefish (Channichthys rhinoceratus)에서 LDH 하부단위체 B가 저산소에 적응되어 하부단위체 A와 유사한 특성을 지닌다는 결과와 유사하였다. 따라서 메기와 비교하면 모래무지는 DO가 좀 더 높은 환경에 적응되어 있는 것을 알 수 있었고, 꺽지 및 모래무지의 경우 호기적 조직인 눈 및 뇌조직에서 LDH 하부단위체 B가 하부단위체 A보다 높게 나타났으나 메기의 경우 하부단위체 B가 낮게 나타났다. 모래무지 눈 및 뇌조직의 LDH 동위효소는 온도 및 DO에 의한 영향을 크게 받는 것으로 사료된다.</p><p>LDH \( A_{4}\), \( B_{4}\) 및 \( C_{4}\)의 변화양상을 비교한 결과 간조직에서 LDH 활성이 크게 증가하고 liver-specific \( C_{4}\)가 증가하였을 때 \( A_{4}\)는 감소하고 \( B_{4}\) 동위효소는 조금 증가하였다. 이러한 결과는 간조직에서 LDH \( C_{4}\)가 lactate oxidase 활성을 나타내 젖산을 피루브산으로 산화시키는 \( B_{4}\)의 기능을 갖는 것으로 볼 수 있다. 반면 \( A_{4}\) 동위효소는 pyruvate reductase 활성을 보이는 결과로 사료된다. 또한 꺽지 눈조직에서는 LDH 활성이 조금 감소하고, \( A_{4}\) 와 \( B_{4}\) 동위효소가 조금 증가하는데 비해 eye-specific \( C_{4}\)는 많이 감소하므로, 주로 \( C_{4}\)에 의해 조절되는 것으로 나타났다. 그러나 증가된 온도에 갑작스럽게 순응했을 때 꺽지 눈조직은 LDH 활성이 감소하였으며 하부단위체 \(A\)는 감소하고 \(B\)및 \(C\)는 증가되었으나, 하부단위체 \(C\)는 30분부터 증가되고 하부단위체 \(B\)는 감소했다 서서히 증가하므로 급격한 온도 변화에 대해 초기순응단계에서는 하부단위체 \(B\)보다 하부단위체 \(C\)에 의해 먼저 조절되는 것으로 나타났다. 따라서 DO가 증가된 조건에 순응시 \( C_{4}\) 동위효소가 감소되므로 온도 증가시 \( C_{4}\) 동위효소가 증가되는 결과와 대사상의 유사함을 알 수 있었다. Eye-specific \( C_{4} \) 동위효소는 광수용기 세포에서 나타나며 경골어류의 시각에 중요한 대사적 기능을 나타낸다. \( C_{4}\) 동위효소는 젖산에 의해 매우 민감하게 억제되며 이러한 특성은 광수용기 세포내에 젖산이 축적되어 일어나는 유독 현상을 막는 생리적 기능을 나타낸다. 이러한 LDH \( C_{4}\) 동위효소의 생리적 조절 기능이 특히 눈조직에서 민감하게 나타나 하부단위체 C가 하부단위체 B의 기능을 한다는 결과와 유사하였다.</p><p>호기적 조직인 심장, 신장조직에는 주로 \( B_{4} \) 동위효소가 많고, 혐기적 조직인 골격근 조직에서는 \( A_{4}\) 동위효소가 우세하게 기능을 나타내므로, DO를 증가시킨 환경에서는 모든조직에서 \( B_{4} \) 동위효소가 증가될 것으로 생각되어왔다. 그러나 본 실험에서 갑자기 DO를 증가시킨 후 단시간 동안 순응시킨 결과 예상했던대로 심장, 신장, 눈 및 뇌조직은 \( B_{4} \)동위 효소가 증가되었고, 간조직은 LDH 활성이 증가하고 liver-specific \( C_{4} \) 동위효소가 증가되어 조절되었으나, 골격근 조직은 DO가 증가되었으나 주로 구성하는 동위호소인 \( A_{4} \) 동위효소가 증가하여 에너지 생성을 하고, 눈조직은 LDH 활성이 감소하고 eye-specific \( C_{4} \) 동위효소가 감소되어 조절되는 것으로 나타났다. 본 연구결과 급격한 환경변화에 대한 변온동물의 생리적 대사를 나타내는 것으로 LDH 활성이 변화되고 동위효소의 변화도 확인되었으나, 적응기간이 길 경우 기준활성으로 되어 변화가 적게 일어날 것으로 생각되고, 모래무지와 꺽지처럼 각각의 종이 서식하는 환경조건에 적응되어 있으므로, 자극의 종류, 자극의 정도 및 적응기간에 따라 생체내 반응이 다르게 나타나는 것으로 사료된다.</p>