초록 ▼

Ⅰ. 서 론
조류독소 (algal toxins)의 일종인 마이크로시스틴은 7개의 아미노산이 고리로 연결된 펩타이드 구조로 80개의 구조 이성질체가 존재하며, 독성이 높아 유해성이 큰 물질에 속한다. 국제암연구소 (IARC)에서는 마이크로시스틴의 가변 아미노산 위치가 물질 중 류신 (leucine, L)과 아르기닌 (arginine, R)으로 연결된 마이크로시스틴 LR형 (microcystin-LR; MC-LR)을 그룹 2B (인체에 간암을 일으킬 우려가 높은 물질)로 분류하였다.

마이크로시스틴이 수생태계로 노출되는

Ⅰ. 서 론
조류독소 (algal toxins)의 일종인 마이크로시스틴은 7개의 아미노산이 고리로 연결된 펩타이드 구조로 80개의 구조 이성질체가 존재하며, 독성이 높아 유해성이 큰 물질에 속한다. 국제암연구소 (IARC)에서는 마이크로시스틴의 가변 아미노산 위치가 물질 중 류신 (leucine, L)과 아르기닌 (arginine, R)으로 연결된 마이크로시스틴 LR형 (microcystin-LR; MC-LR)을 그룹 2B (인체에 간암을 일으킬 우려가 높은 물질)로 분류하였다.

마이크로시스틴이 수생태계로 노출되는 주요 경로로는 독성 남조류(Anabaena, Microcystis, Oscillatoria 등) 세포의 사멸·용균 (lysis)을 통해 이차대사물질인 마이크로시스틴이 수중으로 방출되거나, 생물축적으로 인한 먹이사슬을 통해 독소가 상위 영양단계로 전달되는 경우이다. 남조류는 일반적으로 독소뿐만 아니라 영양학적으로 빈약하여 포식자들이 상대적으로 먹이원으로서의 선호도가 낮다. 그러나 부영양화가 심하게 진행된 호소에서는 동물플랑크톤에 있어서 대체 먹이원으로서 유용하게 활용할 수 있기 때문에 먹이사슬을 통한 생물축적은 주요한 노출경로가 될 수 있다.

마이크로시스틴에 의한 인체 및 생태계 노출 및 중독사례는 외국에서 종종 알려져 있다. 1996년 브라질에서 독성 남조류로 오염된 물을 131명의 신장투석 환자에 잘못 이용하여 이중 100명에게 급성 간부전증이 발생하였고, 최종적으로 52명이 사망한 사례가 있다4. 또한 2007년 미국 캘리포니아의 몬테레이만에서는 수달 21마리가 폐사하었는데 이는 마이크로시스틴 중독으로 인한 간병변이 주요원인으로 추정되었다.

국내에서는 남조류 독소 관리를 위하여 상수원수를 대상으로 1998년부터 조류경보제를 시행해 오고 있다. 그리고 정수 처리된 음용수 관리를 위하여 2013년부터 세계보건기구 (WHO)와 동일하게 MC-LR에 대해 권고기준으로 1 ㎍/L을 설정하여 관리하고 있다.

마이크로시스틴에 대한 생태독성평가 연구는 국외에서 다양한 분류군을 대상으로 수행되었으나, 조류의 주요 포식자인 물벼룩에 대한 만성 생태독성 자료는 상대적으로 빈약한 편이다. 또한 국내 주요호소에서 매년 수온이 높은 시기에 독성남조류에 의한 녹조현상이 반복적으로 발생하는 경우가 많아 조류독소의 수생태계에 대한 위해가능성이 상존하고 있다. 그러나 국내·외에서 마이크로 시스틴에 의한 인체위해성평가가 수행된 경우는 일부 있으나 생태위해성평가는 아직까지 수행된 사례가 없는 실정이다.

따라서 본 연구의 목적은 녹조가 발생한 소규모 저수지를 대상으로 마이크로 시스틴 중 MC-LR에 대한 생태위해성을 평가하여 생태계 위해여부에 대한 과학적 정보를 제공하고자 하였다. 이와 더불어 국내고유 서식종인 물벼룩 Moina macrocopa 및 국제 표준종인 송사리(Oryzias latipes)를 대상으로 수생태 만성독성 자료를 생산하여 생태위해성평가에 활용하였다.

( 출처 : 본론 Ⅰ. 서론 6p )

Abstract ▼

In order to determine the risk of microcystin-LR (MC-LR), aquatic(sub)chronic toxicity tests were conducted using domestic Daphnia (Moina macrocopa) and international standard test species, Oryzias latipes.
Ecological risk assessment was also conducted on the selected target sites where heavy blu

In order to determine the risk of microcystin-LR (MC-LR), aquatic(sub)chronic toxicity tests were conducted using domestic Daphnia (Moina macrocopa) and international standard test species, Oryzias latipes.
Ecological risk assessment was also conducted on the selected target sites where heavy blue-green algal bloom occurred. In the chronic toxicity test using M. macrocopa, MC-LR did not affect survival of test species even at the highest exposure concentration (500 ㎍/L), but statistically significant differences were shown in reproduction endpoints at the same concentration, resulting in 100 ㎍/L as a No Observed Effect Concentration(NOEC). In the early-life stage test using O. latipes, survival was reduced at the highest exposure concentration (4,000 ㎍/L) and developmentalabnormality in embryos was observed. Therefore, NOEC value for embryonicdevelopmental toxicity was determined at 1,000 ㎍/L.

At the reservoir B of the two target reservoirs, heavy blue green algal bloom occurred and average concentrations of total intra-cellular and dissolved MCs were 0.59 ㎍/L and 192.41 ㎍/L, respectively. The highest concentration of dissolved MC-LR was 0.68 ㎍/L, and 90 percentile value was 0.53 ㎍/L. As a result of measuring MC-LR concentration in fish tissue, maximum 0.021 ㎍/g was accumulated at the muscle of the fish collected from the reservoir B. Hazard quotients (HQs) of dissolved MC-LR were 0.06 and 0.31 in reservoir A and B, respectively. HQ considering secondary poisoning of mammals by ingesting fish was also under 1 (HQ= 0.78).

Results showed that risk concern was low at the present levels of MC-LR in the target sites. However, further studies are needed for identification of food chain relations and bioaccumulation monitoring toward inhabiting biota when algal blooming events occur, because the secondary poisoning to high level predators by bioaccumulation of MC-LR was relatively higher than direct effects of water-borne exposure by dissolved MCs.

( 출처 : Abstracts 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 2표목차 ... 3그림목 ... 4Abstract ... 5Ⅰ. 서 론 ... 6Ⅱ. 연구 내용 및 방법 ... 8 1. 연구 목표 ... 8 2. 연구 내용 및 방법 ... 8 가. 연구 내용 ... 8 나. 생태위해성평가 방법 ... 8 다. 생태독성시험 방법 ... 10 라. 마이크로시스틴 독소 분석 ... 11 마. 어류, 남조류 조사 및 일반 수질 분석 ... 12Ⅲ. 연구결과 및 고찰 ... 14 1. 마이크로시스틴의 특징 및 현황 ... 14 2. 유해성 확인 ... 18 가. 생태 유해성 확인 ... 18 나. 수생태 만성 독성실험 결과 ... 20 3. 종민감도 분석평가 ... 24 4. 노출평가 ... 27 5. 위해도 결정 ... 30Ⅳ. 결 론 ... 32참 고 문 헌 ... 33끝페이지 ... 38