더위에는 연어도 지친다…수온 18도 이상 성장 멈춰

KIOST, 고수온 어린 연어 생리 변화 규명

양식 관리 지표 제시

연어 모습. ⓒ한국수산자원공단

대표적인 냉수성 어종인 연어도 수온이 크게 오르면 성장을 멈추고 간 기능 손상 등 심각한 생리적 이상을 겪는 것으로 나타났다.

한국해양과학기술원(KIOST, 원장 이희승) 15일 강혜민 박사 연구팀(해양생명자원연구부)은 어린 대서양연어를 대상으로 고수온 노출 실험을 진행했다. 민물과 바닷물 환경 모두에서 간 기능 저하와 체내 방어 유전자 발현 증가 현상을 규명했다.

연어는 강에서 태어나 바다로 나가며 환경 적응을 위해 생체 기능을 전환하는 ‘스몰트(smolt)’ 단계를 거친다.

연구팀은 이 시기 연어가 외부 환경에 취약하다는 점에 착안해, 한해성수산자원센터와 함께 어린 연어 192마리를 민물과 바닷물 수조에 나눠 넣었다. 14도와 18도, 22도, 26도 조건에서 5일 동안 관찰했다. 기준 온도인 14도에서 시간당 1도씩 올려 급격한 수온 상승 환경을 만들었다.

실험 결과 적정 수온인 14도에서만 연어 체중이 증가했다. 18℃ 이상부터는 성장이 멈췄다. 26℃ 조건에서는 수질 환경(민물·바닷물)과 무관하게 일부 연어가 폐사했다.

혈액 및 유전자 분석에서도 뚜렷한 이상 반응이 관찰됐다. 26도 민물에 둔 연어는 간 손상 지표인 ALT 수치가 급증했다. 모든 26도 수조에서 혈중 단백질 수치가 떨어져 대사 이상을 보였다.

동시에 변형된 단백질을 복구하는 열충격단백질 유전자 ‘HSP90’ 발현량은 14도 대비 민물에서 약 16배, 바닷물에서 약 8.5배까지 치솟았다.

활성산소를 없애는 항산화 효소 유전자 ‘GPX’ 발현도 동반 상승해 체내 스트레스 대응 작용이 활발해진 것으로 확인됐다.

연구팀은 염분 농도 차이와 상관없이 수온 상승만으로 동일한 생리적 이상 지표가 나타난 점을 들어, 어린 연어의 생존에 염분보다 수온이 더 결정적인 영향을 미친다고 분석했다. 다만 단기(5일) 실험인 만큼 전 생애주기와 다양한 조건에 적용하기 위한 후속 연구가 필요하다고 덧붙였다.

강혜민 박사는 “민물과 바닷물 전반에서 수온 상승과 직결돼 변하는 생체 지표를 확인했다”며 “민물에서 치어를 길러 바다로 옮겨 키우는 국내 연어 양식 현장에서 고수온 스트레스를 진단하고 관리하는 기초 자료로 쓰일 수 있을 것”이라고 말했다.