넙치 스쿠티카증의 발생상황과 병리조직학적 관찰

넙치 스쿠티카증의 발생상황과 병리조직학적 관찰

이창훈 ․ 강용진 ․ 하동수 ․ 이영돈

¹⁾

Occurrence and Histopathological Observation of Scuticociliatosis in

the Cultured Olive Flounder, Paralichthys olivaces

Chang Hoon LEE, Yong Jin KANG, Dong Soo HA and Young Don LEE

The occurrence of scuticociliatosis and histopathological changes caused by infection of the scuticociliates were investigated in the olive flounder farms in Jeju Island from January 1996 to December 1998. Mixed infections of bacteria including Vibrio sp., Edwardsiella tarda, Streptococcus sp., and Flexibacter sp. with scuticociliates were observed. Among the bacteria, Vibrio sp. was the highest frequency(65.4％ of the total), and the lowest one(4.4％) was in Streptococcus sp. Occurrence according to size of fish was the highest in size of 11 to 20㎝(41.4％), and the lowest was above 41㎝(2.1％). Occurrence according to the organ tissues was gill(47.8％), body ulcer(18.4％), and brain(6.0％). Scuticociliate was detected at liver, spleen, kidney, eye, and gonad in 1998. In histopathological observation, the organ tissue such as kidney, liver, spleen, gonad, intestine, urinary bladder were degenerated or necrotized by scuticociliates.

서론

제주도의 육상수조식 넙치양식장에서 발생하는 기생충성 질병은 백점병, 익티오보도증, 스 쿠티카증, 트리코디나증(李․河, 1995) 등이며, 이 중 치료하기 어려운 질병은 스쿠티카증 과 백점병이다. 스쿠티카충은 체표와 아가미조직뿐만 아니라 내장기관인 신장, 췌장 및 뇌 조직에도 감염되므로 치료하기 어렵다(乙竹․松里, 1986 ; Mizuno, 1993).

1) 제주대학교 해양연구소 Marine Research Institute, Jeju National University

이 충은 넙치 자치어뿐만 아니라 성어에서도 발생되고 있으며, 초기감염을 알지 못하면 뇌 조직까지 침입하여 폐사케 하며, 최초에는 단독감염보다는 다른 병원체와 혼합 감염되어 대 량 폐사를 유발하고 있다. 따라서 이 충에 대한 감염경로 및 생활사의 구명을 위한 일환으 로 대량으로 배양할 수 있는 배지(Yoshinaga and Nakazoe, 1993 ; 吉水 等, 1993)가 개발되 고 분열방법이 밝혀져 있으나(Lee and Ha, 1997), 이 충의 계통발생학적 유연관계와 분류에 대해서는 어려움이 많다(Corliss, 1979 ; Small, 1967 ; Song, 1991).

해산어류에 기생하는 스쿠티카충류에 대해서는 해산 관상용어류(Cheung et at., 1980), 지 중해연안산 해산농어(Dragesco et al., 1995), 스페인산 turbot(Dykova and Figueras, 1994), 호주산 Bluefin tuna(Munday et al., 1997) 등이 연구되었다.

우리나라에서는 넙치를 대상으로 스쿠티카충에 대해 Lee et al.(1994)의 병리조직학적으로 자연감염된 넙치병어의 표피, 아가미, 뇌조직 등에서 일부 밝혀진 바 있으나, 기관조직(신 장, 간장, 비장, 장관, 위장 등)에 대해서는 아직까지 밝혀진 바 없다.

따라서 이 연구에서는 보다 넙치를 안정적으로 생산하기 위하여 넙치에 감염되어 대량폐사 를 일으키는 스쿠티카충에 대한 연도별, 월별 발생빈도, 타 병원체와의 혼합관계 등 발생상 황 및 감염에 따른 넙치의 기관조직에 미치는 영향에 대하여 병리조직학적 소견을 밝히고자 한다.

재료 및 방법 1. 질병발생 상황

1996년 1월부터 1998년 12월까지 제주도내 육상수조식 넙치양식장에서 의뢰한 병어를 제주 분소 및 제주지방해양수산청에서 조사하여 그 중 스쿠티카충에 감염된 개체를 대상으로 질 병발생건수를 조사하였다.

2. 병원균 분리․동정

스쿠티카충에 감염된 병어를 대상으로 세균과의 혼합감염 관계를 알기 위하여 감염어의 환 부, 아가미, 뇌, 신장 등 기관조직의 일부를 떼내어 선택배지(TCBS, SS agar, Hsu-shotts agar) 및 증균용 배지(BHIA)에 도말하여 25℃, 18～24시간 배양한 후 순수분리하였다. 분리 한 세균은 상법에 따라 형태학적, 생리학적 성상을 근거로 하여 동정하였다.

3. 병리조직학적 관찰

1998년 5월 12일 제주도 북제주군 애월읍에 위치한 A 넙치양식장의 병어에서 스쿠티카충에 감염된 개체들을 대상으로 병어의 환부, 체표, 뇌, 안구, 내장기관(간장, 비장, 신장, 장 관, 위장, 생식소, 방광)을 부위별로 절취하여 Bouin's 용액에 고정, 상법에 따라 파라핀에 봉입한 후 5㎛ 조직표본을 만들어 Haematoxylin- Eosin으로 염색하였다.

결과

1. 질병발생 동향

가. 스쿠티카충의 단독감염과 혼합감염(기타 원인균) 과의 발생 상황

조사한 278건수 중 단독감염은 73건(26.3％)이며, 혼합감염은 205건(73.7％)로 혼합감염이 약 2.8배 높게 나타났다. 혼합감염의 발생상황을 보면, 조사한 205건 중 스쿠티카충과 비브 리오균의 혼합감염이 134건(65.4％)로 가장 높게 나타났으며, 스쿠티카충과 활주세균 및 에 드와드균의 혼합감염이 19건(9.3％), 스쿠티카충과 비브리오균 및 활주세균의 혼합감염이 17건(8.3％) 순이었다(Table 1).

Table 1. Frequencies of mixed infection of scuticociliata and bacteria in the cultured flounder in Jeju Island from 1996 to 1998

Abbreviations : S : Scuticociliates ; V : Vibrio sp. ; E : Edwardsiella tarda ; S.S : Streptococcus sp. ; F : Flexibacter sp.

* ( ) Mixed infection

나. 넙치 크기별 발생상황

넙치 크기별 감염 마리 수는 조사한 781마리 중 611마리(78.2％)였으며, 크기별로는 11～20

㎝크기에서 253마리(41.4％)으로 가장 높게 나타났으며, 41㎝이상에서 13마리(2.1％)로 가 장 낮게 나타났다(Table 2). 연도별로는 1998년 433마리(70.9％)로 가장 높게 나타났으며, 1996년 26마리(4.3％)로 가장 낮았다.

Table 2. Scuticociliata infection by size of diseased fish in Flounder farms of Jeju Island from 1996 to 1998

* ( ) Normal

다. 기관조직별 발생상황

넙치의 기관조직의 감염 마리 수는 조사한 781마리 중 정상은 170마리(21.8％)였다. 기관조 직별로는 아가미가 373마리(47.8％)로 가장 높게 나타났으며, 비장은 1마리(0.1％)에 가장 낮았다. 특히, 기관조직 중 간장, 신장, 비장, 장관, 생식소에서는 1998년도에만 검출되었 다(Table 3).

Table 3. Scuticociliata infection by each organ of flounder in Jeju Island from 1996 to 1998

Abbreviation : B.S. : body surface, ( ) ％값

라. 기관조직내 검출상황

1998년에는 넙치병어를 해부하여 기관조직의 일부를 슬라이드글라스 위에 얹혀놓아 커버글 라스로 눌려 현미경으로 보면, 체표에 궤양을 형성한 병어(Fig. 1-a)의 뇌, 비장, 신장 및 생식소에서도 스쿠티카충을 쉽게 관찰할 수 있었다(Fig. 1-b, c, d, e).

Fig. 1. Diseased flounder and it's organ tissue by smear specimen.

a : Diseased fish formed ulcer of the body surface ; A number of scuticociliates are detected in brain (b), spleen (c), liver (d) and gonad (e). ×200

2. 병리조직학적 관찰

가. 표피

피부의 진피와 근육층 사이에 스쿠티카충이 침입하여 있었으며, 병리조직학적으로는 피부에 스쿠티카충의 침입으로 심한 변성 또는 괴사되어 있었다(Fig. 2-a). 근육에서도 횡근섬유세 포 사이에 스쿠티카충이 무리를 지어 기생하고 있으며, 병리조직학적으로는 근섬유층 사이 에 다수의 스쿠티카충의 침입으로 일부 조직은 붕괴, 괴사되어 있었다(Fig. 2-b).

Fig. 2. Scuticociliates in organ tissues of the diseased flounder.

a : Scuticociliates are found between mucous cell(MC) and muscle fiber(MF) ; b : A number of scuticociliates are parasited around muscle fiber ; c : Scuticociliates are found in serosa epithelium(SE) of stomach ; d : scuticociliares are seen in lamina propria(LP) of stomach ; e : A number of scuticociliates are invaded around pancreatic cell(PC) and liver cell(LC) ; f : Scuticociliates are found around proximal convoluted tubule(PT) ; g : A great number of Scuticociliates are invaded around spleen(SP) ; h : A number of scuticociliates are massively invaded in mesentery(M) of intestine ; i : A number of Scuticociliates are found in found granular epithelium (GE) of eye ; j : scuticociliares are seen in urinary bladder(UB) of brain ; k : Scuticociliates are seen in inferior lobe(IL) of brain ; l : A great number of scuticociliates are found around oviduct(OV). Infected oocyte are grudually degenerated and filled with acidphic granular. H＆E, ×200

나. 위장

위의 유문수를 횡절편한 조직상으로 위선상피에 소성결합조직의 점막고유판과 두꺼운 근육 으로 구성된 위장막의 맥 관계 내강에 스쿠티카충을 관찰할 수 있었으며, 병리조직학적으로 는 위장막내 스쿠티카충의 침입으로 장막 내 세포들이 변성 또는 괴사되어 있었다(Fig.

2-c, d).

다. 간장

간장과 체장의 연결된 간체장에 있어서 간소엽 사이에 함입된 체장부위에 스쿠티카충이 감 염된 조직상으로 간조직과 체장사이에 다수의 스쿠티카충이 기생되어 있으며, 병리조직학적 으로는 실질세포의 핵은 변성 또는 괴사되어 있었고, 간세포의 일부는 괴사된 것을 볼 수 있었다. 또한 스쿠티카섬모충이 감염된 부위에서는 간장세포, 특히 간체장의 주위에 있는 세포들이 다수 괴사되어 있었다(Fig. 2-e).

라. 신장

근위뇨세관과 간질임파성조직 사이에 스쿠티카충이 기생되어 있으며, 병리조직학적으로는 근위뇨세관과 주위의 실질세포들이 변성 또는 붕괴되어 있었다(Fig. 2-f).

마. 비장

비장의 외막하의 도관상피에 다수의 스쿠티카충이 기생되어 있으며, 병리조직학적으로는 비 장조직의 세포들이 변성되어 있었고 일부 세포들은 괴사되어 있었다(Fig. 2-g).

바. 장관

장관 내부의 장상피에는 배상세포들이 분포하고 있으며, 장막에 위치한 장간막에 스쿠티카 충이 기생되어 있으며, 병리조직학적으로는 장간막의 실질세포들이 변성 또는 괴사되어 다 수의 스쿠티카충으로 충만되어 있는 것이 관찰되었고, 장조직의 배상세포들이 소실되어 괴 사되어 있는 것이 관찰되었다(Fig. 2-h).

사. 안구

안구의 망막색소층 위쪽에 위치한 과립상피층의 과립세포들 사이에 스쿠티카충이 기생되어 있으며, 병리조직학적으로는 과립상피층에 다수의 스쿠티카충의 침입으로 일부 과립세포들 이 붕괴되어 있었다(Fig. 2-i)

아. 방광

방광 내부의 공강 내에 소수의 스쿠티카충이 감염되어 있으며, 병리조직학적으로는 특이한 현상은 관찰되지 않았다(Fig. 2-j).

자. 뇌

시엽(Optic lobe)과 하엽(Inferior lobe)사이의 간막상피층에 스쿠티카충이 기생되어 있으 며, 병리조직학적으로는 간막상피층의 세포들이 변성되어 있었다(Fig. 2-k)

차. 생식소

난경이 50～100㎛ 내외의 주변인기와 유구기 단계의 난모세포를 가진 난소로서 난소기부에 상당수의 스쿠티카충이 기생되어 있으며, 병리조직학적으로는 난모세포와 핵질의 염색성이 약하고, 세포질 외막의 윤곽이 불분명하여 퇴행성을 띄고 있으며, 난소의 박판기질에는 호 산성 과립들이 차지하고 있었다(Fig. 2-l).

고찰

해산어류에 기생하는 스쿠티카충류는 Thompson and Moewus (1964)가 해마류에 스쿠티카충목 인 Miamiensis avidus가 기생한다고 보고된 이래 갑각류, 연체동물 등에서도 기생된다고 하 였다(Morado ＆ Small, 1995 ; Cawthorn et al., 1996). 근래에 와서는 양성중인 농어류 (Dragesco et al., 1995), turbot(Dykova and Figueras, 1994), bluefin tuna(Munday et al., 1997), 넙치(Lee et al., 1994) 등에서 보고되었다.

넙치에 기생하는 스쿠티카충은 주로 체표면, 지느러미의 기질, 아가미 등에 기생하며, 크기 가 30～50㎛로 서양배 모양으로 활발히 움직이며, 다른 기생충과는 달리 뇌조직에 감염되므 로 치료하는데 어려움이 많다(吉水 等, 1993 ; 乙竹․松里, 1986 ; 田, 1992). 이 충은 양 어용수 또는 사육수조 내의 사육수에서도 쉽게 검출되며, 이 기생충이 병원성을 일으키는지 에 대해서는 밝혀져 있지 않으나 Migala and Kazubski(1972)는 스쿠티카충은 양식장에 항상 존재하여 어류에 무해하다고 여겨지는 여러 가지의 섬모충이 때로는 대량으로 발생하여 어 류에 기생, 해를 준다고 하였다. 또한 Schulman(1968)는 막구류 아강 제1목 막구류 Hymenostomatida인 Terrahymena puriformis가 유어(Juvenile)의 黃卵囊(Yollew egg capsule)에 침입하여, 큐비에관(Cuvier’s organ)으로부터 혈관계에 들어가 혈액과 함께 순 환하여 뇌, 안구 등의 모세혈관에 도달하여 거기에서 증식하여 인근조직을 붕괴하고, 대뇌 (Cerebrum) 및 척추(Vertebral column)의 내강에 침입한다고 보고하였다. 근래에 와서는 그 증상이나 기생부위도 다양하게 나타나고 있으며, 외부적으로는 별 증상을 나타내지 않지만 안구만 백탁된 부위에 감염되는 경우가 많다(지 등, 1999).

기관조직 내 스쿠티카충의 감염여부에 대해서는 乙竹․松里(1986)는 병어의 복강 내, 신장, 췌장 및 신경계에서 약간의 충체가 검출되었으나, 소화관 내, 순환계 내 및 간장 내에서는 섬모충이 관찰되지 않았다고 하였다, 그러나 최근에는 Fig. 1-a와 같이 체표면에 궤양을 형 성한 병어에서는 간장, 비장, 신장, 위장, 장관 및 생식소에서 스쿠티카충을 쉽게 관찰할 수 있었다.

제주도내 넙치양식장에서 발생하는 스쿠티카충의 혼합감염에 대해서는 스쿠티카충과 비브리 오균의 혼합감염이 높게 나타났는데, 이러한 사실은 기생충(스쿠티카충)이 체표면에 침입하 여 인근조직을 괴사하여 어체 저항력을 약화시킴으로써 해수에 향상 생존하는 Vibrio sp.균 이 다른 세균보다 쉽게 침입할 수 있는 여건이 조성되기 때문으로 여겨진다.

넙치 크기별에 따른 발생건수는 11～20㎝크기에서 높게 나타났는데, 이 크기에서는 수온이 17±1℃로 먹이섭취량의 증가와 더불어 수조 내에 먹이찌꺼기 등에 의한 수질환경의 악화로 감염이 잘 되는 것으로 여겨진다.

넙치의 기관조직에 따른 연도별 감염상황은 1998년이 높게 나타났는데, 이 충에 의한 감염 빈도도 다른 질병발생 건수가 높을수록 높게 나타나는 결과를 얻었다(미기재). 기관조직에 따른 감염 건수는 아가미조직이 높게 나타났는데, 이는 다른 기관조직에 비해 쉽게 오물 등 을 접할 수 있는 여건을 갖춘 것으로 여겨진다.

병리조직학적 관찰에서는 Lee et al. (1994)은 스쿠티카충은 피부 및 피부 하부의 골격근조 직에 침입하여 심한 변성 또는 괴사현상과 대식구의 침윤이 현저하며, 특히 감염된 뇌조직 은 시엽과 하엽 사이의 간막상피층에 침입하여 그 상피층의 세포들이 괴사하였다. 본 연구 에서도 피부, 피부하부의 골격근조직의 손상, 뇌 및 척수의 경막하강에 침입하여 인근조직 을 괴사한다는 것과 비슷한 결과를 나타내었다. 근래에 와서는 안구에도 침입하여 백탁현상 을 일으키며, 감염부위는 주로 안구안쪽보다는 외쪽에 위치한 과립상피층에 다수 관찰할 수 있었으며, 장관조직에서는 주로 장간막에 침입하여 변성 또는 괴사를 일으키며, 위장, 간 장, 비장, 신장, 생식소, 방광 등 기관조직에 침입하여 병변현상을 나타내었다. 그러나 이 러한 조직의 변성 또는 괴사를 일으키는 원인이 Lee et al. (1994)의 보고한 스쿠티카충에 의해 생기는 것인지에 대하여 정확히 알 수 없으나, 본 연구에서는 이 섬모충에 감염된 개 체를 대상으로 세균배양을 병용한 결과, 병원성 세균들의 검출량이 높게 나타남에 따라 이 러한 병리학적 현상은 1차적으로 기생충이 감염한 후 2차적으로 세균감염에 의해 조직의 괴 사 등을 유발시켜 결국에는 세균자체의 독소에 의해 폐사되지 않나 추정되지만 이러한 폐사 원인에 대해서는 좀더 상세한 연구가 이루어야 할 것으로 여겨진다.

요약

제주도 내 넙치양식장에서 발생하는 스쿠티카충의 혼합감염에서는 조사한 205건 중 비브리 오균과의 혼합감염이 134건(65.4％)로 가장 높게 나타났다. 크기별로는 조사한 611마리 중 11～20㎝에서가 253마리(41.4％)로 높게 나타난 반면, 41㎝이상에서는 13마리(2.1％)로 낮 게 나타났다. 기관조직별로는 조사한 781마리중 아가미(47.8％), 표피궤양(18.4％), 뇌(6.

0％) 순이었으며, 1998년에는 간장, 비장, 신장, 안구, 생식소에서도 검출되었다. 병리조직 학적으로는 체표면(피부, 근육) 및 뇌조직 내에 침입하여 조직을 변성 또는 괴사를 일으키 며, 안구의 과립상피층에 침입하여 상피세포들을 붕괴시키고, 장관, 위장, 간장, 비장, 신 장, 생식소 및 방광조직에도 침입하여 그들의 세포들을 변성 또는 괴사시키는 것이 관찰되 었다.

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