초록 ▼

요약
본 연구는 농약에 대한 인체노출인자(피부흡수율, 흡입흡수율) 평가방법을 개발 확립하여 농작업자 건강에 대한 위해성평가에 적용하고, 대체시험법을 개발하며, 농작업자에 대한 급만성 농약중독 예측을 위한 생체바이오마커를 개발하여 농작업자의 건강보호에 활용하고자 수행되었다.

1세부에서는 농약의 피부흡수율 시험법 구축을 위한 OECD, EU, EFSA등 시험법을 비교검토하고, 생체외·생체내 피부흡수율, 흡입흡수율 평가를 위해 실험모델을 구축하였으며, 구축한 실험모델에 대한 검증을 위하여 클로르피리포스 및 티오파네이트-

요약
본 연구는 농약에 대한 인체노출인자(피부흡수율, 흡입흡수율) 평가방법을 개발 확립하여 농작업자 건강에 대한 위해성평가에 적용하고, 대체시험법을 개발하며, 농작업자에 대한 급만성 농약중독 예측을 위한 생체바이오마커를 개발하여 농작업자의 건강보호에 활용하고자 수행되었다.

1세부에서는 농약의 피부흡수율 시험법 구축을 위한 OECD, EU, EFSA등 시험법을 비교검토하고, 생체외·생체내 피부흡수율, 흡입흡수율 평가를 위해 실험모델을 구축하였으며, 구축한 실험모델에 대한 검증을 위하여 클로르피리포스 및 티오파네이트-메틸에 대한 적용시험을 진행하였다. 적용시험을 통하여 산출된 피부흡수율 및 흡입흡수율 값을 이용하여 농약의 피부 및 흡입을 통한 생체 노출량을 평가하여 농작업자에 대한 위해성을 확인하였으며, 클로르피리포스는 노출된 농약이 주로 피부층에 잔존하여 인체위해성은 크지 않을 것으로 평가되었고, 티오파네이트-메틸은 농작업자에 대한 노출량이 AOEL보다 다소 높을 것으로 평가되었다.

또한, 농약 제품 특성별, 노출 조건별 피부노출량 평가모델을 구축하기 위하여 국내 다생산 농약 20종에 대한 농약 성분과 제품별 피부흡수율 조사, 농약 사용조건 비교조사 등을 하였다. 그리고 농약의 흡입 노출량 평가모델을 구축하기 위하여 흡입노출에 의한 농작업자 노출량 평가방법 및 국제적 동향을 조사하였고, 농약 제품의 피부 및 흡입 노출량 평가와 이를 위한 위해성평가 가이드라인을 개발하였다.

2세부에서는 타겟 장기인 피부와 호흡기의 in vitro 대체법 구축 및 독성 기전연구를 위한 사람유래의 세포주(피부, 호흡기)를 선정하여 recepter gene assay를 진행하였고, 농약의 표적장기 독성을 예측하기 위한 in vitro High Throughput Screening(HTS) 방법을 개발하였다. 또한 시스템 독성학적 대체기술 개발 및 독성평가지표에 대한 기전 네트워크를 분석하기 위하여 인간유래세포, 호흡기 세포주에서 유전자, 단백질 변화를 연구하였고, 농약독성, 표적장기 질환별 functional guidance bioindicator 발굴을 통한 대체법 및 스크리닝 시험법을 개발하였으며, 화학 분류별로 선정된 농약들의 표적장기세포에서의 HTS 결과에 대한 체계적 자료를 확보하여 발굴된 독성평가지표 및 대체법을 기반으로 기전 네트워크 연구를 진행하였다.

3세부에서는 동물에게 급성 및 반복 농약 노출을 통하여 뇨, 혈액 등 생체시료를 채취하였고, 이를 이용하여 농약의 특이적 바이오마커 분석을 위한 분석법 정립 및 노출량과의 상관성을 분석하였다. 또한 농작업자 대상 단기 농약 노출시험을 통하여 생체 바이오마커 분석 및 노출량과의 상관성을 분석하였다.

결론적으로 본 과제를 통하여 농약에 대한 생체내 피부흡수율 표준시험법이 확립되었고, 농작업자에 대한 농약의 노출에 의한 위해성평가 지침이 도출되었다. 아울러 국내 다생산 농약에 대한 농작업자 노출허용량을 근거로 하여 농작업시 노출되는 양의 위해도가 확인되었다.

또한 농약의 신속 간편하며 시스템적 대체독성시험법으로 피부독성과 흡입독성 마커가 확립되었고 이들 유전자를 도입한 유전자 전환 인체피부세포 및 폐세포가 개발 확립되어 기전 네트워크 규명에 이용될 수 있음이 확인되었다.

아울러 농약에 대한 급만성 노출지표 바이오마커가 확립되어 농약노출시 신속 간편하게 농약에 대한 농작업자의 노출량·독성·노출여부를 확인할 수 있으며 농약의 농작업자에 대한 안전성 향상 및 보다 과학적인 평가가 가능할 것으로 기대된다.

(출처 : 보고서 요약서 p.3)

Abstract ▼

[Study on Human Exposure indicators for the exposure analysis of pesticides]

Results
○ Comparison research of dermal absorption rate test method (OECD, EU, US, etc.)
- Comparative analysis of guidelines for dermal absorption and inhalation exposure amount

○ Establishment and appl

[Study on Human Exposure indicators for the exposure analysis of pesticides]

Results
○ Comparison research of dermal absorption rate test method (OECD, EU, US, etc.)
- Comparative analysis of guidelines for dermal absorption and inhalation exposure amount

○ Establishment and application of in vitro dermal absorption test model of pesticides
- Analysis of dermal absorption rate and exposure assessment of chlorpyrifos using in vitro rat skin tissue
- In vitro dermal absorption of chlorpyrifos : 2.91%
- Human body dose with in vitro dermal absorption of chlorpyrifos : 0.012 mg/kg bw/day (Wettable powder, speed sprayer condition)
- In the calculation of human body exposure using in vitro dermal absorption of Chlorpyrifos, it is higher than exposure dose of operators, but most of it remains in skin layer. So human risk is not expected to high

○ Establishment and application test of in vivo skin absorption rate test of pesticide
- Analysis of dermal absorption rate of chlorpyrifos through in vivo dermal exposure
- In vivo dermal absorption of chlorpyrifos : 1.1%
- Human body dose with in vivo dermal absorption of chlorpyrifos : 0.0077 mg/kg bw/day (Wettable powder, speed sprayer condition)
- In the calculation of human body exposure using in vitro dermal absorption of Chlorpyrifos, it is higher than exposure dose of operators, but most of it remains in skin layer. So human risk is not expected to high

○ Establishment of test model of inhalation absorption rate using in vivo rat model and its application to obtain internal exposure dose
- Analysis of absorption rate of chlorpyrifos through in vivo inhalation exposure
- In vivo inhalation absorption of chlorpyrifos: 55.57%
- particle size of chlorpyrifos: under 3㎛
- Attached to alveola and absorbed through the alveoli wall
⇒ Inhalation absorption rate 100% applied

○ Establishment and application of exposure assessment method based on skin and absorption rate of pesticides
- Comparison research of toxicity value of pesticide ingredients, dermal absorption rate, conditions of use and exposure conditions to operators
- Dermal absorption test of thiophanate-methyl using in vivo rat model
- Risk assessment of operators by skin and inhalation exposure of highly produced pesticide products

[Development of alternative system toxicological techniques network analysis of toxicological indicators]

Results
○ Development of toxicity screening system regarding target organ toxicity
- Selection of pesticide toxicity marker and reporter gene assay using cell lines of major organs to pesticide exposure, skin and respiratory system
- Development of in vitro high throughput screening (HTS) system to screen target organ toxicity of pesticides

○ Development of alternative test for systemic toxicity and analysis of toxicity mechanism
- Study of gene and protein changes in human-derived cell lines of skin and airway
- Development of alternative test and screening test using functional guidance bioindicator regarding pesticide toxicity and target organ disease
- Collection of data of the HTS results of selected pesticides in the target organ cell lines
- Investigation of toxicity mechanisms of pesticides in the skin and airway cells

[Study of Predictive Biomarkers for acute and chronic pesticide poisoning]

Results
○ High correlations with pesticide exposure(chlrorpyrifos and deltametrin) and urinary metabolite(TCP and 3-PBA) were observed in single or the repeated pesticide exposure of animal experiment.
○ Correlation with deltemethrin exposure and urinary 3-PBA for pesticide sprayer was not observed.

(출처 : Summary p.9)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국 문 요 약 문 ... 5
• Summary ... 9
• 목차 ... 13
• 제 1 장 연구 개발 과제의 개요 ... 14
• 제1절 연구 개발 목적 ... 14
• 제2절 연구 개발의 필요성 ... 15
• 제3절 연구 개발 범위 ... 20
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 22
• 제 3 장 연구 수행 내용 및 결과 ... 33
• 1절 연구내용 ... 33
• 2절 연구방법 ... 36
• 3절 연구결과 ... 48
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 147
• 제1절 : 목표대비 달성도 ... 147
• 제 5 장 연구 결과의 활용 계획 ... 153
• 제1절 : 연구결과의 활용 계획 ... 153
• 제2절 : 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 154
• 제 6 장 연구 과정에서 수집한 해외 과학 기술 정보 ... 156
• 제 7 장 연구 개발 결과의 보안 등급 ... 161
• 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 161
• 제 9 장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 161
• 제 10 장 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 164
• 제 11 장 기타사항 ... 173
• 제 12 장 참고문헌 ... 174
• 끝페이지 ... 180