[논문]살균제 carbendazim이 DNA, 유전자 및 염색체에 미치는 영향

이제봉; 성필남; 정미혜; 신진섭; 강규영

[국내논문] 살균제 carbendazim이 DNA, 유전자 및 염색체에 미치는 영향
Effects of carbendazim on DNA, gene and chromosome 원문보기

농약과학회지 = The Korean journal of pesticide science, v.8 no.4, 2004년, pp.288 - 298

이제봉 (농업과학기술원 농약안전성과) , 성필남 (난지농업연구소 축산과) , 정미혜 (농업과학기술원 농약안전성과) , 신진섭 (농업과학기술원 농약안전성과) , 강규영 (경상대학교 농생대 환경생명화학과)

초록
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광범위 보호 살균제인 carbendazim이 DNA, 유전자 및 염색체에 미치는 영향을 평가하기 위하여 Ames가 개발한 미생물복귀돌연변원성시험, CHL (chinese hamster lung fibroblast cell) 세포를 이용한 염색체 이상시험, DNA 손상시험 및 마우스 골수세포를 이용한 소핵시험을 수행하였다. Carbendazim $156\sim2,500{\mu}g/plate$ 농도로 직접법 및 대사활성화법으로 TA 1535, TA 1537, TA 98 및 TA 100에서 수행한 Ames test결과 음성 대조군(DMSO)과 유사한 colony수를 보여 유전자의 염기절단에 의한 결손이나 염기 치환을 일으키지 않았다. 염색체에 미치는 영향을 검색하기 위하여 CHL세포에 $2.0\sim32.0{\mu}g/mL$의 농도로 carbendazim을 처리하여 염색체이상시험을 수행한 결과 염색분체 절단과 같은 구조이상은 없었으나 염색체의 수에 변화가 관찰되어 수적 이상은 인정되었다. Carbendazim 25, 50 및 $100{\mu}g/mL$을 마우스에 처리하여 30분, 60분 및 120분에 DNA에 직접 노출시켜 DNA손상 시험을 수행한 결과 60분까지는 영향이 없었으나, 120분 노출 군에서 대조군에 비해 $22\sim27%$정도의 DNA이동거리가 증가하여 약간의 손상이 관찰되었으며, 세포에 노출시켰을 때도 중 농도와 저 농도에서 16%의 이동거리 증가와 120분 노출시켰을 때 $10%\sim26%$의 이동거리 증가가 있어 DNA에 직접 노출한 경우와 비슷하였다. Carbendazim 375, 750 및 1,500 mg/kg 농도로 투여한 소핵시험결과 음성으로 판단되었으며, 골수세포에 대한 세포독성도 관찰되지 않았다. 이상의 결과에선 benzimidazole계 살균제 carbendazim이 DNA손상 및 염색체의 수적이상을 일으킨다는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 결과는 계속적으로 논란이 되고 있는 benzimidazole계 농약인 benomyl이나 carbendazim에 장기적으로 인체에 노출되었을 경우 유전물질에 영향을 미칠 수 있을 것으로 생각되나 만성독성성적과 노출량 등 구체적인 자료를 이용한 위해성평가를 수행하여야 보다 정확한 판단을 할 수 있을 것으로 사료되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Benzimidazole pesticide carbendazim that is effective against a wide range of fungal plant pathogens is a protective, eradicant, and systemic fungicide. For genetic toxicity evaluation of carbendazim on DNA, genes and chromosome, were investigated with chromosome aberration, bacterial reverse mutation, micronucleus test in mouse born marrow and DNA damage assay by single cell microgel electrophoresis. Substitution and frameshift mutation were not induce at variable concentration of carbendazim on Ames test with or without rat liver microsomal activation. For the result of chromosome aberration test, numerical changes of chromosome were detected at the concentrations higher than $4.0{\mu}g/m{\ell}$, but structural aberration was not induced. Positive control, Mitomycin-C and captafol made a structural aberration, but numerical change of chromosome did not appear. In the micronucleus test for mouse born marrow, carbendazim was negative, but was weak positive in DNA damage assay by single cell microgel electrophoresis because of increased DNA moving length of 20% to control.

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 benzimidazole계 살균제인 carbendazim의 DNA, 유전자 및 염색체에 미치는 영향을 연구하여 안전성평가를 위한 기초 자료를 제공하고자 한다.

가설 설정

number of micronucleated cells in 1,000 polychromatic erythrocytes. b)The ratio of PCE in 1,000 total eiythrocytes.

제안 방법

시험에 사용한 Salmonella typhimurium TA1535, TA 1537, TA 100, TA 98은 Maron과 Ames(1983) 원저에 제시한 방법에 따라, 본시험에 앞서 histidine 요구성, crystal violet 감수성, UV 감수성, 항생제 내성과 자발 복귀돌연변이 빈도 등의 유전적 특성을 확인하였다. 각 균주는 -70 ℃ 의 DMSO 동결보존으로부터 직접 10 mL의 nutrient broth에 접종하여 37℃ 회전식 진탕 배양기(Vision)에서 12시간 배양하여 시험에 사용하였다.
Sprague-Dawley계 수컷(체중 약 200-250g, 8주령) 에약물대사효소계 유도체인 alchlorl254> 500 ㎎/㎏ 되게 1회 복강내 투여하였다. 투여 5일째에 경추 탈골에 의해 도살하여 간장을 적출하고 혈액을 제거한 후 3배의 0.
15M KC₁ 용액으로 균질화하였다. 이것을 9, 000 g에서 원심분리하여 얻어진 상층액 0.1 mL을 nutrient agar 배지에 도말한 후 12시간 배양하여 무균성을 확인하였다. 이와 같이 얻어진 효소액 (S9 fraction)을 사용할 때까지 -70℃ 에서 동결보존 하였다.
TA 100에 대한 예비독성시험에서 항균력이 약하게 나타나는 농도를 최고 농도로 결정하였으며, 시험물질의 최고투여 농도는 carbendazim 2, 500 ug/plate, captafol 80 ug/plate로 5 단계 공비 2로 시험하였다. 모든 검체를 pre-incubation method를 이용하여 시험관 (13 mm X 100 mm)에 각 배양균 0.
배양 후 top agar 2 mL을 첨가하여 혼합하고 glucose 한천 평판배지에 접종하여 37℃에서 48시간 배양한 후 복귀변이된 균 총수를 수동식 집락계수기로 계수하였다. 복귀 변이집락의 수는 3매의 plate의 평균치로 나타내었고, 돌연변이 유발성의 판정은 용매대조에 비해 2배 이상의 집락을 나타내며 용량의존적일 때 양성으로 평가하였다.
예비독성시험에서 50% 세포생장을 억제하는 농도를 산출하여 carbendazim 직접법 16 ug/mL, 대사 활성화 법 32 ng/mL 및 captafol 직접법 2.0 ug/ml, 대사 활성화 4.0 ug/mL을 최고농도로 4단계 공비 2로 하여용매대조군과 양성대조군을 설정하여 시험하였다. 염색체이상시험은 이세포를 60mm 일회용 프라스틱 petri dish에 1x105/idL 되도록 파종하여 3일간 배양후 , 각 시험물질과 양성대조 물질등을 함유하는 배양액으로 교환하여 22시간동안 배양하였다.
염색체이상시험은 이세포를 60mm 일회용 프라스틱 petri dish에 1x105/idL 되도록 파종하여 3일간 배양후 , 각 시험물질과 양성대조 물질등을 함유하는 배양액으로 교환하여 22시간동안 배양하였다. 각 petri dish에 colcemid(Gibco) 를 IpM 되도록 처리한후 2시간동안 더 배양하여 총 검체 처리시간이 24시간이 되도록 하였다. 0.
075 M KC₁) 10 mL에 잘 현탁시켜 37 ℃ 수조에 15분간 방치하고, 고정액 (methanol : acetic acid = 3:1)으로 3회 고정시킨후 slide를 제작하였다. 제작된 슬라이드는 공기 건조법으로 건조하여 5% Giemsa용액에 15분간 염색하여 현미경(Zeiss Axiolabⓡ, Germany)으로 관찰하였다.
양성대조 물질로는 mitomycin-C 0.1 /zg/mL 및 benzo (a)pyrene 2.0 ug/mL을 사용하였으며 결과의 관찰은 구조 이상으로 염색분체 gap, 염색분체 절단, 염색분체교환, 염색체절단, 염색체 교환으로 구별하여 판독하였으며, 숫적 이상으로는 이수성 및 배수체가 있다. 결과의 평가는 5%미만이면 음성, 5%이상 10 미만 이면의 양성으로 판단하며 그이상의 이상염색체 출현 시는 양성으로 판정하나 농도 의존적인지 여부를 참조하여 판정하였다.
0 ug/mL을 사용하였으며 결과의 관찰은 구조 이상으로 염색분체 gap, 염색분체 절단, 염색분체교환, 염색체절단, 염색체 교환으로 구별하여 판독하였으며, 숫적 이상으로는 이수성 및 배수체가 있다. 결과의 평가는 5%미만이면 음성, 5%이상 10 미만 이면의 양성으로 판단하며 그이상의 이상염색체 출현 시는 양성으로 판정하나 농도 의존적인지 여부를 참조하여 판정하였다.
본연구소에서 사육한 ICR마우스(7주령)를 온도 23 ±1℃, 습도 55±5%, 배기 10~ 18회/m, 명암교대 12hr cycle, 조도 300 - 500 Lux의 사육환경에서 폴리카보네이트 케이지에 10마리씩 넣어 사육하였다. 사료는 삼양사로부터 구입한 마우스용 고형사료를 급식시켰으며, 음수는 수도수를 공급하였다.
시험물질의 조제는 carbendazim 및 captafol을 욱수수기름에 용해시켜 투여하였다. 투여량은 급성 경구독성 성적을 참고하여 결정하였으며, 최고 투여농도는 carbendazim 1,500 ㎎/kg, captafol 200 ㎎/㎏으로 3단계 공비 2 로 경구투여 하여 시험하였다.
용해시켜 투여하였다. 투여량은 급성 경구독성 성적을 참고하여 결정하였으며, 최고 투여농도는 carbendazim 1,500 ㎎/kg, captafol 200 ㎎/㎏으로 3단계 공비 2 로 경구투여 하여 시험하였다. 용매대조물질로는 옥수수기름 20 ml/kg, 양성대조물질은 Mitomycin-C를 주 사용 증류수에 용해시켜 2 ㎎/㎏으로 처리하였다.
투여량은 급성 경구독성 성적을 참고하여 결정하였으며, 최고 투여농도는 carbendazim 1,500 ㎎/kg, captafol 200 ㎎/㎏으로 3단계 공비 2 로 경구투여 하여 시험하였다. 용매대조물질로는 옥수수기름 20 ml/kg, 양성대조물질은 Mitomycin-C를 주 사용 증류수에 용해시켜 2 ㎎/㎏으로 처리하였다.
시험물질 투여후 24시간에 경추탈골에 의해 도살한 동물의 양 대퇴골을 적출하고, 미리 준비된 0.5 mL fetal bovine serum(FBS, Gibco)을 주입한 1 mL주사기 (23gauge 주사침)을 삽입하여 골수를 채취하고 부유액을 1,000 rpm에서 5분간 원심분리하였다. 상징액을 제거한 후 침전된 골수를 pasteur pipet으로 소량의 혈청에 고르게 현탁시켜 청결한 슬라이드에 도말하고 상온에서 충분히 건조시킨 다음 메탄올에 5분간 고정하였다.
고정된 슬라이드를 건조시켜 5% Giemsa액에 30 분간 염색하였다. 염색후 동일 완충액에 1회 세척하고 0.004%의 구연산수용액에 수초간 점적한 다음 증류수에 수회 세척하고 상온에서 건조시켜 1, 000배의 광학현미경(Zeiss Axiolabⓡ, Germany)으로 조사하였다. 결과의 판정은 마우스 1개체당 1,000개의 적혈구에서 다 염 성적 혈구(polychromatic erythrocyte, PCE)와 정염 성적 혈구(normochromatic erythrocyte, NCE) 의 비를 구하고 다시 1,000개의 다염성 적혈구중에서 소핵을 가진다염성 적혈구의 출현빈도를 구하였다.
004%의 구연산수용액에 수초간 점적한 다음 증류수에 수회 세척하고 상온에서 건조시켜 1, 000배의 광학현미경(Zeiss Axiolabⓡ, Germany)으로 조사하였다. 결과의 판정은 마우스 1개체당 1,000개의 적혈구에서 다 염 성적 혈구(polychromatic erythrocyte, PCE)와 정염 성적 혈구(normochromatic erythrocyte, NCE) 의 비를 구하고 다시 1,000개의 다염성 적혈구중에서 소핵을 가진다염성 적혈구의 출현빈도를 구하였다. 계수시 소 핵의 크기는 세포직경의 1/2로부터 관찰 가능한 범위까지로 하였으며, 주변 유핵세포의 핵과 염색상이 동일한 것을 선택하였다.
100% ethan이용액에서 2시간 이상 탈수시킨 후 70% ethanol로 5분간 rehydration 하여 상온에서 건조시킨다. YOYO (molecular probes, USA) 1.0 uL을 1 mL 5% DMSO가 들어 있는 증류수에 녹여 슬라이드 당 50 uL로 염색하고 cover glass로 덮은 다음 100배의 형광현미경으로 관찰하여 DNA의 이동거리를 측정하였다.
Carbendazim 및 대조농약인 captafol의 유전자에 미치는 영향을 검색하기 위하여 S. typimurium을 이용한 미생물 복귀 돌연변이시험을 수행하였다. 시험결과 표 1, 2 및 그림 1에서와 같이 carbendazim-g- 156, 312, 625, 1, 250 및 2, 500 “g/plate, 그리고 captafol을 5, 10, 20, 40 및 80 “g/plate 농도로 직접법 및 대사 활성화 법으로 TA 1535, TA 1537, TA 98 및 TA 100에서 수행한 결과 carbendazime 음성대조군(DMSO)과 유사한 colony수를 보여 유전자의 염기절단에 의한 결손이나 염기 치환을 일으키지 않았으나, 대조농약인 captafol 은 직접법에서 TA 1535는 모든 처리농도에서 대조군의 (DMSO)의 11~27배로 염기의 결손이나 절단에 의한 손상을 일으키는 물질이었으며, TA 1537, TA 98 및 TA 100에서도 3~39배의 colony를 형성하여 염기 치환을 유발하는 물질이었다.
Carbendazim 및 captafol의 염색체에 미치는 영향을 검색하기 위해 CHL cell을 이용한 염색체 이상 시험을 수행하였다. 시험물질 처리는 시험물질만 처리한 것과(직접법) 랫드 간으로부터 분리한 S-9 mix(liver microsome)와 시험물질을 동시에 처리한 것(대사 활성화 법)을 세포독성을 고려하여 처리하였으며, 염색체이상은 구조이상과 수적이상을 조사하였다.
시험물질 처리는 시험물질만 처리한 것과(직접법) 랫드 간으로부터 분리한 S-9 mix(liver microsome)와 시험물질을 동시에 처리한 것(대사 활성화 법)을 세포독성을 고려하여 처리하였으며, 염색체이상은 구조이상과 수적이상을 조사하였다. 시험결과표 3에서 보는 바와 같이 carbendazim을 2.
마우스 골수세포를 이용한 carbendazime 생체내 유전물질에 미치는 영향을 검색하기 위하여 소핵시험을 수행하였다. Carbendazim 375 ㎎/㎏, 750 ㎎/㎏ 및 1,500 ㎎/㎏, 그리고 captafol 50 ㎎/㎏, 100㎎/㎏ 및 200㎎/㎏로 투여하여 시험한 결과 표 5에서 보여준 바와 같이 음성대조 물질인 com oil 투여군의 MnPCE 는 Q15±0.
Comet assay, V79 cell을 이용한 소핵시험 그리고 Ames test를 36종의 의약품으로 비교 시험한 결과 세가지의 시험법이 서로 깊은 상관관계가 있었으며, 특히 Ames test에서 음성인 16종의 물질이 comet assay에서 양성을 보여 Ames test 보다 민감한 방법으로 판단했다(Rojas 등, 1999; Vigreux, 1998). Carbendazim이 DNA에 미치는 영향을 검색하기 위하여 랫드 혈구세포를 이용한 comet assay 로 DNA손상시험을 수행하였다. 표 6에서와 같이 carbendazim 25 ㎍/㎖ 50 ㎍/㎖ 및 100 ㎍/㎖ 처리하여 30분, 60분 및 120분에 DNA에 직접 노출시켜 시험한 결과 60분까지는 영향이 없었으나, 120분 노출에서 대조군에 비해 22~27%정도의 DNA이동거리가 증가하여 약간의 손상이 관찰되었으며, 세포에 노출시켰을 때도 중 농도와 저 농도에서 16%의 이동거리 증가와 120분 노출시켰을 때 10%~26%의 이동거리 증가가 있어 DNA에 직접 노출한 경우와 비슷하였다.

대상 데이터

시험농약 및 시약

시험농약으로 carbendazim(90% up) 원제를 농약 회사로부터 분양받아 사용하였으며, 대조 농약인 captafol(99%) 은 농업과학기술원에 보관중인 분석용 원제를 사용하였다. 양성대조물질인 sodium azide, ICR 191, 2-nittofluoene, 2-aminofluorene, benzo(a)pyrene, 2-acetic aminofluorene 및 histidine, biotin, streptomycin 등은 Sigma(USA)사로부터 구입하였고, 그 밖의 배지 및 시약은 Difco 및 Gibco에서 구입하였으며, 일반 시약은 시중에서 구입하여 사용하였다.
사용하였다. 양성대조물질인 sodium azide, ICR 191, 2-nittofluoene, 2-aminofluorene, benzo(a)pyrene, 2-acetic aminofluorene 및 histidine, biotin, streptomycin 등은 Sigma(USA)사로부터 구입하였고, 그 밖의 배지 및 시약은 Difco 및 Gibco에서 구입하였으며, 일반 시약은 시중에서 구입하여 사용하였다.
시험세포

세포독성시험 및 염색체이상 시험에 사용된 세포는 Chinese hamster lung(CHL) fibroblast cell로서, 염색체 수는 25개이며 세포주기는 15시간이다. 배양액은 5% fetal bovine serum(FBS, Gibco)과 1%의 antibioticantimycotic용액 (100X 용액, Gibco)을 포함한 Eagle, s minimal essential medium(EMEM, Gibco)을 사용하여, 포화 습도하에서 5% CO₂를 공급하는 37℃의 배양기 (Vision, Korea)에서 배양하였다.
25개이며 세포주기는 15시간이다. 배양액은 5% fetal bovine serum(FBS, Gibco)과 1%의 antibioticantimycotic용액 (100X 용액, Gibco)을 포함한 Eagle, s minimal essential medium(EMEM, Gibco)을 사용하여, 포화 습도하에서 5% CO₂를 공급하는 37℃의 배양기 (Vision, Korea)에서 배양하였다. 배양된 세포는 3~5 일마다 0.
농업과학기술원 농약안전성과 실험동물실에서 사육한 Sprague Dawley(SD계) 랫드 및 ICR계 마우스를 사용하였으며, 사육은 온도 23±3℃, 상대습도 50±10%, 환기횟수 13~18/hr, 조명시간 12시간(오전6시-오후6 시) 및 조도 200 ~300 Lux로 설정된 실험동물 실에서 사육하였다. 시험기간 중 사료는 실험동물용 고형사료(삼양사료(주))를, 음용수는 수돗물을 여과 멸균하여 자유 급식시켰다.
시험기간 중 사료는 실험동물용 고형사료(삼양사료(주))를, 음용수는 수돗물을 여과 멸균하여 자유 급식시켰다.
사료는 삼양사로부터 구입한 마우스용 고형사료를 급식시켰으며, 음수는 수도수를 공급하였다.

이론/모형

시험하였다. 모든 검체를 pre-incubation method를 이용하여 시험관 (13 mm X 100 mm)에 각 배양균 0.1 mL, 시험물질 0.1 niL 및 0.2 M phosphate buffer(pH 7.4) 0.5 mL(대사 활성화 법에서는 S-9 mix 0.5 mL)을 넣어 혼합한 후 30분간 37℃에서 진탕배양 하였다. 배양 후 top agar 2 mL을 첨가하여 혼합하고 glucose 한천 평판배지에 접종하여 37℃에서 48시간 배양한 후 복귀변이된 균 총수를 수동식 집락계수기로 계수하였다.
Carbendazim and captafol were administered orally to ICR mice, 7~8 weeks old. Bone marrow smear preparations were made according to Schmid's standard method on the 24 hours after administration and for other preparation(Mitomycin-C) was made on the 30 hours after intraperitoneal injection(Schmid, 1975). The number of micronucleated cells in 1,000 polychromatic erythrocytes(PCE) and the number of PCE in 1,000 total erythrocytes(PCE+NCE) were counted.

성능/효과

typimurium을 이용한 미생물 복귀 돌연변이시험을 수행하였다. 시험결과 표 1, 2 및 그림 1에서와 같이 carbendazim-g- 156, 312, 625, 1, 250 및 2, 500 “g/plate, 그리고 captafol을 5, 10, 20, 40 및 80 “g/plate 농도로 직접법 및 대사 활성화 법으로 TA 1535, TA 1537, TA 98 및 TA 100에서 수행한 결과 carbendazime 음성대조군(DMSO)과 유사한 colony수를 보여 유전자의 염기절단에 의한 결손이나 염기 치환을 일으키지 않았으나, 대조농약인 captafol 은 직접법에서 TA 1535는 모든 처리농도에서 대조군의 (DMSO)의 11~27배로 염기의 결손이나 절단에 의한 손상을 일으키는 물질이었으며, TA 1537, TA 98 및 TA 100에서도 3~39배의 colony를 형성하여 염기 치환을 유발하는 물질이었다. 대사활성 화법에서도 40 및 80 ㎍/plate에서 2배 이상의 colony를 형성하여 양성으로 판단되었다.
대사활성 화법에서도 40 및 80 ㎍/plate에서 2배 이상의 colony를 형성하여 양성으로 판단되었다. 이상의 시험결과 carbendazime 직접법 및 대사활성화법의 모든 용량단계에서 시험 균주인 TA98, TA100, TA1535 및 TA1537에 대한 복귀돌연변이 집락수는 Ames 등(1975)이 제시한 자연 복귀 돌연변이 수준으로 나타나 음성으로 판정되었으나, 양성대조 농약인 captafole 직접법 및 대사 활성화 법에서 양성을 나타내었고, sodium azide 등 양성대조물질에서는 수배에서 수백배에 이르는 양성 colony를 형성하였다. 이와 같은 결과는 benzimidazole계 살균제는 유전자 상에서 염기서열의 치환이나 염기서열에서의 절단에 의한 변이가 유발되지 않는다는 것을 의미하며, 유전자에 이상을 초래하지 않는 물질인 것으로 판단되었다.
이상의 시험결과 carbendazime 직접법 및 대사활성화법의 모든 용량단계에서 시험 균주인 TA98, TA100, TA1535 및 TA1537에 대한 복귀돌연변이 집락수는 Ames 등(1975)이 제시한 자연 복귀 돌연변이 수준으로 나타나 음성으로 판정되었으나, 양성대조 농약인 captafole 직접법 및 대사 활성화 법에서 양성을 나타내었고, sodium azide 등 양성대조물질에서는 수배에서 수백배에 이르는 양성 colony를 형성하였다. 이와 같은 결과는 benzimidazole계 살균제는 유전자 상에서 염기서열의 치환이나 염기서열에서의 절단에 의한 변이가 유발되지 않는다는 것을 의미하며, 유전자에 이상을 초래하지 않는 물질인 것으로 판단되었다. Sarrif 등(1994)이 benomyl과 carbendazim 에 대하여 S.
0 ftg/mC. 및 16.0 ㎍/mL농도로 직접 처리한 시험에서 구조이상은 용매대조와 비슷한 수치로, 영향이 없는 것으로 판단되었으나, 수적이상에서는 2.0 ㎍/mL 처리군을 제외한 4.0 figJmL 이상 처리 군에서 36%~73%로 농도 의존적으로 증가하여 수적 이상이 인정되었다. 대사활성화 법에서도 구조이상은 음성으로 판정되었으나, 수적 이상에서는 최저농도부터 28.
0%수준으로 양성으로 판정되었다. 양성대조 물질로 사용된 mitomycin-C 0.1 /zg/mL 처리 군에서는 chromatid gap 5.3%, cliromatid breakage 8.0%, chromatid exchange 32.3%로 45%이상의 구조 이상이 관찰되었으며, 수적이상은 대조군과 유사한 경향이었다. 양성대조 물질인 benzo(a)pyrene 2.
0% 수준으로 이상이 관찰되었다. 이상의 시험결과 benzimidazole계 살균제는 CHL세포에서 염색체에 수적 이상을 유발하는 물질로 판단되었다.
또한 benzimidazole계 살균제의 주요 독성기전은 microtubule assembly를 저해하므로(Alp Can과 Albertini, 1997) 세포분열은 억제하며, 이와 같은 영향으로 정자 및 고환에 대한 이상을 유발하는 것으로 알려져 있다(Nakai 등, 1998; Lim과 Miller, 1997). 이상의 결과에서 benzimidazole계 살균제는 CHL세포에서도 염색체에 수적이상을 유발하는 물질로 기존의 연구와 유사한 결과를 얻었다
마우스 골수세포를 이용한 carbendazime 생체내 유전물질에 미치는 영향을 검색하기 위하여 소핵시험을 수행하였다. Carbendazim 375 ㎎/㎏, 750 ㎎/㎏ 및 1,500 ㎎/㎏, 그리고 captafol 50 ㎎/㎏, 100㎎/㎏ 및 200㎎/㎏로 투여하여 시험한 결과 표 5에서 보여준 바와 같이 음성대조 물질인 com oil 투여군의 MnPCE 는 Q15±0.05 이며 전체 적혈구중 PCE 출현율은 0.49±0.02로 나타났고, 양성대조물질인 mitomycin C 처리군의 MnPCE 출현율은 8.48±0.42를 나타내었으며 PCE 출현율은 0.47±0.02으로 나타났다. 시험물질인 carbendazim의 MnPCE는 0.
02으로 나타났다. 시험물질인 carbendazim의 MnPCE는 0.21+0.03, PCE 0.50±0.02~ 0.52±0.01범위내에 있어 음성으로 판단되었으며, 골수세포의 PCE출현율도 30%이상으로 영향이 없었다. Captaf이의 M*CE n 는 0.
Carbendazim이 DNA에 미치는 영향을 검색하기 위하여 랫드 혈구세포를 이용한 comet assay 로 DNA손상시험을 수행하였다. 표 6에서와 같이 carbendazim 25 ㎍/㎖ 50 ㎍/㎖ 및 100 ㎍/㎖ 처리하여 30분, 60분 및 120분에 DNA에 직접 노출시켜 시험한 결과 60분까지는 영향이 없었으나, 120분 노출에서 대조군에 비해 22~27%정도의 DNA이동거리가 증가하여 약간의 손상이 관찰되었으며, 세포에 노출시켰을 때도 중 농도와 저 농도에서 16%의 이동거리 증가와 120분 노출시켰을 때 10%~26%의 이동거리 증가가 있어 DNA에 직접 노출한 경우와 비슷하였다. 인체 임파구를 이용한 carbendazim 및 chlorothalonil에 대한 시험에서 chlorothalonile DNA에 손상을 일으켰으나, carbendazime 인체 임파구에서는 영향을 미치지 않았다(Lebailly 등, 1997)는 보고와 차이가 있었으나, CD-1 마우스에 thiabendazole 등 농약을 200 ㎎/㎏ 투여한 후 시간별로 주요조직을 적출하여 comet assay 를 수행한 결과 thiabendazole과 biphenyle 위, 간, 신장, 방광, 펴], 뇌 및 골수 등 시험한 모든 장기에서 DNA손상을 일으켰으며, 3~8시간에 가장 손상이 심하였으나, 24시간부터는 감소하였다(Sasaki 등, 1997) 는 보고와는 유사하였다.
이와 같은 차이는 benzimidazole계 살균제의 DNA에 대한 손상이 시험 종이나 세포에 따라 다른 반응을 보일 수 있을 가능성에 기인한 것으로 판단되었다 (WHO, 1993). 시험결과 carbendazime 랫드 혈구세포에서 미약한 DNA 손상을 일으키는 것으로 생각되었다.
이상의 결과로부터 benzimidazole계 농약인 carbendazime DNA에 미약한 손상을 유발하며, 감수분열 시 염색체의 tubulin이동을 저해하므로 세포분열과 관련된 독성을 부분적으로 유발할 가능성이 있음을 확인하였다.

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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