[논문]의약품 및 생활관련 물질의 환경오염과 생태영향

김준우; 김종구; 조현서; 유지다카오; 코지아리조노

문제 정의

그리고 최근 병원 하수를 중심으로 하수 및 하천에 대하여 실험한 결과와 생태영향, 환경동태 등에 관해서 연구하였다. PPCPs의 생태영향을 고려할 때에 중요시하는 의약품의 작용을 생태영향에 유용하게 이용하는 이점에 대해서 고찰하고 싶다.
차세대에서의 영향 등의 생태영향 시험 결과에 대해서 연구하였다. 그리고 최근 병원 하수를 중심으로 하수 및 하천에 대하여 실험한 결과와 생태영향, 환경동태 등에 관해서 연구하였다. PPCPs의 생태영향을 고려할 때에 중요시하는 의약품의 작용을 생태영향에 유용하게 이용하는 이점에 대해서 고찰하고 싶다.
알과 치어는 작기 때문에 이물질에 대한 방어 기능이 으*해서 성숙한 고기보다 영향을 받기 쉽다고 생각할 수 있다. 시험에 사용했던 송사리의 부화저해 시험은 감수성이 높은 알과 치어를 이용해서 환경화학물질에 따른 성장단계와 생물종의 치사 영향을 밝히기 위한 시험이다.
수정율 및 차세대(Fi) 알의 부화율 등의 번식에 미치는 영향. 차세대에서의 영향 등의 생태영향 시험 결과에 대해서 연구하였다. 그리고 최근 병원 하수를 중심으로 하수 및 하천에 대하여 실험한 결과와 생태영향, 환경동태 등에 관해서 연구하였다.

제안 방법

그 결과 TCS 노출에 의해 LCso 값은 399u g/1 로 계산되었다. 96시간 급성 독성시험에서는 부화 후 24시간 이내의 치어를 이용해서 각 농도별로 96시간 노출시험하여 생존율로부터 LCso 값을 계산했다. 그 결과 TCS의 노출에 의한 LCso 값은 602ng/l로 계산되었다.
TCSe 쥐(rat)의 간장에서 약물 대사 효소 Cytochrome P450인 Cytochrome P450 2B(CYP2B)가 유도된다고 보고가 있지만, 어류는 CYP2B가 없기 때문에 다른 약물대사 효소로 유도되어 HSI가 증가하고 있다고 생각되어진다. Cytochrome P450 1A 유도를 검토하기 위해서 EROD, PROD 활성 측정을 했다. 이 시험에서는 TCS 노출에 의한 EROD, PROD 활성은 나타나지 않았다.
수정율 및 차세대(F1) 알의 부화율에서는 영향이 나타나지 않았지만, 번식기의 숫컷송사리의 간장 중에서 난 황 단백전 구 물질인 비텔로제닌(vit시logenin)을 만들어내는 것이 확인되어, TCSe 저농도에서도 송사리에 대한 에스트로겐(estrogen) 작용을 나타내는 것이 시사되었다, . 또한, In vitro 시험으로서 효모two-hybrid법을 이용한 대사 활성 시험을 통해 그 전후의 에스트로겐류 활성을 조사했다(Fig. 3). 그 결과, 대사 활성화 TCSe 상당히 낮은 농도에서도 에스트로겐 활성이 나타났다.
또한, 차세대 영향으로 서 송사리(R) 알을 이용하여 차세대 (Fi) 알의 부화율을 관찰했다. TCSe Fi 알에 뚜렷한 영향은 나타나지 않았고, Fo 세대의 노출 마지막 날에 채취한 Fi 알을 부화시킨 후 4개월 뒤에 외관상 2차 성징이 관찰되었으나 자웅비는 모든 노출 농도에서 거의 1:1이었고, 영향도 나타나지 않았다.
번식 시험에서 TCS 농도를 2Q 100, 200典/1로 조제 후 21일간 노출시험을 하여 총산란수및 수정율에서 번식까지의 영향, 장기중량 변화를 검토했다. TCSe 모든 노출 농도에 있어서 총산란 수 및 수정율, 그리고 번식에 영향을 미치지 않았으나 간장/체중비(HSI) 및 생식 장기/체중비(GSI)의 유의한 증가를 보였다.
본 논문에서는 Triclosan(이하 TCS) 구조식을 Fig.2에 나타내었고, 송사리(Oryzioz lat~ ipos)를 이용해 TCS이 각성장단계에 미치는 영향과 송사리(玩)의 산란수.수정율 및 차세대(Fi) 알의 부화율 등의 번식에 미치는 영향.
부화저해 시험 및 96시간 급성 독성시험을 했다(Table 1). 부화저해 시험은 수정 후 12시간 이내의 알을 이용하여 TCS을 각 농도별로 14일간 노출 실험하여 부화율과 부하까지의 시간을 관찰하고 사망률에 따른 LC₅₀을 계산했다.
부화저해 시험 및 96시간 급성 독성시험을 했다(Table 1). 부화저해 시험은 수정 후 12시간 이내의 알을 이용하여 TCS을 각 농도별로 14일간 노출 실험하여 부화율과 부하까지의 시간을 관찰하고 사망률에 따른 LC₅₀을 계산했다. 그 결과 TCS 노출에 의해 LCso 값은 399u g/1 로 계산되었다.
하수처리장의 처리 과정에 있어서 의 의약품 잔존율을 Table 2에 나타냈다. 한편, 각각의 처리 과정에서 잔존율은 유입 수의 농도를 100%로 총)]서농도를 구했다.

성능/효과

관찰했다. TCSe Fi 알에 뚜렷한 영향은 나타나지 않았고, Fo 세대의 노출 마지막 날에 채취한 Fi 알을 부화시킨 후 4개월 뒤에 외관상 2차 성징이 관찰되었으나 자웅비는 모든 노출 농도에서 거의 1:1이었고, 영향도 나타나지 않았다.이번 시험에서는 자웅비에 영향은 나타나지 않았지만 부화 후 2일부터 14일간 10ug/l농도의 TCS에 노출을 시킬 경우, 자웅비가 수컷으로 된다는 보고가 있어 안드로겐(androgen) 작용을 일으킬 수 있는 가능성이 있다.
수정율에서 번식까지의 영향, 장기중량 변화를 검토했다. TCSe 모든 노출 농도에 있어서 총산란 수 및 수정율, 그리고 번식에 영향을 미치지 않았으나 간장/체중비(HSI) 및 생식 장기/체중비(GSI)의 유의한 증가를 보였다. 효모시험에서는 에스트로겐 활성이 낮은 결과를 얻어 VTG 유도가 일어날 가능성이 낮다고 생각되었다.
그 결과 TCS의 노출에 의한 LCso 값은 602ng/l로 계산되었다. TCSe 초기 생활단계의 송사리에 강한 독성 영향을 미치는 것으로 알 수 있었다. 어류는 독성물질에 대한 감수성이 생물의 성장단계에 따라 다르다.
22mg/l로서 다른 화학물질과 비교했을 경우 저농도에서 독성이 나타났다. 게다가 송사리의 초기생활단겨L 번식 및 차세대에 미치는 영향, 알과 치어를 이용한 급성 독성시험에서는 알에 대한 반수치사 농도는 399μg/1, 치어에서는 602ng/l로서 알의 부화에 강한 독성이 나타났다. 번식 시험에서는 송사리(F0)의 산란 수.
96시간 급성 독성시험에서는 부화 후 24시간 이내의 치어를 이용해서 각 농도별로 96시간 노출시험하여 생존율로부터 LCso 값을 계산했다. 그 결과 TCS의 노출에 의한 LCso 값은 602ng/l로 계산되었다. TCSe 초기 생활단계의 송사리에 강한 독성 영향을 미치는 것으로 알 수 있었다.
3). 그 결과, 대사 활성화 TCSe 상당히 낮은 농도에서도 에스트로겐 활성이 나타났다. 한편, 남아프리카 발톱 개구리 (Xenopus fc电uis)를 이용한 생태영향평가에서는 TCS 투여 농도에서의 혈중 VTG 농도에 큰 변화가 나타나지 않았지만, 테스토스테론 농도는 투여량에 따른 대조군과 비교해서 감소하는 경향이 있었다.
3%)의 TCS가 포함되어 있다. 그래서 일본 대학병원의 종卜폐수를 채수하여 TCS 실험했다 (2) TCS 은 acetaminophene- 같이 낮보다 야간에 높은 농도(최대 lOOOgg/l을 초과하는 고농도)로 검출되 었고 (ibuprofen, carbamazepine, disopyramide는 낮에 많이 검출되어 야간에 걸쳐서 그 농도가 감소했다), 겨울에 비해서 여름에 고농도로 검출되었다. 이 결과로서 여름철에 자주 발생 하는 식중독을 방지하기 위해서 손을 씻는 것 등에 TCS이 많이 사용되어졌다고 생각되어진다.
실제로 이 표적작용 효과를 ACR(acute/chronic ratio:급성(LCso)/만성(NOEL, LOEL)비)로서생태독성을 추측할 수 있다” ER, AR agonist 작용을 표적이라고 했을 경우, 이 생리기능의 표적 작용점이 불분명한 해초류나무척추동물에서는 ACR가 10전후이지만 인간과 거의 같은작용기서가 기능하고 있는 어류에는 생식능력에 영향을 미치게 한다. 급성 독성의 LC so와 장기 노출 때의 영향평가 지표인 NOEL를 만성 영향이라고 하면 ACR는 1,000부터 300, 000 의 범위이며, 장기 노출 때의 영향평가 지표인 NOEL이 보다 감수성이 높은 것으로 나타났다(Table 3). 비슷한 다른 예로 prapronolol와 같은。교감 수용체도 어류의 ACR이 50, 000과 만성작용 지표(NOEL)의 높은 예도 있다.
게다가 송사리의 초기생활단겨L 번식 및 차세대에 미치는 영향, 알과 치어를 이용한 급성 독성시험에서는 알에 대한 반수치사 농도는 399μg/1, 치어에서는 602ng/l로서 알의 부화에 강한 독성이 나타났다. 번식 시험에서는 송사리(F0)의 산란 수.수정율 및 차세대(F1) 알의 부화율에서는 영향이 나타나지 않았지만, 번식기의 숫컷송사리의 간장 중에서 난 황 단백전 구 물질인 비텔로제닌(vit시logenin)을 만들어내는 것이 확인되어, TCSe 저농도에서도 송사리에 대한 에스트로겐(estrogen) 작용을 나타내는 것이 시사되었다, . 또한, In vitro 시험으로서 효모two-hybrid법을 이용한 대사 활성 시험을 통해 그 전후의 에스트로겐류 활성을 조사했다(Fig.
TCSe Fi 알에 뚜렷한 영향은 나타나지 않았고, Fo 세대의 노출 마지막 날에 채취한 Fi 알을 부화시킨 후 4개월 뒤에 외관상 2차 성징이 관찰되었으나 자웅비는 모든 노출 농도에서 거의 1:1이었고, 영향도 나타나지 않았다.이번 시험에서는 자웅비에 영향은 나타나지 않았지만 부화 후 2일부터 14일간 10ug/l농도의 TCS에 노출을 시킬 경우, 자웅비가 수컷으로 된다는 보고가 있어 안드로겐(androgen) 작용을 일으킬 수 있는 가능성이 있다. 그래서 TCS의 작용기 서 해명에는 이런 것들을 고려한 평가가 필요하다고 생각된다.
하수처리장 부근에서 채수했던 샘플과 하수처리장 방류수에서는 모든 의약품과 TCS이 검출되었고, 하수처리장에서 약 1.5km 상류지점의 샘플에서도 저농도이지만 의약품이 검출되었으나 TCSe 검출되지 않았다. 하수처리장의 처리 과정에 있어서 의 의약품 잔존율을 Table 2에 나타냈다.
그 결과, 대사 활성화 TCSe 상당히 낮은 농도에서도 에스트로겐 활성이 나타났다. 한편, 남아프리카 발톱 개구리 (Xenopus fc电uis)를 이용한 생태영향평가에서는 TCS 투여 농도에서의 혈중 VTG 농도에 큰 변화가 나타나지 않았지만, 테스토스테론 농도는 투여량에 따른 대조군과 비교해서 감소하는 경향이 있었다. TCSe 남아프리카 발톱 개구리에 대하여 항안드로겐 작용을 가질 가능성도 시사되었다°
몇 백~몇천 ng/1 농도로 검출된 TCSe 환경 중에 생태계 영향이 걱정된다. 한편, 하수처리장의 유입수에서 해열소염 진통제인 ibuprofen, mefenamic acid, indomethacin, acetaminophe, 항간질제인 carbamazepine, 항부정맥용제 인propranolol, atenolol, dis- opyramide, 항진균제인 fluconazole, 항생물질제인 erythromycin, 시arithromycin, 합성 항균제인 levofloxacin과 TCS이 검출되었으며, 폭기 조나 최종 침전지에서 채수했던 처리 수에서도 의약품 및 TCS이 검출되었다. 그러나 하수처리장 방류수에서는 소량의 의약품이 검출되었지만 TCSe 검출되지 않았다.

후속연구

우리들은 병원 하수를 측정한 결과, 배설 후에 의약품류가 고농도로 검출되었다. 그리고, 하수처리장의 처리 수 및 하천수, 그리고 병원 하수 등이 의약품 배출원으로 생각되어 수환경 중의 의약품 일련의 동태를 얻었다® 이후 의약품의 배출원을 포함한 수환경 중의 의약품을 종합적으로 분석하는 것이 필요하다고 생각된다. 하수처리장의 방류수로부터 의약품류가 매일 계속해서 배출될 경우, 가령 방류수 중에 있어서 농도가 낮아도 의약품류가 수환경 중에 상당량 존재 시 수권 생태계에 영향을 야기할 위험이 있다.

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