[보고서]농약 부제(additives)의 인체독성 치료법 개선을 위한 연구

홍세용

[국가R&D연구보고서] 농약 부제(additives)의 인체독성 치료법 개선을 위한 연구
A study for improvement of treatment modality in patients with acute pesticide additives intoxication 원문보기

보고서 정보
주관연구기관	순천향대학교 SoonChunHyang University
연구책임자	홍세용
참여연구자	길효욱 , 이은영 , 이상미 , 박삼엘 , 김보현 , 백인영 , 임티아즐 , 안주경
보고서유형	최종보고서
발행국가	대한민국
언어	한국어
발행년월	2018-01
과제시작연도	2017
주관부처	농촌진흥청 Rural Development Administration(RDA)
연구관리전문기관	농촌진흥청 Rural Development Administration
등록번호	TRKO201800043125
과제고유번호	1395049245
사업명	친환경안전농축산물생산기술
DB 구축일자	2018-11-24
키워드	농약 부제.자일렌.계면활성제.혈액 투석.혈액 관류.additives.xylene.surfactants.hemodialysis.hemoperfusion.
DOI	https://doi.org/10.23000/TRKO201800043125

초록 ▼

1. 농약에 흔히 사용되는 계면활성제인 4-nonylphenyl-polyethylene glycol은 유해산소 (reactive oxygen species) 형성에 의하여 신경세포 (human neuroblastoma cells) 손상을 유발한다.
2. 농약에 흔히 사용되는 공업용 알콜은 그 대사물인 포름알데하이드 (formaldehyde)에 의한 미토콘드리아 손상에 의하여 신경세포(SK-N-SH neuroblastoma cells) 손상을 유발한다.
3. 급성 농약중독 환자에서는 부제인 부동액, 용제(메타놀, 자일렌) 등의 대사물 축적에 의해 소위 high anion gap metabolic acidosis가 초래되어 중독 현상을 악화시킬 수 있다.
4. 글루포시네이트 암모니움 중독환자 중에서 흔히 관찰되는 기억력 상실은 뇌 측두엽의 당 대사 감소와 관련이 있다.
5. 글루포시네이트 중독환자에서 발생하는 경련의 특징은-
a). 중독 후 12-24 시간에 발생하며 72 시간이후 소실된다.
c). Generalized tonic-clonic seizures가 가장 흔하다(85.7% ).
d). 경련 발생 유무는 생존율과 관련은 없다.
6. 계면활성제 4-nonylphenyl-polyethylene glycol은 중독시 cholestatic hepatitis를 유발하여 환자를 사망에 이르게 할 수 있다.
7. 소변에서 Methylhippuric acid를 측정하면 급성 농약중독 환자에서 부제로 음독된 자일렌(xylene)의 양을 추정할 수 있다.
8. 급성 농약중독환자에서 혈액투석과 혈액관류를 동에 실시하면 예후가 좋다.

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

Purpose&Contents
1. NP40 stimulates reactive oxygen species generation and apoptosis in human neuroblastoma cells.
2. Effects of formaldehyde on mitochondrial dysfunction and in SK-N-SH cells.
3. The Anion Gap is a Predictive Clinical Marker for Death in Pesticide Intoxication.
4. Change of Brain PET-CT (Positron emission tomography–computed tomography) in patients, suffering from acute memory loss after acute glufosinate intoxication.
5. Seizures in Patients with Acute Glufosinate intoxication.
6. Human cholestatic hepatitis owing to polyoxyethylene nonylphenol ingestion.
7. Methylhippuric acid in the urine in patients with acute pesticide intoxication.
8. Concurrent Hemoperfusion and Hemodialysis in Acute Pesticide Intoxication.

Results
1. Suffactant, 4-nonylphenyl-polyethylene glycol stimulates reactive oxygen species generation and apoptosis in human neuroblastoma cells.
2. Formaldehyde cause mitochondrial dysfunction and apoptosis in SK-N-SH neuroblastoma cells.
3. The Anion Gap is a Predictive Clinical Marker for Death in Patients with Acute Pesticide Intoxication.
4. Decreased glucose utilization in brain is one of mechanism of memory loss in patients with acute glufosinate intoxication.
5. Glufosinate ammonium herbicide is the most common seizurogenic pesticide class.
6. 4-nonylphenyl-polyethylene glycol may cause cholestatic hepatitis in human.
7. Methylhippuric acid in the urine is a clinical marker in patients with acute pesticide intoxication.
8. Concurrent Hemoperfusion and Hemodialysis is a safe and effective treatment modality in Patient with Acute Pesticide Intoxication.

Expected Contribution
1. The results of our research improve our understanding of pathophysiology in additives induced intoxication.
2. Methylhippuric acid in the urine may be used as a clinical marker in patients with acute pesticide intoxication.
3. Our results suggest that concurrent HP and HD would be an effective and safe treatment modality in patients with acute pesticide intoxication.

(출처 : Summary 5p)

목차 Contents

표지 ... 1
제 출 문 ... 2
보고서 요약서 ... 3
국 문 요 약 문 ... 4
Summary ... 5
목차 ... 6
제 1 장 연구 개발 과제의 개요 ... 8
제 1 절 연구 개발 목적 ... 8
제 2 절 연구 개발의 필요성 ... 8
제 3 절 연구 개발 범위 ... 9
제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 10
제 3 장 연구 수행 내용 및 결과 ... 11
제 1 절 계면활성제 세포독성연구 ... 11
제 2 절 공업용 알콜의 세포독성연구 ... 18
제 3 절 부제의 인체독성 연구 ... 26
제 4 절 글루포시네이트 암모니움 중독환자에서 의식소실(기억력상실)을 보이는 환자의 임상적 고찰 ... 32
제 5 절 글루포시네이트 중독환자에서 발생하는 경련에 대한 연구 ... 37
제 6 절 계면활성제 4-nonylphenyl-polyethylene glycol의 간 독성 연구 ... 39
제 7 절 농약 중독 환자에서 자일렌(xylene)의 뇨중 농도 ... 43
제 8 절 계면활성제 측정법 개선을 위한 연구 ... 48
제 9 절 급성 농약중독환자에서 혈액투석과 혈액관류 동시 시술의 치료 효과 ... 50
제 4 장 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 52
제 1 절 목표대비 달성도 ... 52
제 2 절 정량적 성과 ... 53
제 5 장 연구 결과의 활용 계획 ... 54
제 1 절 연구개발 결과의 활용방안 ... 54
제 2 절 기대성과 및 파급효과 ... 54
제 6 장 연구 과정에서 수집한 해외 과학 기술 정보 ... 55
제 7 장 연구 개발 결과의 보안 등급 ... 56
제 8 장 국가과학기술지식정보서비스에등록한연구시설·장비현황 ... 57
제 9 장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 58
제 10 장 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 60
제 11 장 기타사항 ... 61
제 12 장 참고문헌 ... 62
끝페이지 ... 67

표/그림 (10)

표 Comparative cytotoxicity of methanol and its metabolites on various cells by MTT analysis. Methanol, formaldehyde, and formic acid were introduced to SK-N-SH (A), A549 (B), Hep G2 (C) and ARPE 19 (D) cells at a concentration range of 12.5-N800 μM for 24 h and MTT assay was performed. Untreated cells were used as controls. Data are presented as mean ± S.D. of three independent experiments. Asterisk (*) denotes significant differences relative to control (p < 0.05)
표 Comparative ROS generation by methanol and its metabolites in SK-N-SH
표 The effects of formaldehyde on mitochondrial enzyme activity and ATP generation in SK-N-SH cells. SK-N-SH cells were treated with 25-200 μM formaldehyde or were left untreated for 12 h to detect Complex I (A), Complex IV (B), and aconitase (C) activities. Cell lysates were used to study Complex I activity, but freshly isolated mitochondria were used to assay Complex IV and aconitase activities. We also measured ATP levels in cells treated with 12.5-+400 μM formaldehyde and compared these to the levels in untreated cells. Percentage of ATP level was determined in 12-h treated cells (D). Data are presented as mean ± S.D. of three independent experiments. Asterisk (*) denotes significant differences relative to control (p < 0.05)
표 The effect of formaldehyde on MMP in SK-N-SH cells. SK-N-SH cells were treated with 50-R200 μM formaldehyde or left untreated for 24 h. Collapse of the MMP in cells was detected by confocal laser scanning microscopy using rhodamine123 staining. The lower panels show the phase contrast images of the respective fluorescent pictures. Magnification scale, 50 μm
표 The effect of formaldehyde on chromatin fragmentation in SK-N-SH cells. Apoptosis was detected using Hoechst 33258 dye staining of 50-200 μM formaldehyde-exposed SK-N-SH cells. Nuclear damage in 24-h formaldehyde-treated cells was detected by confocal laser scanning microscopy. Arrows indicated condensed or fragmented nuclei. Scale bar, 20 μm (A). Apoptotic rate was determined by scoring the percentage of cells containing fragmented nuclei with the total number of cells. Data are presented as mean ± S.D. of three independent experiments. Asterisk (*) denotes significant differences relative to control (p < 0.05) (B)
표 The effect of formaldehyde on caspase-9 and caspase-3/-7 activities in SK-N-SH cells. SK-N-SH cells were treated with 12.5-200 μM of formaldehyde to detect caspase-9 activity (A) and with 3.125-|200 μM of formaldehyde to detect caspase-3/-7 activity (B). In both cases, cells were treated for 24 h and a sample without any treatment was used as control. Data are presented as mean ± S.D. of three independent experiments. Asterisk (*) denotes significant differences relative to control (p < 0.05). Cells were treated with 50-200 μM of formaldehyde for 24 h to detect the cleavage of caspase-9 and caspase-3 by western blot analysis. β-actin was used as endogenous control (C)
표 The effect of formaldehyde on apoptosis in SK-N-SH cells. Representative flow cytometric analysis of cells stained with annexin V/PI following treatment with 100-400 μM formaldehyde for 24 h. The lower left panel shows the live cells, the lower right panel shows the early apoptotic cells, the upper right panel shows the late apoptotic cells or cells undergoing necrosis, and the upper left panel shows necrotic cells
표 Analysis of the risk factors for seizure
표 Association of intoxication severity with the potential risk factors in patients with organophosphate and pyrethroid intoxication
표 Comparison of demographics, pesticide class, and clinical outcome between the HPD and HP-HD groups

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