과산화수소를 이용한 어류 병원성 세균의 불활화 조건 확립 및 Aeromonas salmonicida에 대한 과산화수소 불활화 백신 평가 = Establishment of hydrogen peroxide–based inactivation conditions for fish pathogenic bacteria and evaluation of a hydrogen peroxide–inactivated Aeromonas salmonicida vaccine

국문 초록 (Abstract)

효과적인 불활화 백신의 개발은 양식 어류의 세균성 질병을 예방하는데 필수적이다. 과산화수소(H2O2)는 강력한 산화력을 가지면서 formaldehyde나 β-propiolactone에 비해 항원 손상이 적어, 친환경적이고 안전한 불활화제로 주목받고 있다. 본 연구는 주요 어류 병원균에 대한 과산화수소 기반 불활 화 조건을 확립하고, 과산화수소로 불활화한 Aeromonas salmonicida 백신의 면역학적 효능을 무지개송어(Oncorhynchus mykiss)를 대상으로 평가하는 것 을 목적으로 하였다. 17종의 어류 병원균을 대상으로 0.3, 0.5, 1.0, 3.0%의 과산화수소 농도에서 처리한 결과, 대부분의 균주는 1.0% 이상의 농도에서 완전히 불활화되었다. 그러나 Vibrio ichthyoenteri와 Yersinia ruckeri는 더 높은 농도의 과산화수소가 필요하였으며, 이는 세균의 catalase 활성 수준과 밀접한 상관관계를 보였다. 또한, 일부 균주(V. parahaemolyticus, V. vulnificus, Edwardsiella tarda, Streptococcus parauberis)에서는 과산화수소 처리 후 소생(resuscitation)이 확인 되었으나, 5% 농도에서 2시간 이상 처리한 경우 완전한 불활화가 이루어졌다. 확립된 조건을 바탕으로 3% 과산화수소로 불활화한 A. salmonicida 백신 을 제작하고, 다양한 보조제(Freund’s incomplete adjuvant, Almagel Suspension, Montanide™ GEL 02, Alhydrogel®)의 첨가 효과를 평가하였다. 그 결과, 보조 제 첨가군은 단독 백신군보다 유의하게 높은 항체 수치와 생존율을 보였으 며, 특히 Almagel Suspension 및 Freund’s incomplete adjuvant 첨가군은 각각 70.5%와 61.5%의 상대생존율(RPS)을 기록하여 가장 우수한 보호 효과를 나 타냈다. 결론적으로, 본 연구는 어류 병원균에 대한 신뢰성 있는 과산화수소 불 활화 조건을 제시하였으며, 5% 과산화수소 처리가 세균의 소생 가능성을 완 전히 차단할 수 있음을 확인하였다. 또한, 과산화수소 불활화 A. salmonicida 백신은 보조제의 첨가를 통해 면역반응 및 생존율을 유의하게 향상시켜, 안 전하고 환경 친화적인 어류 백신 개발의 새로운 대안으로 활용될 가능성을 제시하였다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 1
• 제2장 재료 및 방법 4
• 1. 세균 동정 및 배양 4
• 2. 세균의 불활화 조건 9
• 3. 소생 세균의 불활화 조건 확립 10
• 4. 세균의 catalase 활성 측정 11
• 5. 실험어 12
• 6. 백신 준비 13
• 7. Vaccination 14
• 1) Trial 1 14
• 2) Trial 2 15
• 8. Challenge test 16
• 9. Antibody detection ELISA 18
• 10. 통계 분석 19
• 제3장 결과 20
• 1. 과산화수소 농도별 어류 병원성 세균의 불활화 20
• 2. 소생 세균의 불활화 조건 확립 24
• 3. Catalase 활성 26
• 4. Aeromonas salmonicida 인위 감염에 대한 무지개송어의 생존율 30
• 5. 무지개송어의 혈청 내 항체 검출 33
• 제4장 고찰 36
• 제5장 참고문헌 42
• Abstrack 52