• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.422-422
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• 2021

현대사회에서 플라스틱의 요구량은 꾸준히 증가하고 있으며 이에따라 생산량 역시 맞춰 증가하고 있다. 이에 따라 전세계적으로 플라스틱으로 인해 발생하는 폐기물의 양 역시 증가하고 있으며 이로 인해 플라스틱 재질의 폐기물이 많아지고 있다. 이 중 가장 문제가 되는 폐기물이 바로 미세플라스틱이다. 미세플라스틱은 1㎛ ~ 5mm 미만의 플라스틱으로 그 물리 화학적인 특성으로 인해 회수가 어려우며 외부 환경에 잔류시 독성을 유발할 수 있다. 플라스틱의 약한강도와 열악한 내열성 그리고 유기용매에 취약하다는 단점을 보완하기 위해 첨가하는 화학물질로 인해 내분비계교란물질을 발생시켜 생명체의 내분비계를 교란시켜 최종적으로 성기능장애를 유발한다. 또한 미세플라스틱의 표면은 유기염류성 살충제와 같은 잔류성오염물질(POPs persistent organic pollutants)사이의 흡착성이 크기 때문에 미세플라스틱은 POPs 농도를 주변보다 최대 백만배 높게 만들 수 있다. 미세플라스틱의 분석은 표준화된 방식이 없어서 제각각이지만 대체로 미세플라스틱 표면에 응집된 유기물을 처리하는 전처리, 미세플라스틱의 농도를 분석하는 정량분석, 그리고 미세플라스틱의 성분을 분석하는 정성분석의 과정을 거쳐서 진행된다. 이러한 미세플라스틱의 분석법을 기반으로 하수처리장에 유입되는 하수의 미세플라스틱 분석방법을 제안하면 다음과 같다. 우선 유입수로부터 미세플라스틱을 따로 분리하기 위해 체거름을 진행했다. 이후 유입하수의 성상에 맞는 적정 전처리 방법을 알아내기 위해 유기물을 제거하기 위한 산화방식으롷서 과산화수소수, 80℃의 과산화수소수, 그리고 펜톤산화의 서로 다른 3가지 방식을 사용했다. 이후 이어지는 정량분석과 정성분석결과를 비교하여 유입하수에 가장 최적인 미세플라스틱 측정방법을 알아보고자 한다.

• 공업화학전망
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• 제22권2호
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• pp.1-12
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• 2019

미세플라스틱은 5 mm 이하의 작은 플라스틱 입자를 말하며, 그 축적에 따른 환경적 문제가 커지면서 현재 심각한 사회문제가 되고 있다. 미세플라스틱은 해양으로 유입되어 해양생물계의 내분비계 교란물질로 작용하며 생태계를 교란시키고 종국에는 먹이사슬의 끝인 인류에게 큰 위험으로 다가오고 있다. 미세플라스틱에 대한 사회적 이슈가 높아지고 있는 현 시점에서 이들 문제점을 제대로 인식하고 해결방안을 모색할 필요성이 있다. 본 총설에서는 미세플라스틱의 현황과 해양생태계와 인체에 미치는 영향 그리고 미세플라스틱 검출법과 제거를 위한 정책과 연구 동향에 대해서 논의하고자 한다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제38권5호
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• pp.305-310
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• 2023

본 연구는 OECD TG No. 458, 22Rv1/MMTV_GR-KO 전사 활성화 분석법을 포함한 세포 기반 분석법을 사용하여 식품 및 생활용품에 포함된 파라벤과 트리클로산의 인간 안드로겐 수용체를 매개하는 내분비계 교란 가능성을 확인하는 것을 목표로 한다. 4가지 파라벤(메틸-, 에틸-, 프로필-, 부틸-)은 OECD TG No.458에서 AR 길항제로 확인된 반면, 파라벤의 AR 길항 효과는 S9 간 분획물이 있는 경우 나타나지 않았다. 트리클로산 역시 AR 길항제로 분류되었으며, 트리클로산에 의해 유도된 AR 길항 효과는 S9 간 분획물이 존재할 때 제 1상+2상 대사에서 유의하게 감소되었다. 파라벤과 트리클로산에 의해 유도되는 AR 길항 기전은 세포질 내 AR 이량화를 차단하여, 리간드 결합 AR이 핵으로의 전위를 억제함으로써 AR 매개 내분비 교란 효과를 나타냈다. 이러한 결과는 4가지 파라벤과 트리클로산이 AR 이량화 저해를 통한 AR 길항 효과를 나타내는 AR 매개 내분비 교란 가능성을 가지고 있으나, 간 대사 효소가 존재할 경우 내분비 교란 효과는 감소됨을 시사한다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제21권2호
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• pp.100-106
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• 2006

ER와 리포터 유전자인 $\beta$-galactosidase가 도입된 효모재조합검색시험법을 이용하여 파라벤류의 내분비계 장애작용을 검색하였다. 양성대조 시험물질로 앞의 시험법들과 동일하게 E2와 BPA를 설정하여 파라벤류의 에스트로젠성을 비교분석 하였다. E2의 경우 $10^{-9}M$에서 가장 활성이 높게 관찰되었고, BPA의 경우 $10^{-7}M$에서 에스트로젠성이 가장 높았다. 파라벤의 경우 이소프로필파라벤이 $10^{-9}M$에서 $10^{-3}M$까지 시험하였을 때, 농도 의존적으로 에스트로젠성이 증가하였으며, $10^{-9}M$의 경우 가장 강력한 에스트로젠성을 보였다. 또한 양성대조군인 E2와 비교하였을 때, $10^{-7}M$에서 $10^{-3}M$까지의 이소프로필파라벤은 오히려 E2보다 높은 내분비계 장애작용이 검색되었다. 이소프로필파라벤을 제외한 나머지 파라벤류의 경우 $10^{-4}M$과 $10^{-5}M$의 프로필파라벤과 $10^{-3}M$과 $10^{-4}M$의 에틸파라벤에서 에스트로젠성이 관찰되었다. 또한 MCF-7세포주는 사람의 유방암 세포이면서 $ER{\alpha}$가 존재하여 에스트로젠 또는 에스트로젠 유사물질이 ER와 반응하여 세포의 성장을 유도하게 된다. 이번 연구에서 파라벤의 시험 이전에 이미 내분비계 장애물질로 널리 알려진 BPA와 체내에 존재하는 강력한 에스트로젠이면서 BPA보다 활성이 1000배정도 높다고 알려진 E2를 양성대조군으로 설정하여 MCF-7세포의 성장을 관찰하였다. 72시간동안 BPA와 E2를 다양한 농도로 MCF-7세포에 노출한 후 DNA 양을 측정하였더니, E2의 경우 $10^{-9}M$에서 대조군보다 약 2.5배의 세포성장을 관찰할 수 있었으며, BPA의 경우 $10^{-8}M$에서 대조군 보다 약 2.2배의 세포성장을 관찰할 수 있었다. 에틸파라벤의 경우 $10^{-7}M$에서 $10^{-4}M$까지 농도 의존적으로 MCF-7세포의 성장을 증가시켰고, $10^{-4}M$이 대조군에 비해 세포성장이 약 2.2배에 달하여 양성대조군과 비슷하면서 높은 에스트로젠 유사반응을 보였다. 프로필파라벤, 부틸파라벤, 이소부틸파라벤과 이소프로필파라벤의 경우 $10^{-5}M$의 농도에서 2배 이상의 세포성장이 유도되었고, 이소프로필파라벤의 경우 RPE값이 약 104%에 이르는 등, 내분비계 장애작용이 검색되었다. 한편, 본 연구팀은 ER에 대한 파라벤의 시험관 내 상경적 결합력을 측정하기 위해 $ER{\alpha}$와 $ER{\beta}$ competition binding assay kit를 사용하여 시험하였다. 이 시험법은 E2와 비교하여 파라벤류의 $ER{\alpha}$와 $ER{\beta}$에 반응하는 시험물질의 RBA(relative binding affinities) 값을 측정하였다. 파라벤의 $ER{\alpha}$ 상경적 결합시험의 경우. E2의 $IC_{50}$의 값이 $4.29{\times}10^{-9}$이었고, 이소부틸파라벤의 경우 $4.5{\times}10^{-7}$에 달하여 RBA값이 0.952가 계산되었다. 이전 연구에 의해 밝혀진 BPA의 경우 RBA값이 0.333인데 반하여, 이소부틸파라벤은 약 3배가 높은 내분비계 장애작용이 검색되었다. 파라벤의 $ER{\beta}$ 상경적 결합시험의 경우. $ER{\alpha}$와 마찬가지로 이소부틸파라벤이 $1.94{\times}10^{-7}M$의 $IC_{50}$값을 가지면서 RBA값이 0.471이 계산되었다. 이것은 파라벤이 $ER{\alpha}$와 $\beta$모두와 결합을 할 수 있고 E2와 경쟁적으로 결합을 할 수 있으며 이는 내분비계를 방해할 수 있다는 것을 다시 한번 뒷받침 해주고 있다. 덧붙여 본 연구팀의 결과는 이소부틸파라벤의 경우 경쟁적으로 결합하는 능력 또한 내분비계교란물질로 잘 알려진 BPA만큼의 능력을 가지고 있는 것으로 나타났다. 결론적으로 in vitro적 방법으로 파라벤류들의 에스트로젠성을 측정한 결과 이미 보고된 연구와 비슷하게 화학 구조적으로 더 길거나 분지된 알킬기를 가지는 파라벤일수록 에스트로젠성이 더 강하게 나타났다. 따라서, 식품이나 화장품 등의 보존제로 사용되는 이 화학물질의 과다한 노출은 정상적인 내분비계에 큰 영향을 미칠 가능성이 있다고 판단된다.

• 환경생물
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• 제20권2호
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• pp.158-164
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• 2002

합성화학물질의 몇몇은 고등동물의 내분비계를 교란하는 물질로 작용하는 것이 알려져 있다. 다이옥신, 디디티, 피시비 및 비스페놀 에이 등이 내분비계 장애물질로 분류되어 선진 각국에서는 엄격한 통제하에 관리되고 있다. 본 연구는 자주달개비 미세핵 분석법을 이용하여 염색체이상 유발에 있어서의 BPA와 방사선의 상대적 효과를 비교하기 위하여 시행되었다. 홉수처리를 위하여 자주달개비 4430클론의 절취화서를 각각의 농도로 조제된 BPA용액에 여섯시간 동안 침지하고 폭기를 실시하였다. 한편 방사선의 영향을 평가하기 위하여 동일 식물체의 화서군을 양액에 침지한 상태로 0-0.5 Gy까지 선량별로 조사하였다. 실험선량의 범위에서 미세핵 생성률은 분명한 선량-반응 관계를 나타내었으며 BPA 실험농도 범위에 대해서도 농도-반응 관계를 나타내었다. 이들 두 가지 반응 관계식을 이용하여 동일한 미세핵 빈도를 유발하는 방사선량과 비스페놀 에이 농도를 산출할 수가 있는데, BPA $ll.8\mu{M}$은 방사선 피폭 후 임상증상이 나타나기 시작하는 선량인 0.25 Gy에 상응하는 염색체 이상을 유발하는 것으로 확인되었다 본 연구의 결과를 통하여 자주달개비 화분모세포는 비스페놀 에이, 옥틸페놀 또는 노닐페놀 등의 내분비계 장애물질의 생물학적 독성을 평가하는데 유용하게 활용할 수 있는 생물말단 점이라는 것이 입증되었다.

• 환경생물
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• 제21권2호
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• pp.87-100
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• 2003

환경오염이 심각해짐에 따라 국내외적으로 환경에 대한 관심이 고조되고 인체에 해를 끼치는 환경요인으로부터 방어하기 위한 많은 노력들이 기울여지고 있다. 특히 내분비계장애물질이 생식기능과 면역기능을 약화시키고, 행동 이상을 일으키며, 암 발생률을 높인다는 점이 밝혀지기 시작하면서 많은 연구들이 발표되고 여러 가지 방법들이 내분비계장애물질과 더불어 환경분야연구에 응용되어왔지만 단백질을 대상으로 연구하여 유전자기능을 연구하는 프로테오믹스(proteomics) 연구를 접목시키려는 시도가 아직까지는 빈약하다. 프로테오믹스는 기능을 갖는 단백질들의 발현을 종합적이고 정량적으로 측정하는 가장 직접적인 수단이고, 질병, 약물투여, shock 등 생물학적인 동요(perturbation)에 의하여 변하는 단백질들의 발현양상의 변화를 정확하게 관찰할 수 있으며, 생체내 유전자발현의 궁극적인 양상을 규명할 수 있고, 또한 유전자, 단백질 및 질병간의 연결고리를 제공한다. 기존의 biomarker는 다른 질병 표지자와 연관성이 높아 직접적인 유해물질 노출 위험도를 정확히 판정하기 어렵다. 따라서 대량발굴탐색(high-throughput screen-ing)이 가능한 2차원 전기영동 분석과 MALDI-TOF 또는 protein chip array와 SELDI-TOF에 의한 단백질 분자구조 분석기술 및 이들을 지원하는 생물정보학(bio-informatics)의 발전을 이용하여 환경독성 연구에 이용 할 수 있는 표적단백질(biomarker)발굴에 적절한 이용이 가능할 것이다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제5권2호
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• pp.35-42
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• 2020

17β-estradiol (E₂)는 난소로부터 방출되는 호르몬으로 가정 및 축산 오폐수에 포함되어 환경으로 지속적으로 유출된다. E₂는 높은 에스트로겐 활성을 가지고 있어 갑각류의 발달과 생식에 영향을 미치는 내분비계교란물질로 알려져 있다. 갑각류의 발달은 탈피호르몬(ecdysteroid)의 신호 전달 과정에 의해 이루어지지만 E₂가 소형 갑각류의 탈피호르몬 경로 유전자를 어떻게 조절하는지에 대한 연구는 매우 미흡하다. 본 연구에서는 기수산 물벼룩 Diaphanosoma celebensis에서 E₂에 대한 급성 독성 시험을 통해 24-h LC_x 값을 도출하였고, E₂ 노출에 따른 탈피호르몬 경로에 관여하는 7개의 유전자(CYP314a1, EcRA, EcRB, USP, ERR, Vtg, VtgR)의 시간별 발현 변화를 quantitative real time polymerase chain reaction (qRT-PCR)을 이용하여 분석하였다. D. celebensis의 24-h LC₅₀ 값은 9.581 mg/l (95% C.I.: 7.697~11.927 mg/l), 24 h-LC₁₀ 값은 4.842 mg/l(95% C.I.: 3.683~6.366 mg/l)로 나타났다. CYP314a1, EcRA, USP, VtgR 유전자의 발현이 12시간 또는 24시간에 유의하게 증가하는 양상을 보였다. 이러한 결과는 E₂가 D. celebensis의 탈피호르몬 경로에 관련하는 유전자의 발현을 조절함으로써 탈피와 생식에 영향을 미칠 수 있을 것임을 시사한다. 본 연구는 소형 갑각류에서 내분비계교란물질이 탈피 경로에 미치는 영향에 대한 분자 기전을 이해하는데 도움이 될 것이다.

• 환경생물
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• 제32권4호
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• pp.271-285
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• 2014

알루미늄은 폐광산 침출수, 산업폐수, 생활하수 등을 통해 수계로 유입되어 수생생물에 농축되고 독성을 유발할 수 있다. 최근 다양한 수생생물에서 알루미늄의 독성에 관한 보고가 증가하고 있지만 오염현황 및 생태독성에 대한 연구가 많이 이뤄지지 않았다. 본 소고에서는 수서무척추동물, 어류, 양서류에서 알루미늄의 독성자료를 고찰함으로써 잔류량 가이드라인 설정의 필요성과 알루미늄의 수생태독성 분석전략을 제언하고자 하였다. 다양한 형태의 알루미늄화합물이 수생동물에서 1차적으로 아가미기능을 방해하여 생존을 위협하고 세포독성, 유전독성, 산화적스트레스, 내분비계교란, 생식교란, 대사교란, 항상성교란 등의 독성효과가 있는 것으로 확인되었다. 특히, 산성조건에서 환경잔류농도 수준의 알루미늄 화합물은 어류에서 호르몬농도 변화를 유발하였다. 알루미늄은 산성 및 염기성 조건에서 용해도가 증가하기 때문에 국내의 폐광산 인근의 산성 수계 뿐 아니라 조류 대발생에 의해 pH가 상승하는 호수나 강에서도 알루미늄의 독성효과가 나타날 것으로 사료된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제2권2호
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• pp.115-133
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• 1998

지난 반세기 동안내분비 장애물질의 제한없는 생산과 무분별한 소비, 방출, 폐기는 물, 흙, 공기 등 자연을 오염시켜 왔다. 그 결과 생태계의 야생동물이 오염되어, 생식과 발생의 이상이 일어나고, 멸종이 예견되기에 이르렀다. 또한 동물 자신은 물론, 후세대에 내분비계의 교란을 일으켜 정상적인 성생활, 발생과 생식의 기형, 정자수 감소 등의 불임유발, 성행동, 신경계와 면역계의 이상, 암까지 유발하는 것으로 알려지고 있다. 암이 개체의 사멸을 일으키는 반면, 내분비 장애물질은 체내에 잔류되며 대를 이어 전달되고, 사멸하여도 환경의 오염원이 되어 먹이사슬로 축적된다는 의미에서 야생동물은 물론 인간의 미래를 어둡게 만든다고 판단되고 있다. 그러므로 이들이 야생동물의 생식과 발생에 미치는 영향, 먹이사슬내의 이동 및 오염 확산을 개관하고자 하였다. 또한 이에 대처하기 위한 국내외 연구동향을 기술하고, 또 중요한 물질의 생산 현황을 요약하고, 발생과 생식을 전공하는 연구자 제위에게 관심을 유도하고자 하였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제42권3호
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• pp.169-188
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• 2016

Objectives: Although information on the toxicity of phthalate diesters is readily available, little is known about phthalate alternatives. The present article provides a summary of available information on the toxicity of phthalate diesters and their alternatives, with a special focus on estrogenicity and androgenicity. Methods: We collected a battery of in vitro and in vivo assay data from the literature to assess the estrogenicity/anti-estrogenicity and androgenicity/anti-androgenicity of 15 phthalate diesters and 21 phthalate alternatives. Results: A number of in vitro studies show that certain phthalate diesters can bind to estrogen receptors and have a weak estrogenic potential. However, this potential was not seen in in vivo studies. Phthalate diesters produced anti-androgenic effects in animals by reducing testosterone production. Among them, di-(2-ethyl-hexyl) phthalate (DEHP) was the most potent. While almost all phthalate alternatives have a lower toxic potential than does DEHP, evidence of reproductive toxicity and estrogenic potential were found in several substances. Conclusion: Significant data gaps exist for phthalate alternatives regarding reproductive endocrine disruption, requiring further investigation.