식품에 수은이 오염(汚染)되었을 경우 수세(水沈) 및 조리(調理)중 수은함량에 어떠한 변화가 일어나는가를 알아보기 위해 수은 오염이 우려되는 쌀, 콩나물, 물고기가 사용되었으며 수은의 검출은 무염화(無炎火) 원자흡광법에 의해 측정되었다. 수은을 인위적으로 1ppm수준으로 오염시킨 쌀을 3회 수세시 전체 수은량의 24%가, 4회 수세시 31%가 감소되었으나 취반(炊飯)에 의해서는 유의적인 함량변화를 보이지 않았다. 수은 80ppm으로 오염된 콩나물을 3회 수세한 경우 수은잔류량의 약 26%가 감소하였으나 가열조리에 의해서는 전체 수은량의 감소가 없었다. 콩나물의 가열조리시 수은은 고형물에서 국물로 용출(溶出)되었으며 용출량은 가열시간, 소금농도와 첨가하는 물의 양에 따라 23-41%의 범위에서 다르게 나타났다. 수은 1ppm으로 오염된 물고기의 가열조리시 전체 수은량의 감소는 없었으나 이때 수은은 고형물에서 국물로 용출되었으며 용출량은 조리용수(調理用水)의 소금농도에 의해 2-10%의 범위에서 달리 나타났다. 물고기를 조리후 비가식부(非可食部)를 버리는 경우 오염(汚染)된 수은의 32%가 제거되었다.
생쥐 신장의 근위세뇨관과 원위세뇨관 세포의 미세구조에 미치는 염화 메틸수은의 독성에 대한 홍삼유출물의 첨독성적 영향을 전자현징경적으로 연구하였다. 염화 메틸수은 처리군의 근위세뇨관 세포에서는 대조군에서 보다 철세 융모가 다소 축소되고 불규칙한 배열을 하였다. Brush border의 인접 부위에서는 작은 경계들이 나타나고 세포질 중앙 부위에서는 치밀체를 함유한 큰 육포들이 관색되었다. Mitochondria는 상당히 팽대되고 기양막은 부분적으로 비후되었으며 다수의 ITsosome이 나타났다. 염화 메틸수은 처리군의 원위세뇨관 세롱에서는 불규칙한 세포 표면, 양사된 세포, 그리고 다수의 ribosome과 소수의 지방사이 나타났으며 mitochondria 는 팽대되고 기고막은 부분적으로 비후되었다. 염화 메틸수은-홍삼추출물 병행 처리군의 근위세뇨관 세포에서는 염화 메틸수은 처리군에서 보다 mitochondria의 팽대 정도가 감소되었으며 육포의 크기와 수도 상당히 감소되었다. 염화 메틸수은-홍모적출물 병행 처리군의 원위세뇨관 세롱에서는 세포 표면이 어느정도 규칙적이고 mitochondria의 정해와 기저막의 비후 정도가 감소되어 정상 세포와 거의 유사하였다.
생쥐 간세포(肝細胞)의 미세구조(微細構造)에 미치는 메틸수은(水銀)의 독성적(毒性的) 영향(影響)과 이에 대한 홍삼(紅蔘) 추출물(抽出物)의 해독효과를 전자현미경적(電子顯微鏡的)으로 연구하였다. 대조군(對照群)의 간세포(肝細胞)에 비하여 메틸수은(水銀)만을 투여(投與)한 군(群)에서는 핵(核)의 일부가 붕괴(崩壞)되고, mitochondria의 팽대(膨大), cristae의 수축(收縮) 내지 손실(損失) 및 다수의 대형 강포(腔胞)의 출현(出現)이 일어나고 glycogen의 양(量)이 감소되었다. 메틸수은(水銀)과 홍삼(紅蔘) 추출물(抽出物)을 병행(倂行) 투여(投與)한 군(群)에서는 메틸수은(水銀)만을 투여(投與)한 군(群)에서보다 mitochondria의 팽대(膨大) 정도(程度)가 적고 강포(腔胞)의 크기와 수가 감소되었으며 정상(正常) 세포(細胞)와 비슷한 상태로 나타났다.
본 연구에서는 안동호 퇴적물 중의 총 수은, 메틸수은, 중금속 농도를 조사하고 퇴적물과 수체간의 수은 이동량을 산정하였다. 안동호 퇴적물 중 수은 농도는 2009~2011 년에 각각 $155.0{\pm}71.9$ ng/g, $211{\pm}62$ ng/g 및 $198{\pm}6.88$ ng/g이었으며, 메틸수은은 2009 년 및 2011 년에 각각 $1.85{\pm}1.09$ ng/g, $3.49{\pm}1.79$ ng/g이었고, 총수은에 대한 메틸수은의 분율인 %메틸수은은 $1.17{\pm}0.39%$ 및 $1.77{\pm}0.94%$로 나타났다. 퇴적물 중 아연, 카드뮴, 납, 구리의 농도는 644 mg/kg, 7.3 mg/kg, 67 mg/kg, 42 mg/kg 으로 모두 미국 국립해양대기청(NOAA, National Oceanic and Atmospheric Administration)에서 제시한 퇴적물 기준(SQGs, Sediment Quality Guidelines)중의 최소 무영향 농도(ERL, Effect Range Low) 수준을 초과하는 수준이었다. 안동호에서 퇴적물로의 수은 이동량은 83.7 $ng/cm^2{\cdot}$년, 퇴적물에서부터 수체로의 수은 확산속도는 1.24 $ng/cm^2{\cdot}$년으로 추정되었다.
HCl에 의한 원소수은의 염화수은으로의 산화반응에 대한 열역학적 검토 결과 수십 ppm 수준의 HCl이 존재하는 경우에 SCR 반응 온도범위에서 원소수은의 염화수은으로의 전환은 100% 가능한 것으로 확인하였다. SCR공정 운전 온도범위에서 Cu, Fe, Mn의 염화물이 담지된 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매가 우수한 NO 제거 활성을 보였다. $NH_3-TPD$ 측정결과 $NH_3$의 흡착강도를 나타내는 탈착온도가 높은 촉매가 우수한 NO 제거활성을 나타내었다. 반응가스에 HCl을 공급할 경우 원소수은의 산화반응이 촉진되는 결과를 얻을 수 있었다. 그러나, NO와 함께 $NH_3$가 존재하는 SCR반응 조건에서는 촉매표면에 강하게 흡착되는 $NH_3$에 의해 촉매표면에 HCl의 흡착이 방해를 받기 때문에 HCl에 의한 원소수은의 염화수은으로의 산화반응 활성이 억제되는 것으로 나타났다. SCR반응 조건에서 금속염화물이 담지된 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매가 금속염화물이 담지되지 않은 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매에 비해 우수한 수은 산화활성을 보이는데 이는 촉매 표면에 존재하는 금속염화물의 염소기가 수은 산화반응에 참여하여 활성을 증가시키기 때문으로 판단된다.
서울시내의 대중음식점에서 판매되는 식사중 수은(Hg)의 오염 정도를 분석하고 이들 식사로부터 수은의 총 섭취량을 추정하였다. 시료는 설롱탕(또는 갈비탕), 육개장, 된장찌개 백반, 비빔밥, 비빔냉면이며 이들을 고형물과 국물로 분리하여 무염화 원자흡광 분석법으로 수은 함량을 분석하였다. 전 지역의 식사 125점 중 평균 수은 농도는 고형물 0.186ppm, 국물 0.007ppm이었으며 두 지역에서 나온 비빔밥과 육개장에서 평균치의 20-30배나 되는 시료가 각각 1개씩 발견되었다. 예외적으로 높은 농도로 오염된 두 시료를 제외한 대중 식 사 1인분 중 수은 함량은 $79.6{\mu}g$이었고 식사 종류 사이에는 유의적인 차이가 없었다. 대중식사 3끼로부터 섭취되는 수은의 1인당 평균 섭취량은 $239{\mu}g$으로 추정되었으며 FAO/WHO 허용량의 5배나 되었다.
수은은 생물 축적과 먹이사슬을 통한 생물 농축되며, 미량에서도 유해한 영향을 나타내기 때문에 해양 환경 내에서 중요한 문제가 되고 있다. 그러나 해양 소형 갑각류에 대한 수은의 생물 영향은 다른 금속에 비해 연구가 미흡하다. 본 연구에서는 기수산 물벼룩 Diaphanosoma celebensis을 아치사 농도(0.2, 0.4, 0.8 ㎍/l)의 무기 수은(HgCl2)에 48시간 노출시킨 후, 대사 관련 유전자의 발현 양상을 조사하였다. 해독효소 유전자 5종(cytochrome P450; cyp360A1, cyp361A1, cyp4AP3, cyp4C122, cyp370C5)과 소화효소 6종(alpha amylase (AMY), alpha amylase related protein (AMY-like), trypsin (TRYP), chymotrypsin-like protein (CHY), lipase (LIP), pancreatic lipase-related protein (PLRP))의 유전자 발현을 quantitative real time reverse transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR)을 이용하여 분석하였다. Cyp 유전자의 경우 clan2에 속하는 cyp370C5와 clan4에 속하는 cyp4AP3 유전자의 발현이 농도 의존적으로 유의하게 증가하였다. 한편 소화효소 유전자 중에서는 단백질 소화와 관련 있는 TRYP 유전자의 발현이 농도 의존적으로 증가하였다. 이러한 결과는 cyp370C5와 cyp4AP3가 수은 독성을 해독하는 과정에서 중요한 역할을 담당할 것으로 보이며, 수은이 소화효소 유전자의 발현을 조절함으로써 에너지 대사에 영향을 미칠 수 있음을 제시한다. 본 연구는 해양 소형 갑각류에서 수은에 대한 분자 수준의 영향을 이해하는데 도움이 될 것이다.
물 중의 미량 수은 화합물을 분리분석하기 위해 초고분자량 폴리에텔렌 막 필터를 이용한 신속 농축방법을 개발하였다. 디티존이 침윤된 폴리에텔렌 막 필터에 시료를 통과시켜 시료 중의 수은을 디티존 착물로서 추출하고, 초음파를 이용해 메탄을 용매상에 회수함으로써 간단하게 농축하였다. 회수된 수은 디티존 착물은 $C_{18}$ 분리관을 이용하여 액체크로마토그래피에 의해 분리하였다. 0.05 M 아세테이트 완충용액(pH 4)과 THF/메탄올(3:5:2)의 혼합액을 이동상으로 사용하여 무기수은과 메틸-, 에틸-, 페닐- 등의 유기수은이 완전 분리되었다. 분리된 수은 착물은 475 nm의 파장에서 검출하였다. 이 방법을 폐수시료에 응용한 결과 ng/mL이하 수준의 검출한계로서 수은 화합물의 분리분석이 가능함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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