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문제 정의
- 본 연구에서는 낙동강 하구에 대한 변이원성 물질에 의한 오염 상황을 파악하기 위하여, 낙동강 하구 10개 지점에서 blue rayon 법을 이용하여 변이 원성 물질을 흡착하였으며, Salm이균을 이용한 Ames test를 이용하여 3환 이상의 다환화합물에 의한 변이원성을 조사하였다.
제안 방법
- 변이원성은 S9 mix 존재(+S9) 및 비존재(-S9)하에서 각각 Salmonella typhimurium TA98과 TA10051 을 이용한 Ames test"에 의하여 판단하였다. 48시간 동안 섭씨 37도로 배양한 후, 복귀 돌연변이를 일으킨 colony의 수를 세었고, 시료의 변이원성은 복귀 돌연변이의 colony의 수가 용량 의존적일 때 양성으로 판단하였다. 직접적인 방법에 의한 대조실험을 위해서는 furylfuramide와 4-nitroquinoline-N-oxide를 이용하였고, 간접적인 방법에 의한 대조 실험을 위해서는 benzo(a)pyrene을 이용하였다.
- 낙동강 하구 수에서의 변이원성 물질에 의한 오염 상황을 파악하기 위하여 1998년에 각 계절별로 1회씩 총 4회에 걸쳐 낙동강 하구 10개 지점에서 blue rayon 법을 이용한 Ames test를 실시하여, 3환 이상의 다환화합물에 의한 변이원성을 조사하였다. 이 중 5월에 공업지역 부근인 제 1지점（하단동 부근）과 제 4지점（장림동 부근）에서 채취된 시료에서 현저한 변이원성이 관찰되었는데, 제1지점의 시료에서는 S9 mix 존재 및 비존재 하의 TA98, TA100 세포주 모두 현저한 용량 의존적 양성반응을 나타내어, 이 지점은 frame shift형의 직접 및 간접 돌연변이 형 원인 물질과 염기치환형 직접 및 간접돌연변 이형 원인 물질에 의하여 오염되어 있음이 밝혀졌다.
대상 데이터
- 낙동강 하구 지역의 오염원을 정확히 알기 위하여 조사지역을 10개 지역으로 세분하였다(Fig. 1).
- 시료 채취는 BR suspension method”에 의하여 각 수역에 Hue rayon을 현 수 시켰다’ Blue rayon(BItte Funakoshi 제약회사 제품으로, 각 BR은 25, mol/g의 copper phthalocyanine 유도체를 포함하며, 0.5g의 BR을 포함하는 6개의 nylon net에는 나무판이 연결되어 있다. 24시간 후, BR을 회수하여 증류수로 세정하였으며, 종이 타올 을 이용하여 수분을 제거한 후, methanc>l과 농암모니아 수 50:1의 혼합액 80M로 두 번 용출하였다.
- 즉 조사 지점은 하단, 장림 지역의 하천을 지나 무명 도에 이르는 4개 지점(1-4지점), 을숙도와 명지 주거 단 지 사이로부터 신자 도에 이르는 2개 지점(5, 6지점) 그리고 녹산의 수문 부근부터 신호 지방공단을 거쳐 진우도 남쪽에 이르기까지의 4개 지점(7T0지점)이었으며, 맑은 날을 택하여 계절별로 4회에 걸쳐 시료를 채취하였다. 즉 1998년 5월 27-28일, 7월 20일-21일, 10월 8-9일 및 12월 14-15일에 걸쳐 시료를 채취하였다. 그러나 5월 조 사시의 제2와 8지점 및 10월 조사 시의 제1지점의 blue rayon°] 분실되어 있었다.
- 즉 조사 지점은 하단, 장림 지역의 하천을 지나 무명 도에 이르는 4개 지점(1-4지점), 을숙도와 명지 주거 단 지 사이로부터 신자 도에 이르는 2개 지점(5, 6지점) 그리고 녹산의 수문 부근부터 신호 지방공단을 거쳐 진우도 남쪽에 이르기까지의 4개 지점(7T0지점)이었으며, 맑은 날을 택하여 계절별로 4회에 걸쳐 시료를 채취하였다. 즉 1998년 5월 27-28일, 7월 20일-21일, 10월 8-9일 및 12월 14-15일에 걸쳐 시료를 채취하였다.
- 48시간 동안 섭씨 37도로 배양한 후, 복귀 돌연변이를 일으킨 colony의 수를 세었고, 시료의 변이원성은 복귀 돌연변이의 colony의 수가 용량 의존적일 때 양성으로 판단하였다. 직접적인 방법에 의한 대조실험을 위해서는 furylfuramide와 4-nitroquinoline-N-oxide를 이용하였고, 간접적인 방법에 의한 대조 실험을 위해서는 benzo(a)pyrene을 이용하였다.
이론/모형
- 변이원성은 S9 mix 존재(+S9) 및 비존재(-S9)하에서 각각 Salmonella typhimurium TA98과 TA10051 을 이용한 Ames test"에 의하여 판단하였다. 48시간 동안 섭씨 37도로 배양한 후, 복귀 돌연변이를 일으킨 colony의 수를 세었고, 시료의 변이원성은 복귀 돌연변이의 colony의 수가 용량 의존적일 때 양성으로 판단하였다.
성능/효과
- 세포주의 감도는 매 실험 시의 미세 조건에 따라 다르므로 동시에 같은 조건하에서 실험을 하 지 않는 한, 복귀돌연변이의 colony의 수로써 실험 결과를 비교하기는 어렵다. 그러나 본 연구에서 채취한 모든 시료에 대한 실험 결과, 전반적으로 TA100 세포주의 경우 TA98 세포주에 비해서 복귀 돌연변이를 일으킨 colony의 수가 많아, 비교적 높은 변이원성을 나타냄을 알 수 있었다(Table 1).
- 본연구결과, 1998년 5월에 공업지역에 인접한 낙동강 하구에서 채취한 강물이 변이원성 물질로 오염되어 있음 이 밝혀졌다. 한편, 7월부터 12월에 걸쳐서는 변이원성 물질이 검출되지 않는 점으로부터 1998년 후반기부터 낙 동강 하구의 수질이 향상되었음이 시사되었으며, 이는 1998년도의 저하된 경제성장률 등의 영향을 받은 것으로 추측되었다.
- 또한 수질 오염현황을 정확히 판단하기 위해서는 睥, COD 및 TSS등 수질오염의 지표와 변이 원성 유발물질의 종류나 농도에 대한 연구가 뒷받침되어야 할 것이다. 부산발전연구원의 자료（미발표）에 의하면, 본 연구에서 조사된 낙동강 하구 10개 장소에 대한 COD 와 TSS의 평균치는, 비록 TSS치가 10월에 약간 상 숭했으나, 두 값 모두 5월보다는 7월 이후에 비교적 낮았으며, DO 평균치는 7월에 낮았으나 이후 다시 증가하는 경향을 보여（Table 2）, 7월 이후에 이 지역의 수질이 향상되었음을 지지해주고 있다. 더욱이 1990년부터 1998년까지 낙동강 하구언 수질의 DO, COD 및 TSS치의 년 평균 농도변화를 비교하면（Table 3）, 1994년과 1997년에는 COD 및 TSS치가 증가하여 악화된 수질을 보여주지 만 1998년에는 다시 감소하여 수질이 호전되었음을 시사 고 있다” 한편 낙동강 하구 수에서 검출되는 변이원성 유발물질의 종류나 농도에 대한 연구는 극히 드물고, 민 등⑹에 의한 연구가 있을 뿐이다.
- 분실된 시료를 제외한 37개의 시료를 분석한 결과, 5월에 채집한 시료에서만 변이원성이 검출되었고 7월, 10월 및 12월에 채집한 시료에서는 변이원성이 검출되지 않았다. 따라서 5월의 실험 결과 만을 Table 1과 Fig.
- 한편 낙동강 본류 및 중 • 하류에서 다양한 시기에 변 이원성이 검출된 점으로 보아,空 1998년 5월 이외의 시기에도 공업지역과 인접한 제1-4 지역에서 변이원성이 검출될 것으로 예상하였으나, 7-12월에는 변이원성이 전혀 검출되지 않음으로써, 7월 이후 낙동강 하구의 수질이 향상되었음이 시사되었다. 하천 수질의 오염상태는 하루 중의 조사 시각 및 강수량 등의 영향을 받을 것으로 생각되지만, BRe 한 장소에 대한 한 시점의 화합물을 흡착하는 것이 아니라 조사 지점을 통과하는 화합물을 24시간에 걸쳐서 계속 흡착하므로, 조사 시각이나 강 수량이 본 조사 결과에 크게 영향을 미치지 못했을 것으로 생각되었다. 또한 수질 오염현황을 정확히 판단하기 위해서는 睥, COD 및 TSS등 수질오염의 지표와 변이 원성 유발물질의 종류나 농도에 대한 연구가 뒷받침되어야 할 것이다.
- 3). 한편 제3지점의 경우, S9mix 존재 하의 TA98 및 S9mix존재와 비존재 하의 TA100 세포주에서 현저한 용량 의존적적 양성반응을 보이지는 않았지만, 제 5T0지점의 경우에 비해서 복귀 돌연변이의 colony의 수가 많은 경향을 보였다(Table 1).
- 본연구결과, 1998년 5월에 공업지역에 인접한 낙동강 하구에서 채취한 강물이 변이원성 물질로 오염되어 있음 이 밝혀졌다. 한편, 7월부터 12월에 걸쳐서는 변이원성 물질이 검출되지 않는 점으로부터 1998년 후반기부터 낙 동강 하구의 수질이 향상되었음이 시사되었으며, 이는 1998년도의 저하된 경제성장률 등의 영향을 받은 것으로 추측되었다. 그러나 한국경제가 회복된 후 경제활동이 활발해지면 다시 변이원성 물질에 의한 오염이 진행될 우려가 있으므로, 앞으로 이곳에서 검출되는 변이원성 물질의 종류, 방류되는 오염물질의 양 및 인간과 동물에 미치는 영향 등에 관한 지속적인 연구가 있어야 할 것이다.
후속연구
- 한편, 7월부터 12월에 걸쳐서는 변이원성 물질이 검출되지 않는 점으로부터 1998년 후반기부터 낙 동강 하구의 수질이 향상되었음이 시사되었으며, 이는 1998년도의 저하된 경제성장률 등의 영향을 받은 것으로 추측되었다. 그러나 한국경제가 회복된 후 경제활동이 활발해지면 다시 변이원성 물질에 의한 오염이 진행될 우려가 있으므로, 앞으로 이곳에서 검출되는 변이원성 물질의 종류, 방류되는 오염물질의 양 및 인간과 동물에 미치는 영향 등에 관한 지속적인 연구가 있어야 할 것이다.
- 하천 수질의 오염상태는 하루 중의 조사 시각 및 강수량 등의 영향을 받을 것으로 생각되지만, BRe 한 장소에 대한 한 시점의 화합물을 흡착하는 것이 아니라 조사 지점을 통과하는 화합물을 24시간에 걸쳐서 계속 흡착하므로, 조사 시각이나 강 수량이 본 조사 결과에 크게 영향을 미치지 못했을 것으로 생각되었다. 또한 수질 오염현황을 정확히 판단하기 위해서는 睥, COD 및 TSS등 수질오염의 지표와 변이 원성 유발물질의 종류나 농도에 대한 연구가 뒷받침되어야 할 것이다. 부산발전연구원의 자료（미발표）에 의하면, 본 연구에서 조사된 낙동강 하구 10개 장소에 대한 COD 와 TSS의 평균치는, 비록 TSS치가 10월에 약간 상 숭했으나, 두 값 모두 5월보다는 7월 이후에 비교적 낮았으며, DO 평균치는 7월에 낮았으나 이후 다시 증가하는 경향을 보여（Table 2）, 7월 이후에 이 지역의 수질이 향상되었음을 지지해주고 있다.
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