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청개구리 배아를 활용한 화학물질의 독성평가 연구
Toxicity Evaluation of Chemicals using Tree Frog Embryos, Hyla japonica 원문보기

한국환경생태학회지 = Korean journal of environment and ecology, v.26 no.5, 2012년, pp.675 - 681  

고선근 (호남대학교 생물학과)

초록
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국내에 서식하는 개구리의 배아를 이용하여 화학물질의 독성평가에 대한 가능성을 파악하기 위해 FETAX(Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus) 기법에 따라 청개구리(Hyla japonica)의 배아를 배양하면서 $Cu^{2+}$과 Tebuconazole의 효과를 probit 분석법으로 조사하였다. 그 결과, $Cu^{2+}$과 Tebuconazole의 농도에 의존하여 유생의 체장 길이는 감소하고 치사율과 기형율은 증가하였으며 $Cu^{2+}$과 Tebuconazole의 teratogenic concentration($EC_{50}$)은 각각 0.05, 5.0mg/L을 나타내었고 embryo lethal concentrations($LC_{50}$)은 0.16, 39.1mg/L을 나타내었다. Teratogenic index($TI=LC_{50}/EC_{50}$)는 $Cu^{2+}$의 경우 3.0, Tebuconazole의 경우 7.7을 나타내어 청개구리 배아 발달에 최기형성 물질로 작용함을 알 수 있었다. 이상의 결과들로 보아 $Cu^{2+}$과 Tebuconazole 모두 낮은 농도에서 청개구리 배아의 발달에 민감하게 반응하였으며 다량의 배아 확보가 가능하였고 배양이 용이하였으며 치사율, 기형율, 성장률, 기형양상 등이 기존의 연구들과 비교하였을 때 유사한 결과를 나타내어 청개구리 배아를 활용한 시험기법은 화학물질 및 환경오염물질의 독성검정에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this experiment, I investigated toxicity evaluation of chemicals using domestic frog embryos, along FETAX (Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus) protocol. I investigated $Cu^{2+}$ and Tebuconazole effect on the tree frog, Hyla japonica, embryos by probit analysis. Mortality and malf...

주제어

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문제 정의

  • , 2004; Ko, 2006). 따라서 본 연구에서는 국내에 서식중인 개구리 중 전국적으로 분포지역이 가장 넓고 다른 종에 비해 채집이 용이한 청개구리(Hyla japonica)를 대상으로하여 배아의 정상발달체제를 확립하고 청개구리 배아의 발달 단계를 이용하여 FETAX 기법에 따라 기형유발물질로 알려진 Cu2+과 농약류인 Tebuconazole 에 의한 최기형성 등의 독성을 평가할 수 있는가의 여부를 판단하고 이를 토대로하여 화학 물질 및 환경오염물질의 효과를 평가할 수 있는 기법을 확보하여 화학물질 및 환경매체의 유해성을 평가하는 기법으로 활용하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
화학물질류들의 환경 유해성 평가를 할 수있는 시헙법은? 이러한 화학물질이나 이들로 인해 오염되어진 환경매체들이 인간을 비롯한 생물체에 미치는 환경 유해성을 평가 할 수 있는 시험법 개발은 필수적이라 하겠다. 이러한 화학물질류들의 환경 유해성 평가를 할 수있는 시헙법으로 현재 물벼룩 독성시험(Bernot et al., 2005; Movahedian et al., 2005), 어류치사율 시험(Doleželová et al., 2008; Richter et al., 2011), 포유동물의 급성 및 만성 시험법(Stout et al., 2009; Korani et al., 2011)등이 활용되어지고 있으나 시험에 사용되어지는 실험 동물량을 최소화 하면서 보다 신속하고 간편하며 활용이 용이한 시험기법이 요구되어지고 있다. 국제적으로 공인된 시험법으로 개구리의 배아를 활용하여 화학물질에 대한 독성평가와 환경오염물질의 독성에 의한 기형유발 시험법으로 Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus(FETAX) 방법이 널리 사용되어지고 있다(Fort et al.
청개구리의 배아 발생에 미치는 Cu2+의 효과는? 75, 1, 5, 10㎎/ℓ를 각각 처리하여 96시간 배양 후 배아들에게 나타난 치사율, 기형율, 기형의 종류 등을 조사하였다. 0.075 ㎎/ℓ에서 8%의 죽는 배아들이 나타났으며 0.1, 0.25 ㎎/ℓ으로 농도가 높아지면서 16%, 72%로 이들의 비율도 증가하였다(Figure 2. A). 기형은 0.01 ㎎/ℓ에서부터 28% 배아들에서 나타나기 시작하였으며 기형율도 0.075, 0.1, 0.25㎎/ℓ으로 농도가 높아지면서 41%, 57%, 92%로 그 비율이 증가하였다(Figure 2. B). 청개구리의 배아에 대한 Cu2+의 LC50은 0.16을 나타내었고 EC50은 0.05를 나타내었으며 TI는 3.0을 나타내었다(Table 1). Cu2+의 영향에 의해 나타난 기형의 종류는 꼬리기형, 복부기형, 머리기형, 복합기형 등을 나타내었으며 꼬리기형의 비율이 다른 기형 종류에 비해 높았다. 이들의 비율을 농도별로 살펴보면 LC50을 나타내는 농도보다 낮은 0.01, 0.025㎎/ℓ는 머리기형의 비율이 높았으나 LC50과 가까운 농도인 0.1, 0.25 으로 농도가 높아지면서 복합기형의 비율이 높게 나타났다(Figure 2. C).
청개구리의 배아 발생에 미치는 Tebuconazole의 효과는? 5, 20 ㎎/ℓ를 각각 처리하여 96시간 배양 후 배아들에게 나타난 치사율, 기형율, 기형의 종류, 체장 등을 조사하였다. 5 ㎎/ℓ에서부터 죽는 배아들이 3%의 비율로 나타나기 시작하였으며 17.5, 20 ㎎/ℓ으로 농도가 높아지면서 이들의 비율도 20, 23%로 증가하였다(Figure 3. A). 기형은 5 ㎎/ℓ에서부터 55%의 배아들에서 나타나기 시작하였으며 기형율도 7.5, 10, 12.5, 15 ㎎/ℓ으로 농도가 높아지면서 그 비율이 73, 80, 87, 100%로 증가하였다(Figure 3. B). 청개구리의 배아에 대한 Tebuconazole의 LC50은 38.5를 나타내었고 EC50은 5.0 를 나타내었으며 TI는 7.7을 나타내었다(Table 1). Tebuconazole 의 영향에 의해 나타난 기형의 종류는 대부분 수포형성기형, 복합기형 등을 나타내었으며 수포형성기형의 비율이 다른 기형 종류에 비해 높았다. 이들의 비율을 농도별로 살펴보면 LC50을 나타내는 농도보다 낮은 5 ㎎/ℓ의 농도에서는 수포형성기형의 비율이 높았고 LC50과 가까운 농도인 20 ㎎/ℓ으로 농도가 높아지면서 수포형성기형의 비율 보다 복합기형의 비율이 높게나타났으며 꼬리기형과 척추기형은 그 비율이 매우 낮게 나타났다(Figure 3. C). 배아의 성장에 미치는 영향을 조사한 결과 대조군(6.6±0.4㎜)에 비해 Tebucanazole의 농도가 12.5, 20㎎/ 로 증가함에 따라 유생의 체장은 6.3±0.3, 5.5±0.8㎜로 감소하여 나타났다(Figure 3. D).
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