Objectives: This study aims to analyze manganese (Mn) concentrations in maternal and cord bloods at delivery and to estimate the Mn exposure risk for fetuses whose mothers were occupationally exposed to Mn. Materials and Methods: Forty-six pairs of maternal and cord blood samples were collected at d...
Objectives: This study aims to analyze manganese (Mn) concentrations in maternal and cord bloods at delivery and to estimate the Mn exposure risk for fetuses whose mothers were occupationally exposed to Mn. Materials and Methods: Forty-six pairs of maternal and cord blood samples were collected at delivery from mothers who were occupationally unexposed to Mn. Mn concentrations of blood were analyzed by graphite furnace atomic absorption spectrometer. Mn exposure levels for fetuses of female workers were estimated by simulating two working exposure scenarios. Results: The geometric mean concentration of Mn in maternal and cord blood were $27.0(1.34){\mu}g/L$, $46.6(1.25){\mu}g/L$, respectively. Transfer ratios of Mn from maternal to cord blood were $1.81{\pm}0.62$, which indicated that the Mn concentrations in cord blood were higher than those in maternal blood. Mn concentrations in cord blood for the worse or general scenarios were estimated to $22.3-1,881{\mu}g/L$ and $1.59-308{\mu}g/L$, respectively. The probabilities of exceeding $74{\mu}g/L$, which was adopted as a reference level reported in a previous study, were 95% and 44% for the two scenarios, respectively. Conclusions: Comparable levels of Mn exposure in maternal or cord blood to those in this study have shown various health effects in previous studies. This suggests that Mn exposure levels in mothers and fetuese in Korea need to be monitored and managed. In addition, female workers who are occupationally exposed to Mn should be protected from the exposure since their fetuses can be exposed to Mn at risky levels during their pregnancy.
Objectives: This study aims to analyze manganese (Mn) concentrations in maternal and cord bloods at delivery and to estimate the Mn exposure risk for fetuses whose mothers were occupationally exposed to Mn. Materials and Methods: Forty-six pairs of maternal and cord blood samples were collected at delivery from mothers who were occupationally unexposed to Mn. Mn concentrations of blood were analyzed by graphite furnace atomic absorption spectrometer. Mn exposure levels for fetuses of female workers were estimated by simulating two working exposure scenarios. Results: The geometric mean concentration of Mn in maternal and cord blood were $27.0(1.34){\mu}g/L$, $46.6(1.25){\mu}g/L$, respectively. Transfer ratios of Mn from maternal to cord blood were $1.81{\pm}0.62$, which indicated that the Mn concentrations in cord blood were higher than those in maternal blood. Mn concentrations in cord blood for the worse or general scenarios were estimated to $22.3-1,881{\mu}g/L$ and $1.59-308{\mu}g/L$, respectively. The probabilities of exceeding $74{\mu}g/L$, which was adopted as a reference level reported in a previous study, were 95% and 44% for the two scenarios, respectively. Conclusions: Comparable levels of Mn exposure in maternal or cord blood to those in this study have shown various health effects in previous studies. This suggests that Mn exposure levels in mothers and fetuese in Korea need to be monitored and managed. In addition, female workers who are occupationally exposed to Mn should be protected from the exposure since their fetuses can be exposed to Mn at risky levels during their pregnancy.
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문제 정의
본 연구는 산모혈액과 제대혈 46쌍을 대상으로 망간 노출 수준을 파악하고 산모혈액에서 제대혈로의 망간 전이율을 도출하였다. 도출된 망간 전이율을 여성 근로자의 혈중 망간 농도에 적용시켜 여성 근로자의 태아 망간 노출 수준을 추정하였다.
본 연구는 일반인구집단의 산모의 혈액과 제대혈 중 망간 노출 수준을 분석하고 simulation 기법을 활용하여 직업적으로 망간에 노출된 여성 근로자의 태아 망간 노출 수준을 추정하고자 하였다. 이를 통해여성 근로자들에 대한 망간 노출 관리의 필요성을 제안하고자 한다.
(2006) 연구도 이와 유사한 결과를 보고한 바 있다. 본 연구에서 제대혈과 산모혈액 중 망간 농도의 비로 전이율을 계산하였다(Table 6). 전이율은 1.
본 연구는 일반인구집단의 산모의 혈액과 제대혈 중 망간 노출 수준을 분석하고 simulation 기법을 활용하여 직업적으로 망간에 노출된 여성 근로자의 태아 망간 노출 수준을 추정하고자 하였다. 이를 통해여성 근로자들에 대한 망간 노출 관리의 필요성을 제안하고자 한다.
가설 설정
가정 2: 여성 근로자와 남성 근로자의 혈중 망간 농도도 비슷할 것이다.
두 번째 시나리오는 일반적인 망간 노출 작업 중 최근에 보고된 남성 근로자의 혈중 망간 농도를 추정에 활용한 것으로, ‘남성 근로자의 혈중 망간 농도가여성 근로자와 비슷할 것’이라는 가정 하에 여성 근로자의 태아 망간 노출 수준을 추정한 것이다.
Monte Carlo simulation 분석은 각 변수의 분포를 입력해야 한다. 여성 근로자의 혈중 망간 농도로 적용된 두 선행연구의 값은 분포를 제시하고 있지 않으나 일반적으로 생체시료의 결과는 대수정규분포의 형태를 나타내므로 대수정규분포로 가정하였다. 임신시 혈중 망간 농도 증가율은 정규분포, 망간 전이율은 대수정규분포를 적용하였다.
6 ㎍/L, 95th 14 ㎍/L)로 비슷한 수준이었다(Health Canada, 2013). 이를 바탕으로 일반 여성과 남성의 혈중 망간 수준이 비슷하고 여성 근로자와 남성 근로자 또한 비슷한 수준일 것으로 가정하였다. 가정 1, 2에 따라 가장 최근의 망간 노출 자료인 Kim etal.
제안 방법
가정 1, 2를 확인하기 위해, 일반 여성/남성, 여성/남성 근로자의 혈중 망간 농도를 조사하였다(Figure 1).우리나라 환경부에서 실시한 국민환경보건기초조사(‘09-’11) 결과(2011), 일반 여성의 혈중 망간 농도는 GM 11.
5% 이인산암모늄 희석액 900 ㎕와 잘 혼합하였다.검량선은 5-80 ㎍/L 농도 범위에서 6개 수준으로 표준물 첨가법(standard addition method)에 따라 조제한 표준용액을 분석하여 작성하였다.
, 1995)이 약 20년 전의 연구로 최근의 유해물질 노출관리 수준과 교육 수준, 근로자의 위험인식 향상 등을 고려할 때 최근의 노출 수준과 차이가 있을 수 있다. 그러나 최근 우리나라 여성 근로자의 망간 노출을 보고한 기존 자료가 전무하여, 두 번째 시나리오는 다음과 같은 가정을 하여 간접적으로 여성 근로자의 혈중 망간 농도를 설정하였다(일반 노출 시나리오).
냉동 보관된 시료는 분석 전 약 1시간 동안 rollermixer(205RM, 화신테크)를 이용하여 해동 및 교반하였다. 혈액시료 100 ㎕를 취해 1% Triton X-100과0.
본 연구는 산모혈액과 제대혈 46쌍을 대상으로 망간 노출 수준을 파악하고 산모혈액에서 제대혈로의 망간 전이율을 도출하였다. 도출된 망간 전이율을 여성 근로자의 혈중 망간 농도에 적용시켜 여성 근로자의 태아 망간 노출 수준을 추정하였다.
망간 전이율: 본 연구에서 분석한 제대혈과 산모혈액 중 망간 농도의 비로 산출하였다.
확인용 시료는 외부정도관리 시료와 표준용액을 이용하였다. 분석값과 기준값과의 차이가 80-120% 이내에 들었을 경우에만 분석을 계속 진행하였으며, 범위를 벗어날 경우 표준용액을 다시 제조하거나 기기조건을 변경하여 재분석하였다. 외부정도관리는 2014년 안전보건공단의 정도관리 시료로 진행하였으며 분석 결과는 각각 43.
또한 중금속에 직업적인 노출이 없고 쌍둥이를 임신하지 않았다. 산모 혈액과 제대혈은 출산시 산부인과 전문의가 EDTA tube에 약 10-20ml를 직접 채혈하였고 분석 전까지 -20℃에서 냉동보관 하였다. 혈액시료 채취와 함께 대상 산모의 나이, 거주 지역, 체중및 신장 등 인구학적 특성을 조사하였다.
여성 근로자의 혈중 망간 농도로 적용된 두 선행연구의 값은 분포를 제시하고 있지 않으나 일반적으로 생체시료의 결과는 대수정규분포의 형태를 나타내므로 대수정규분포로 가정하였다. 임신시 혈중 망간 농도 증가율은 정규분포, 망간 전이율은 대수정규분포를 적용하였다. 본 연구에서의 시행횟수는 1,000회로 하였고, Monte Carlo simulation에 적용한 변수의 정보는 Table 1에 나타내었다.
여성 근로자의 태아 망간 노출 수준: 식(1)의 변수중 여성 근로자의 혈중 망간 농도는 기존 국내 문헌조사 결과 선행연구의 농도 수준을 적용하여 태아 망간 노출 수준을 추정하였다. 적용된 여성 근로자의 혈중 망간 농도에 따라 두 가지 시나리오로 추정을 하였다.
직업적으로 극단적인 농도의 망간에 노출된 여성 근로자의 실측 혈중 망간 농도 데이터를 적용하여 태아 망간 노출 수준을 추정하였다. 선정된 여성 근로자의 혈중 망간 농도(69.
산모 혈액과 제대혈은 출산시 산부인과 전문의가 EDTA tube에 약 10-20ml를 직접 채혈하였고 분석 전까지 -20℃에서 냉동보관 하였다. 혈액시료 채취와 함께 대상 산모의 나이, 거주 지역, 체중및 신장 등 인구학적 특성을 조사하였다. 체질량지수(Body Mass Index, 이하 BMI)는 체중(kg)/신장(m2)으로 산출하였다(WHO, 2000).
대상 데이터
99 이상일 때 실시하였다. 내부 정도관리는 분석 과정에서 10개 시료 당확인용 시료 1개를 분석하였다. 확인용 시료는 외부정도관리 시료와 표준용액을 이용하였다.
본 연구는 23-42세의 산모 46명을 대상으로 하였다.임신 중 흡연을 했다고 응답한 산모는 없었고, 3명(6.
연구 대상은 CHECK 참여 산모 46명으로 2012년에 대도시(서울), 주거/해양 도시(안양/제주), 산단 도시(안산)에서 모집하였다. 이들은 산부인과 내원환자 중 임신성 당뇨, 갑상선질환 등 기타 관련 질환, 내·외과적 질환,선천성 기형이 있는 산모를 제외한 임신 37주-42주 사이의 만삭 산모였다.
여성 근로자의 망간 노출 데이터 정보를 얻기 위해, 국내외 문헌 조사를 실시하였고 국내 논문 1건이 검색되었다. 이 연구는 망간을 생산 하는 공정 중 1,500℃에서 가열되어 2톤 단위로 출탕된 망간을 자연 냉각시킨 뒤 야외 파쇄장으로 옮겨 손 망치로 일정한 크기로 부수는 작업을 하는 여성근로자 80명을 대상으로 하였다. 평균 1인당 근무시간은 10시간이며, 하루 작업량은 2-5톤 정도였다.
내부 정도관리는 분석 과정에서 10개 시료 당확인용 시료 1개를 분석하였다. 확인용 시료는 외부정도관리 시료와 표준용액을 이용하였다. 분석값과 기준값과의 차이가 80-120% 이내에 들었을 경우에만 분석을 계속 진행하였으며, 범위를 벗어날 경우 표준용액을 다시 제조하거나 기기조건을 변경하여 재분석하였다.
데이터처리
본 연구는 SPSS ver. 23.0 패키지를 이용하여 산모혈액과 제대혈 중 망간의 농도 분포(산술평균±표준편차,기하평균(표준편차), 중앙값, 범위, interquartile range)를 구하였다.
이론/모형
7 ㎍/L로 나타났다.여성 근로자의 태아 망간 노출 수준 추정에는 Monte Carlo simulation(Cystal ball software 11.1.2.4ver., Decisioneering, Inc.)을 사용하였다. Monte Carlosimulation은 어떤 현상이나 사건을 모형화하여 가상으로 실행시켜 현실에서의 결과를 확률적 모형으로 제공하는 통계적 분석기법 중 하나이다.
혈액 중 망간 분석은 한국산업안전보건공단의 지침(한국산업안전보건공단, 2014)을 참고하여 흑연로 원자흡광광도기(GFAAS, graphite furnace atomic absorptionspectrometer, AA6800, Shimazhu, Japan)를 이용하였다.
성능/효과
1. 산모혈액과 제대혈 중 망간 농도는 각각 27.0(1.34) ㎍/L, 46.6(1.25) ㎍/L로 나타났으며, 이는 기존에보고되었던 연구결과와 비슷한 수준으로 조사되었다.
2. 산모혈액에서 제대혈로의 망간 전이율은 1.81±0.62(0.84-4.01)로 나타났다.
3. 추정된 여성 근로자의 태아 망간 노출은 극단 노출 시나리오와 일반 노출 시나리오에서 각각 22.3-1,881㎍/L, 1.59-308 ㎍/L의 범위로 추정되었다. 본 연구와 비슷한 산모 혈액과 제대혈 중 망간 농도 수준에서도 신생아 및 영·유아기에 건강영향이 관찰되었으므로 여성 근로자의 태아는 건강피해 위험성이 클 것으로 예상된다.
첫째, 본 연구의 샘플 수는 상대적으로 적기 때문에 어떠한 경향이나 집단간 차이를 보기에는 다소 무리가 있다. 둘째, 여성 근로자의 태아 망간 노출 추정에 있어 적용된 여성 근로자의 혈중 망간 수준이 최근 여성 근로자의 망간 노출을 반영하지 못할 수 있다. 최근 직업적으로 망간에 노출되는 여성 근로자의 망간 노출 수준에 대한 연구가 전무하기에, 여성 근로자의 혈중 망간 농도를 20여 년전 여성 근로자와 가장 최근에 보고된 남성 근로자의 자료를 적용했기 때문이다.
본 연구의 산모혈액과 제대혈 중 망간농도는 양의상관성을 보였다(r=0.27; p<0.07).
산모혈액과 제대혈 중 망간 농도 분석 결과, 모든시료에서 분석 검출한계인 1.35 ㎍/L 이상 검출되어검출율은 100%였다. 산모혈액 중 망간 농도는 기하평균(기하표준편차) (geometric mean(geometric standarddeviation), 이하 GM(GSD)) 27.
선정된 남성 근로자의 혈중 망간 농도(18.4±2.7 ㎍/L,Kim et al., 2014)에 임신 시 망간 증가율(2.32±0.65)과 본 연구의 망간 전이율(1.81±0.62)을 적용하여 추정한 결과, 태아 망간 노출 수준은 1.59-308 ㎍/L의 범위로추정되었다(Figure 3).
선정된 여성 근로자의 혈중 망간 농도(69.4±39.6 ㎍/L, Lim et al., 1994)에 임신 시 혈중 망간 농도 증가율(2.32±0.65)과 본 연구에서 도출된 망간 전이율(1.81±0.62)를 적용하여 추정한 결과, 태아 망간 노출 수준은 22.3-1,881 ㎍/L 범위로 추정되었다(Figure 2).
따라서 추정된 여성 근로자의 태아 망간 노출 수준은 과대/과소평가의 가능성이 있다. 셋째, 일반적인 망간 노출 작업에 종사하는 여성 근로자의 태아 망간 노출 수준은 가정에 기반해 추정되었다. 20여 년전 여성 근로자의 혈중 망간 농도 결과를 활용한 첫번째 추정을 보완하고자 고안한 방법이나 원데이터의 접근이 어려워 가정에 대한 통계적 근거를 제시하기에는 제한점이 있다.
(2013) 결과와 비교하였다. 신생아의 머리둘레, 체중, 가슴둘레는 제대혈 중 망간 농도가 각각 74, 90, 93 ㎍/L일 때까지 증가하다 이후 감소하는 경향을 보였다. 머리둘레가 감소하기 시작하는 제대혈 중 망간 농도 74 ㎍/L와 비교했을 때, 직업적으로 극단적인 농도의 망간에 노출되는 여성 근로자의 태아 중 약 95%가 이를 초과할 것으로 추정되었다.
임신 시 혈중 망간 농도 증가율: 우리나라 환경부에서 일반 국민을 대상으로 실시된 국민환경보건긴초조사(‘09-‘11)의 일반 여성 혈중 망간 농도 12.9±4.3 ug/L와 본 연구의 산모 혈중 망간 농도 28.1±7.9 ug/L를 적용하여 임신 시 혈중 망간 농도 증가율은 2.32±0.65로 계산되었다.
전이율은 1.81±0.62(0.84-4.01)으로 산모혈액보다 제대혈에서의 망간 수준이 더 높았다.
이 이상의 노출 수준에 장기간 노출될 경우 건강장해를 일으킬 수 있다(산업안전보건연구원, 2017). 직업적 노출을 고려하여 설정된 기준값으로 본 연구의 추정결과와 직접적인 비교는 어렵지만 망간 노출에 대한 극단 노출 시나리오와 일반 노출 시나리오에 여성 근로자의 태아 중 각각 99, 93%가 36 ㎍/L 초과할 것으로 추정되었다.
후속연구
여성 근로자의 경우 직업적인 노출을 최소화하기 위한 대책을 마련해야하며 이들의 보호 및 관리가 필요하다. 본 연구는 여성 근로자의 망간 노출 연구에대한 기초자료로써 기여하고자하며, 향후 여성 근로자의 망간 노출을 최소화하기 위한 연구가 수행되어야한다.
본 연구는 몇 가지 제한점이 있다. 첫째, 본 연구의 샘플 수는 상대적으로 적기 때문에 어떠한 경향이나 집단간 차이를 보기에는 다소 무리가 있다. 둘째, 여성 근로자의 태아 망간 노출 추정에 있어 적용된 여성 근로자의 혈중 망간 수준이 최근 여성 근로자의 망간 노출을 반영하지 못할 수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
망간의 특징은 무엇인가?
망간(Manganese, Mn)은 지각의 약 0.1%를 차지하는 흔한 금속으로 암석, 대기, 토양, 물 등에 분포한다 (WHO, 1999). 망간은 주로 철강제조에 사용되고, 건전지, 유약, 화약, 표백 및 소독의 산화제로 사용된다(Kim, 2009).
망간중독의 증상은 무엇인가?
그러나 망간에 과다 노출되면, 부정적인 건강영향을 나타내는데 신경독성이 대표적이다. 망간중독은 두통, 피로감, 불면증 등의 비특이적 증상을 시작으로 파킨슨 증후군과 유사한 증상을 나타낸다. 주로 운동장해로써 경직,운동완만, 무표정한 얼굴, 회화 장애, 보행 장애 등의 장애가 나타날 수 있다(Mena et al.
망간이 함유된 식품은 무엇이 있는가?
휘발유 옥탄가를 높이기 위해 유기화합물의 형태인 Methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl(MMT)를 첨가하기도 하나 국내에서는 사용이 금지되었다(Kim, 2009). 다양한 식품에도 함유되어 있으며 주로 견과류, 콩 등에 많이 있다(ATSDR,2012).
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