농약에 대한 잉어(C. carpio)와 송사리(O. latipes)의 급성독성 상관성 및 감수성 Correlation and Sensitivity of Acute Toxicity of Pesticides on the Common Carp(C. carpio) and Killifish(O. latipes)원문보기
국내 농약등록을 위한 어독성시험은 잉어(Cyprinus carpio)와 송사리(Oryzias latipes) 그리고 미꾸리(Misgurnus anguillicaudatus)를 대상으로 하고 있으나, 어독성은 잉어에 대한 독성값으로 평가되어지고 있다. 그러나 잉어는 실내사육이 어렵고 사육환경에 따른 감수성 차이와 한정된 시험시기 등 문제점이 제기되고 있어 시험종에 대한 재검토가 필요하다. 본 연구에서는 잉어와 송사리에 대한 급성독성시험 결과를 이용하여 두 시험종간의 상관성과 감수성을 파악하고 농약 어독성시험을 위해 보다 현실적으로 적합한 시험종을 검토하고자 하였다. 급성독성시험은 국내 등록농약 70종에 대한 시험을 수행하였으며, 48시간 $LC_{50}$값을 산출하여 비교하였다. 그 결과, 잉어와 송사리의 상관계수(R)가 0.8480로 상관성이 높았고 종간 감수성에 있어서 잉어와 송사리의 $LC_{50}$값이 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 그리고 잉어와 송사리에 대한 $LC_{50}$값을 현재 국내 어독성 분류 방법에 따라 분류하였을 경우, 18종 농약에서 분류 등급의 변동이 발생하였으나 특이한 경향성은 없었다. 그러므로 급성독성의 상관성 및 감수성 측면과 어류 사육에 대한 표준화 측면에서 잉어보다 유리한 송사리에 대해서 독성시험종으로서의 재검토가 필요하다.
국내 농약등록을 위한 어독성시험은 잉어(Cyprinus carpio)와 송사리(Oryzias latipes) 그리고 미꾸리(Misgurnus anguillicaudatus)를 대상으로 하고 있으나, 어독성은 잉어에 대한 독성값으로 평가되어지고 있다. 그러나 잉어는 실내사육이 어렵고 사육환경에 따른 감수성 차이와 한정된 시험시기 등 문제점이 제기되고 있어 시험종에 대한 재검토가 필요하다. 본 연구에서는 잉어와 송사리에 대한 급성독성시험 결과를 이용하여 두 시험종간의 상관성과 감수성을 파악하고 농약 어독성시험을 위해 보다 현실적으로 적합한 시험종을 검토하고자 하였다. 급성독성시험은 국내 등록농약 70종에 대한 시험을 수행하였으며, 48시간 $LC_{50}$값을 산출하여 비교하였다. 그 결과, 잉어와 송사리의 상관계수(R)가 0.8480로 상관성이 높았고 종간 감수성에 있어서 잉어와 송사리의 $LC_{50}$값이 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 그리고 잉어와 송사리에 대한 $LC_{50}$값을 현재 국내 어독성 분류 방법에 따라 분류하였을 경우, 18종 농약에서 분류 등급의 변동이 발생하였으나 특이한 경향성은 없었다. 그러므로 급성독성의 상관성 및 감수성 측면과 어류 사육에 대한 표준화 측면에서 잉어보다 유리한 송사리에 대해서 독성시험종으로서의 재검토가 필요하다.
The recommended species in fish acute toxicity test for pesticide registration in korea are common carp (Cyprinus carpio), killifish(Oryzias latipes) and loach(Misgurnus anguillicaudatus). But most of fish toxicity was evaluated using common carp. The common carp has several problems such as difficu...
The recommended species in fish acute toxicity test for pesticide registration in korea are common carp (Cyprinus carpio), killifish(Oryzias latipes) and loach(Misgurnus anguillicaudatus). But most of fish toxicity was evaluated using common carp. The common carp has several problems such as difficulty of room breeding, difference of sensitivity to breeding condition, limited experimental period, etc. For that reason, it is necessary to reexamine of test species. The present study investigated the sensitivity and correlation of $LC_{50}$ values that determined using the acute toxicity test with common carp and killifish. And this study is a realistic approach to evaluated appropriate species for fish acute toxicity test of pesticide. As a result, correlation coefficient(R) of the commom carp and killifish was high correlation of 0.8480 and the $LC_{50}$ values was not significant in the interspecies sensitivity. When the $LC_{50}$ values of common carp and killifish was compared with fish toxicity guideline in Korea, fish toxicity class has fluctuated in 18 pesticides with not very special tendency. Therefore, it is necessary to review of killifish has more advantage to standardization of fish culture and in the side of correlation and sensitivity of acute toxicity.
The recommended species in fish acute toxicity test for pesticide registration in korea are common carp (Cyprinus carpio), killifish(Oryzias latipes) and loach(Misgurnus anguillicaudatus). But most of fish toxicity was evaluated using common carp. The common carp has several problems such as difficulty of room breeding, difference of sensitivity to breeding condition, limited experimental period, etc. For that reason, it is necessary to reexamine of test species. The present study investigated the sensitivity and correlation of $LC_{50}$ values that determined using the acute toxicity test with common carp and killifish. And this study is a realistic approach to evaluated appropriate species for fish acute toxicity test of pesticide. As a result, correlation coefficient(R) of the commom carp and killifish was high correlation of 0.8480 and the $LC_{50}$ values was not significant in the interspecies sensitivity. When the $LC_{50}$ values of common carp and killifish was compared with fish toxicity guideline in Korea, fish toxicity class has fluctuated in 18 pesticides with not very special tendency. Therefore, it is necessary to review of killifish has more advantage to standardization of fish culture and in the side of correlation and sensitivity of acute toxicity.
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문제 정의
또한, 국외 데이터베이스를 이용하여 같은 조건에서 시험된 잉어와 송사리의 LC50값을 조사하여 두 시험종간의 상관관계를 알아보았다. 그리고 현재 국내의 어독성 분류기준에 따라 잉어와 송사리의 어독성 등급을 분류하고 분류 등급의 변동과 경향성을 파악하여 잉어와 송사리의 독성값에 대한 상호 예측 가능성을 검토하고자 하였다.
이에 본 연구에서는 국내 분양기관에서 분양받은 잉어와 시험종으로써 적당한 조건을 갖추고 있다고 판단되는 사육실에서 계대사육되는 송사리를 이용하여 농약 70종에 대한 급성독성시험을 실시하였으며, 송사리와 잉어와의 두 시험종간의 감수성 비교와 상관성을 파악하고자 하였다. 또한, 국외 데이터베이스를 이용하여 같은 조건에서 시험된 잉어와 송사리의 LC50값을 조사하여 두 시험종간의 상관관계를 알아보았다.
제안 방법
70종의 시험농약의 잉어와 송사리에 대한 급성독성값(48시간 LC50)을 현재 국내 농약의 어독성 분류 방법에 따라 분류하였다(Table 3). 70종의 시험농약 중 18종(25.
1). 그리고 시험농약을 용도별, 제형별로 분류하여 그 LC50값에 대한 상관성을 파악하였다.
농약 70종을 대상으로 잉어와 송사리에 대한 48시간 급성독성시험을 수행하여 LC50값을 산출하였다. LC50값을 이용하여 잉어와 송사리의 독성에 대한 상관성을 파악하고자 상관계수(correlation coefficient)를 구하였다.
농약에 대한 잉어와 송사리의 급성독성값을 이용하여 두 시험종간의 상관성과 감수성을 파악하고자 어류 급성독성시험을 수행하였다. 그 결과, 두 시험종간 독성값의 상관성은 높은 수준(R=0.
농약을 살균제(30종), 살충제(23종), 제초제(16종)로 분류 하여 상관계수를 비교하였다. 그 결과, 농약의 용도에 관계없이 대부분의 농약에서 잉어와 송사리 독성값의 상관성은 높았다.
농약의 제형별로 분류하여 시험종간의 상관계수를 구하였다. 그 결과, 농약의 제형 변화에 큰 영향 없이 모든 제형에서 0.
이에 본 연구에서는 국내 분양기관에서 분양받은 잉어와 시험종으로써 적당한 조건을 갖추고 있다고 판단되는 사육실에서 계대사육되는 송사리를 이용하여 농약 70종에 대한 급성독성시험을 실시하였으며, 송사리와 잉어와의 두 시험종간의 감수성 비교와 상관성을 파악하고자 하였다. 또한, 국외 데이터베이스를 이용하여 같은 조건에서 시험된 잉어와 송사리의 LC50값을 조사하여 두 시험종간의 상관관계를 알아보았다. 그리고 현재 국내의 어독성 분류기준에 따라 잉어와 송사리의 어독성 등급을 분류하고 분류 등급의 변동과 경향성을 파악하여 잉어와 송사리의 독성값에 대한 상호 예측 가능성을 검토하고자 하였다.
대상 데이터
급성독성시험에 사용된 시험물질은 국내 등록된 농약 70종을 대상으로 하였으며, 살균제 30종, 살충제 23종, 제초제 16종, 기타 1종이다.
농약과 농약 외 일반화학물질에 대한 잉어와 송사리 독성을 조사하고자 인터넷을 이용해서 독성자료를 수집하였다. 농약에 대한 잉어와 송사리의 독성자료는 PAN pesticides database(http://www.
농약과 농약 외 일반화학물질에 대한 잉어와 송사리 독성을 조사하고자 인터넷을 이용해서 독성자료를 수집하였다. 농약에 대한 잉어와 송사리의 독성자료는 PAN pesticides database(http://www.pesticideinfo.org)에서 수집하였고, 농약 외 일반화학물질에 대한 독성자료는 ECOTOX Database(http:// www.epa.gov/ecotox)에서 수집하였다. 독성자료는 동일한 시험 조건(Effect, Endpoint, Measurement, Media type, Duration, Concentration, Exposure type)에서 시험한 급성독성 결과(48시간 LC50)만을 취하였고 농약에 대한 독성 평가시 실제 환경노출 가능성이 낮을 뿐만 아니라 농약 등록시험 기준과 방법의 한계시험 농도인 10 mg/l 이상으로 나타난 독성값은 제외하였다.
데이터베이스를 이용하여 농약과 농약 외 일반화학물질을 대상으로 잉어와 송사리에 대한 48시간 LC50값을 수집하였다. 일반화학물질은 66종에 대한 독성값을 수집하였고, 농약은 54종의 독성값을 수집하였다.
시험생물로 송사리(O. latipes)와 잉어(C. carpio)를 사용하였으며, 송사리는 2～3 cm, 0.2～0.3 g, 잉어는 3～5 cm, 0.5～0.8 g 정도의 개체를 선별하여 시험하였다.
값을 수집하였다. 일반화학물질은 66종에 대한 독성값을 수집하였고, 농약은 54종의 독성값을 수집하였다. 일반화학물질에서의 잉어와 송사리의 LC50값 상관계수(R)는 0.
데이터처리
값을 산출하였다. LC50값을 이용하여 잉어와 송사리의 독성에 대한 상관성을 파악하고자 상관계수(correlation coefficient)를 구하였다. 그 결과 상관계수(R)가 0.
이론/모형
급성독성 시험방법은 농약의 등록시험 기준과 방법(농촌진흥청고시 제 2006-18호) 및 OECD guideline(1992)에 따라 실시하였다.
성능/효과
농약을 살균제(30종), 살충제(23종), 제초제(16종)로 분류 하여 상관계수를 비교하였다. 그 결과, 농약의 용도에 관계없이 대부분의 농약에서 잉어와 송사리 독성값의 상관성은 높았다. 그리고 농약의 용도별로 잉어와 송사리 사이의 독성반응을 보면 살균제 30종 중 19종에서 잉어에 대한 독성이 높게 나타났고 살충제에서는 23종 중 6종에서 잉어의 독성이 높게 나타났으며, 제초제에서는 16종 중 11종에서 잉어의 독성이 높게 나타났다.
농약의 제형별로 분류하여 시험종간의 상관계수를 구하였다. 그 결과, 농약의 제형 변화에 큰 영향 없이 모든 제형에서 0.8 이상의 높은 상관성을 가지고 있었다. 제형별로 본 농약의 독성 경향은 입제, 수화제, 입상수화제와 같은 고체상의 농약 34종 가운데 송사리에 대한 독성이 높은 농약이 25종으로 현저하게 높았고, 유제, 액제, 액상수화제와 같은 액체상 농약 36종에서는 잉어의 독성이 높은 농약이 27종으로 높게 나타났다.
농약에 대한 잉어와 송사리의 급성독성값을 이용하여 두 시험종간의 상관성과 감수성을 파악하고자 어류 급성독성시험을 수행하였다. 그 결과, 두 시험종간 독성값의 상관성은 높은 수준(R=0.8482)이며 감수성에도 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한, 시험농약의 용도와 제제의 형태에 따른 독성값(LC50)의 특이한 경향성은 찾을 수 없었다.
그 결과, 농약의 용도에 관계없이 대부분의 농약에서 잉어와 송사리 독성값의 상관성은 높았다. 그리고 농약의 용도별로 잉어와 송사리 사이의 독성반응을 보면 살균제 30종 중 19종에서 잉어에 대한 독성이 높게 나타났고 살충제에서는 23종 중 6종에서 잉어의 독성이 높게 나타났으며, 제초제에서는 16종 중 11종에서 잉어의 독성이 높게 나타났다.
1%)으로 독성값(LC50)의 단순비교에서 보면 송사리의 감수성이 조금 낮게 나타났다. 그리고 시험농약을 살균제, 살충제, 제초제로 분류하여 잉어와 송사리에 대한 감수성을 비교하였을 경우 살균제는 11개(36.7%) 농약, 살충제는 17개(73.9%) 농약 그리고 제초제는 5개(31.3%) 농약에서 송사리에 대한 감수성이 높게 나타났으며(Fig. 4), 시험농약을 제형별로 비교해 보면 입제(GR)는 11개(84.6%) 농약, 유제(EC)는 5개(23.8%) 농약, 수화제(WP)는 9개 농약(64.3%), 액상 수화제(SC)는 2개 농약(20%), 그리고 기타 제형은 6개 농약(46.2%)에서 송사리에 대한 감수성이 높았다(Fig. 5). 이와 같이 시험농약을 용도별, 제형별로 LC50값을 비교한 결과 각 분류조건에 따라 감수성의 차이가 나타났으나 이러한 감수성의 차이는 독성값을 단순히 비교한 것이므로 시험농약의 개수와 독성값의 편차(95% 신뢰구간)를 감안한다면 감수성의 차이를 판단하기는 어렵다.
그러므로 농약 어독성 분류에서 동일한 조건으로 송사리의 독성값에 적용했을 경우 어독성 등급의 변동이 발생하였고 두 시험생물종의 감수성의 차이가 일관성이 없어 등급의 상하 변동을 예측하기는 힘들었다. 또한, 전체적으로 시험농약과 시험종간의 특정한 경향성은 보이지 않았다.
잉어와 송사리의 급성독성에 대한 감수성 비교 결과, 전체 시험농약 70종 가운데 송사리에 독성이 높은 농약은 33종(47.1%)으로 독성값(LC50)의 단순비교에서 보면 송사리의 감수성이 조금 낮게 나타났다. 그리고 시험농약을 살균제, 살충제, 제초제로 분류하여 잉어와 송사리에 대한 감수성을 비교하였을 경우 살균제는 11개(36.
8 이상의 높은 상관성을 가지고 있었다. 제형별로 본 농약의 독성 경향은 입제, 수화제, 입상수화제와 같은 고체상의 농약 34종 가운데 송사리에 대한 독성이 높은 농약이 25종으로 현저하게 높았고, 유제, 액제, 액상수화제와 같은 액체상 농약 36종에서는 잉어의 독성이 높은 농약이 27종으로 높게 나타났다.
7%)에서 어독성 등급의 변동이 발생하였다. 특히, 농약 어독성 분류상 중요하게 평가되는 I급과 II급의 변동은 8종으로써 11.4% 정도로 나타났으며, 등급의 상하 변동에서는 비슷한 비율로 확인되었다. 그러므로 농약 어독성 분류에서 동일한 조건으로 송사리의 독성값에 적용했을 경우 어독성 등급의 변동이 발생하였고 두 시험생물종의 감수성의 차이가 일관성이 없어 등급의 상하 변동을 예측하기는 힘들었다.
후속연구
그리고 현재 잉어를 기준으로 하는 어독성 분류에 따라 송사리의 LC50값에 적용했을 경우 어독성 등급에 일부 변동이 발생하였으나, 농약의 용도나 제형이 어독성 등급 변화에 미치는 영향은 알 수 없었다. 이러한 독성값의 단순비교뿐만 아니라, 다양한 시험종간의 독성 상관성과 감수성에 대한 구체적인 연구를 통해 어독성 시험에 있어 보다 적합한 시험어종을 선택할 수 있을 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 송사리와 잉어의 감수성이나 상관성뿐만 아니라 시험생물의 사육관리와 효율적인 어독성시험 수행 측면에서 실험실 조건에 보다 적합하다고 판단되는 생물종으로 송사리를 추천하며, 현실적으로 국내의 GLP 어독성시험에 있어 시험생물의 안정적인 공급과 시험생물의 신뢰성을 위해서 분양기관의 국제적인 기준에 적합한 사육관리가 필요하다.
이러한 독성값의 단순비교뿐만 아니라, 다양한 시험종간의 독성 상관성과 감수성에 대한 구체적인 연구를 통해 어독성 시험에 있어 보다 적합한 시험어종을 선택할 수 있을 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 송사리와 잉어의 감수성이나 상관성뿐만 아니라 시험생물의 사육관리와 효율적인 어독성시험 수행 측면에서 실험실 조건에 보다 적합하다고 판단되는 생물종으로 송사리를 추천하며, 현실적으로 국내의 GLP 어독성시험에 있어 시험생물의 안정적인 공급과 시험생물의 신뢰성을 위해서 분양기관의 국제적인 기준에 적합한 사육관리가 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
우리나라의 농약 등록을 위한 어독성 평가에 사용되는 시험종은?
우리나라의 농약 등록을 위한 어독성 평가시 사용되는 시험종은 잉어(Cyprinus carpio)이다. 그러나 농약외 일반화학물질이나 방역약품의 경우 대부분 송사리(Oryzias latipes)를 대상으로 시험을 하고 있다.
국제적으로 많이 사용되는 어독성시험의 시험생물은?
이에 반해 국제적으로 많이 사용되는 시험종인 송사리(O. latipes)는 실내 사육공간 확보가 용이하고 사육조건 조절로 연중 산란유도가 가능하여 안정적인 시험생물의 공급과 국내외의 풍부한 시험자료를 바탕으로 시험 신뢰성 확보에 많은 이점이 있다.
사육 및 유지관리 측면에서 송사리의 특징은?
송사리는 내분비계장애물질에 대한 뛰어난 감수성과 발암물질, 방사성물질에 대한 연구에까지 이용되고 있는 생태독성시험에서는 대표적인 표준시험종이며(일본환경성, 2003), 잉어와 독성 상관성이 높다고 보고된 바 있다(이 등, 1987). 그리고 사육 및 유지관리 측면에서 송사리는 실내 사육이 용이하고 사육방법도 표준화되어 있어 시험 수행기간의 제한이 없으며, 다양하고 많은 화학물질을 대상으로 독성시험이 이루어지고 있다. 그리고 현재 우리나라 어독성을 연구하는 실험실에서 많이 사육되고 있는 종이기도 하다.
참고문헌 (9)
농림부 보고서 (1999) 농업환경 보존을 위한 농약의 표준생태독성 시험법 연구, 제4장 한국산 단수어류의 표준생태독성시험법 개발, 농업과학기술원, pp.184-281.
농촌진흥청 (2006) 농촌진흥청고시 제 2006-18호, 농약의 등록 시험기준과 방법.
배철한, 김연식, 이석희, 정창국, 박연기 (2007) 농약에 대한 잉어와 송사리의 종간 감수성 및 상관성, 한국농약과학회, KSPS 10th Anniversary International Symposium on Pesticide 2007, pp.170-170.
이성규, 신천철, 노정구 (1987) 농약에 대한 담수산 어류(잉어:Cyprinus carpio, 송사리:Oryzias sinensis, 일본송사리:Oryzias latipes) 의 약제 감수성 비교, Korean J. Environ. Agric. Vol. 6(2) 66 -72.
화학물질심사 및 제조 등의 규제에 관한 법(화심법) (2003), 어류급성독성시험, 일본환경성, pp.145-166.
OECD (1992) Guideline for Testing of Chemicals No. 203. Fish, Acute Toxicity Test.
Pesticide Action Network North America (2007) PAN pesticides database (http://www.pesticideinfo.org)
Ministry of the environment, Japan (2003) Medaka Oryzias latipes, Development of test methods and suitability of medaka as test organism for detection of endocrine disrupting chemicals.
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