• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권5호
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• pp.621-629
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• 2016

EU의 REACH 제도 도입에 따라 각종 화학물질에 대한 독성 및 활성 정보 확보를 위해 화학물질의 분자구조 정보를 기반으로 화학물질의 독성 및 활성을 예측하는 정량적구조활성관계(QSAR)에 대한 연구가 최근 활발히 진행되고 있다. QSAR 모델에 사용되는 분자표현자는 매우 다양하기 때문에 화학물질의 물성 및 활성을 잘 표현할 수 있는 주요한 분자표현자를 선택하는 과정은 QSAR 모델 개발에 있어 중요한 부분이다. 본 연구에서는 화학물질의 분자구조 정보를 나타내는 주요 분자표현자의 통계적 선택 방법과 부분최소자승법(Partial least square: PLS) 기반의 새로운 QSAR 모델을 제안하였다. 제안된 QSAR 모델은 130종의 폴리염화바이페닐(Polychlorinated biphenyl: PCB)에 대한 분배계수(log P)와 14종의 PCBs에 대한 반수 치사 농도(Lethal concentration 50%: $LC_{50}$) 예측에 사용되고, 제안된 QSAR 모델 예측 정확도는 기존의 OECD QSAR Toolbox에서 제공하는 QSAR 모델과 비교하였다. 관심 화학물질의 분자표현자와 활성정보 간의 높은 상관관계를 갖는 주요 분자표현자를 선별하기 위해서, 상관계수(r)와 variable importance on projections (VIP)기법을 적용하였으며, 화학물질의 독성 및 활성정보를 예측하기 위해 선별된 분자표현자와 활성정보를 이용해 부분최소자승법(PLS)를 사용하였다. 회귀계수($R^2$)와 prediction residual error sum of square (PRESS)을 이용한 성능평가결과, 제안된 QSAR 모델은 OECD QSAR Toolbox의 QSAR 모델보다 PCBs의 log P와 $LC_{50}$에 대하여 각각 26%, 91% 향상된 예측력을 나타내었다. 본 연구에서 제안된 계산독성학 기반의 QSAR 모델은 화학물질의 독성 및 활성정보에 대한 예측력을 향상시킬 수 있고 이러한 방법은 유독 화학물질의 인체 및 환경 위해성 평가에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제39권4호
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• pp.470-475
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• 2007

본 연구는 시험물질 국내산 땃두릅나무 추출물의 반복 경구투여에 의한 독성을 질적 ${\cdot}$ 양적으로 평가하기 위하여 식품의약안전청의 의약품 등의 독성시험기준에 따라 Sprague-Dawley 계열의 암 ${\cdot}$ 수 흰쥐에 시험 물질을 0, 500, 1,000 및 2,000 mg/kg의 용량으로 14일간 반복경구 투여한 후 사망률, 일반증상, 체중변화, 혈액 및 혈액생화학적 변화, 부검소견, 조직학적인 변화를 관찰하였다. 시험기간 중 암 ${\cdot}$ 수 모든 군에서 시험물질 투여에 기인한 일반적인 증상변화는 관찰되지 않았고, 시험불질의 반복 투여로 인한 사망례 역시 관찰되지 않았다. 시험물질의 투여에 기인한 유의적인 체중감소 또한 나타나지 않았으며, 상기 이외의 육안적인 부검소견에서도 시험물질 투여에 기인한 어떠한 이상소견도 발견되지 않았다. 혈액학적 분석 결과 일부 시험물질 투여군에서 WBC, MCHC, PLT의 수치가 유의적인 변화를 보였으나, 정상범위 내에서의 변화로 시험물질에 의한 독성이라고 판단하기는 어렵다. 혈청중의 ALP 및 뇨의 BUN의 유의적인 감소가 시험물질 투여군에서 관찰되었으나 정상 생리 범위 내에서의 변화로 시험 물질에 의한 독성이라 판단 하기는 어렵다. 간장과 신장의 조직학적인 관찰에서 시험물질 투여에 의한 변화는 관찰되지 않았다. 본시험결과는 흰쥐에서 땃두릅나무 에단올추출물의 14일 반복경구 투여는 2,000 mg/kg 이하의 용량에서 어떠한 독성영향도 유발하지 않았으며, 본 시험 조건하에서 최소치사량은 2,000 mg/kg 이상이라는 것으로 나타났다. 따라서 본 시험을 통하여 땃두릅나무 추출물은 투여가능 최대 용량에서도 독성이 없는 안전한 천연물이라는 것을 확인하였고, 의약품이나 기능성식품으로서의 개발 가능성을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권6호
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• pp.655-661
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• 2015

본 연구에서는 대표적인 HNS 중 하나인 질산($HNO_3$)의 유출사고가 해양생태계에 미치는 영향을 평가하고자, (1) 식물플랑크톤(Skeletonema costatum)을 이용한 성장저해시험, (2) 무척추 동물(Brachionus plicatilis, Monocorphium acherusicum), (3) 어류(Cyprinodon variegatus) 및 (4) 발광박테리아(Vibrio fischeri)를 이용한 급 만성 독성시험을 질산의 유출로 인한 (1) pH 변화와 사고 후 질산에서 해리된 (2) 질산염($NO_3{^-}$) 농도의 변화에 대해 각각 수행하였다. $HNO_3$를 이용한 pH 변화에 대한 독성시험 결과, M. acherusicum이 무영향농도(NOEC), 최저관찰영향농도(LOEC) 및 반수영향농도($72h-EC_{50}$) 값이 각각 pH 7(0.3 mM), pH 5(1.1 mM) 및 pH 5.2(1.4 mM)로 가장 민감한 영향이 나타났다. $NO_3{^-}$에 대한 독성시험의 결과, B. plicatilis의 만성독성시험(개체군 성장률시험)결과, NOEC, LOEC 및 $96h-EC_{50}$ 값이 각각 5.9 mM, 11.8 mM 및 32.6 mM로 가장 민감한 영향이 나타났다. 결론적으로 질산 유출사고로 인한 해양생물의 독성영향은 pH의 경우, 선박의 최단 인접지역을 제외하면 그 영향은 극히 미미할 것으로 판단되며 질산염의 경우, 해양생물의 생존 및 번식에 직접적으로 영향을 미칠 수 있을 정도의 농도는 일반적인 사고해역에 현실적으로 존재 할 수 없는 농도로 판단된다.

• 한국수산과학회지
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• 제33권4호
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• pp.280-287
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• 2000

참보라색우무는 우리나라 연근해에서 쉽게 채취할 수 있는 미이용 해조류로서 해조류에서 새로운 천연항균성물질을 개발하기 위한 기초자료를 얻을 목적으로 항균성물질을 각종 칼럼을 통하여 분리정제하였으며, MS, NMR spectrum에 의하여 구조를 확인하였고, X선회절분석으로 결정구조를 해석하였다. 또한 이들 물질이 가지는 몇가지 특성을 조사하였다. 참보라색우무 670 g 중에서 최종적으로 세 개의 항균성물질(SL-l, SL-2, SL-3)이 각각 85 mg, 135 mg, 27.7 mg을 얻었다. SL-1 및 SL-2는 MS 및 NMR에 의하여 2,3,6-tribromof,5-dihydroxybenzyl alcohol (MW, 374) ,2,3,6-trib romo4,5-dihydroxybenzyl methyl ether (MW, 388)이였으며, 특히 SL-2를 벤젠-디에틸 에테르 용매중에서 결정화하여 X선 결정 해석에 의하여서도 구조가 확인되었다. 한편 SL-3는 SL-2와 MS 및 carbon NMR spectrum에서 잘 일치하였으나 proton NMR에서 signal의 패턴이 약간 달라 SL-2의 어떤 이성질체라고 추정되었다. 참보라색우무 항균성물질의 마우스에 대한 치사독성은 SL-1은 3 mg, SL-2는 5 mg까지는 별다른 영향을 미치지 않았으며, PhIP 및 MeIQx에 대한 돌연변이원성 억제효과는 SL-1은 $200 {\mu}g/ml$의 농도에서는 $17.8 {\%}$ 및 $17.7 {\%}$에 미치지 않았으나SL-2는 $250 {\mu}g/ml$의 농도에서는 높은 억제효과를 나타내어 새로운 보존료로서의 이용가능성을 제시하였다.

• 농약과학회지
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• 제4권4호
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• pp.40-47
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• 2000

점박이응애와 포식성 천적인 긴털이리응애와 긴꼬리이리응애에 대한 살비제 10종, 살충제 7종과 살균제 5종의 상대독성을 leaf spray 방법으로 시험하였다. Bifenazate, etoxazole, acequinocyl, flufenoxuron과 chlorfenapyr 등 5 종 살비제는 점박이응애 암컷성충보다 긴털이리응애와 긴꼬리이리응애 암컷성충에 매우 낮은 독성을 나타내었다. 또한 이들 5종 살비제를 처리한 긴털이리응애 암컷성충들은 무처리 암킷성충에 비해 $52{\sim}93%$의 산란수를 보였으며, 긴꼬리 이리응애 암컷성충들은 무처리 암컷성충에 비해 $54{\sim}73%$의 산란수를 보였다. 나머지 살비제들은 긴털이리응애와 긴꼬리이리응애 암컷성충에 대해 아주 강한 독성을 나타내었다. 시험 살충제는 모두 긴털이리응애와 긴꼬리이리응애의 암컷성충보다는 점박이응애의 암컷성충에 대해 더 낮은 독성을 나타내었다. 그러나 tebufenozide 와 diflubenzuron은 긴털 이리응애와 긴꼬리이리응애 암컷성충의 생존율과 산란수에 큰 영향을 미치지 않았다. 시험살균제는 모두 긴털이리응애와 긴꼬리이리응애 암컷성충에 대해 24% 이내의 낮은 치사율을 보였다. 그러나 benomyl은 두 종 천적의 산란수에 큰 영향을 나타내었다. 4종 살비제(bifenazate, acequinocyl, flufenoxuron과 chlorfenapyr)는 점박이응애 알보다 긴털이리응애와 긴꼬리이리응애 알에 매우 낮은 독성을 나타내었다. 그러나 etoxazole의 경우는 두 종 천적에서 상대적으로 낮은 부화율($58{\sim}62%$)을 보였다. 또한 시험 살충제와 살균제는 긴털이리응애와 긴꼬리이리응애 알의 부화율에 별 영향이 없었다. 이상의 결과에서 긴털이리응애와 긴꼬리이리응애의 암컷성충과 알에 적은 영향을 나타낸 4종 살비제, 2종 살충제와 4종 살균제는 배과원의 점박이응애 종합관리체계에서 긴털이리응애, 긴꼬리이리응애와 함께 이용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국작물학회지
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• 제52권2호
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• pp.146-152
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• 2007

국내육성 벼 주요품종 중 오봉벼, 일품벼 및 아랑향찰벼 과피의 단회 경구투여에 의한 독성을 관찰하기 위하여, 동물체중 당 2.5 g, 5.0 g 및 10.0 g의 용량으로 암수 각각 10마리씩 ICR계 마우스에 1회 경구투여한 후 14일간 실험동물의 사망률, 일반증상, 체중변화, 부검소견 및 혈액 생화학적 분석을 수행하였다. 1. 모든 시험물질의 최대 투여가능용량인 10.0 g/kg 투여시 암수 모든 동물군의 사망 예는 관찰되지 않았고, 또한 그 이하의 시료 투여군에서도 사망동물은 없었으며, 시험물질 투여 후 나타내는 외관상의 이상증상도 확인되지 않았다. 2. 실험동물의 체중 변화는 암수 모두에서 시일이 경과함에 따라 체중 증가가 일시적으로 억제되는 경향을 나타냈으나 시험물질 투여군과 대조군간의 유의성 있는 차이는 나타나지 않았다. 3. 시료투여 14일 후 치사된 동물의 장기를 관찰한 결과, 암수 모든 실험군의 간장, 신장, 비장, 심장, 폐 및 뇌에서 시험물질 투여에 따른 어떤 육안적 이상 소견도 발견되지 않았다. 4. 혈액생화학적 검사 결과, ALT와 AST 활성도가 모든시료 투여군에서 정상수치를 나타냈으며, 10.0 g/kg 1회 경구 투여한 모든 실험군의 경우에도 정상 수치를 나타내는 것으로 보아, 고품질 우리 쌀인 오봉벼, 일품벼 및 아랑향찰 벼 과피 추출물을 고용량으로 투여 시에도 간 기능에 어떠한 독성도 나타내지 않음을 확인할 수 있었다. 5. 오봉벼, 일품벼 및 아랑향찰벼 과피 추출물에 대한 급성 경구 독성시험에서 상기의 일반상태, 체중변화 및 부검소견 등에 별다른 독성이 관찰되지 않았으며, 최대투여 가능용량인 10.0 g/kg에서도 사망 예가 발견되지 않았다. 따라서 암수 마우스에 대한 경구 $LD_{50}$치는 최대 투여가능 용량인 10.0 g/kg 이상으로 평가되었다. 따라서 본 시험 결과, 오봉벼, 일품벼 및 아랑향찰벼 과피 EtOH 추출물은 투여가능 최대용량에서도 독성이 없는 안전한 식품임을 확인하였고, 건강증진에 도움을 주는 기능성 식품소재로서의 개발 가능성을 예측할 수 있었으며, 고용량으로도 임상사용이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권6호
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• pp.530-535
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• 2012

나프탈렌(Naphthalene)과 같은 다환방향족탄화수소류(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)는 수계에 유입되어 해양생물들에게 영향을 미치게 된다. 나프탈렌은 유류속의 PAHs 내에서 함량이 가장 높으며, 독성이 강하다. 본 연구에서는 대조구(0 ${\mu}g/L$), 1000, 1800, 3200, 5600, 10000 ${\mu}g/L$의 6개 나프탈렌 농도구를 설정하고 넙치 치어에 대한 나프탈렌의 24시간 반수치사농도(24h-$LC_{50}$)을 구했으며, 아가미, 간, 신장, 근육내의 나프탈렌 농도를 분석하였다. 넙치 치어의 24h-$LC_{50}$은 Large 그룹에서 2410.76 ${\mu}g/L$, Small 그룹에서 2230.67 ${\mu}g/L$을 나타내었다. 각 조직에서의 나프탈렌 농도는 간 및 신장에서 아가미 및 근육보다 높았다.

• 한국어병학회지
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• 제20권2호
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• pp.161-167
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• 2007

평균체중 96 ± 3.6 g (평균전장 43 cm)의 극동산 뱀장어 (Anguilla japonica)에 대한 포르말린의 급성독성 실험 (수온 27～28℃, pH 7.4, 용존산소량 5.6 ppm)을 실시하였다. 특히 이 시험은 뱀장어에서 Pseudodactylogyrus 구제를 위해 포르말린을 사용할 때 치료농도에서 뱀장어가 안전한가를 평가하기 위해서 수행하였다. 포르말린 농도별 (0～500 ppm) 침지 후, 500 ppm에서는 10시간째, 400 ppm에서는 24시간째 전 실험어가 사망하였다. 24시간 경과한 후 300 ppm에서는 96.6% 그리고 200 ppm에서는 13.3%의 누적사망률을 각각 나타내었다. 그러나, 100 ppm에서는 24시간 동안 실험어가 모두 생존하였다. 뱀장어에 대한 포르말린의 24시간-LC50은 269 ppm으로 나타났다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제24권3호
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• pp.181-191
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• 2009

As an effort to prevent serious accidents involving oxygen deficiency and suffocation in confined spaces and to identify the causes of such accidents, the present study investigated relevant accidents and systems in Korea and other countries. This study also conducted a number of experiments at lethal concentration levels of oxygen deficiency using SD rats and observed the changes of experimental animals with humidity, organic gas (toluene), hydrogen sulfide, carbon monoxide and so on at the oxygen deficient environment. The results of the study are as follows. 1. The results from the experiment conducted using SD rats at lethal concentration levels of oxygen showed that there were no casualties at the 7% oxygen concentration level, but the mortality increase to 20% at 6% oxygen, it was jumped to 90% at 5% oxygen, and it was also dramatically reached 100% at 4% oxygen concentration. Therefore, 5.5% was calculated as the $LC_{50}$ (rat, 4hr) from these dose-response experiments with oxygen deficiency. 2. When we changed the level of toluene, $H_2S$, CO, humidity, and so on, in an oxygen deficient environment, it was observed that the small concentrations of $H_2S$ and CO make the highest effect on animals. In case of 350 ppm $H_2S$, it resulted in 30% mortality, and the 100% mortality was shown in 1,200 ppm CO concentration. The mortality increased as an oxygen deficient condition. However in the case of toluene up to 1,000 ppm, it were not affected with oxygen deficiency, and it did not indicate any significant differences in mortality as 20%, 90% humidities.

• 농약과학회지
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• 제2권1호
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• pp.91-96
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• 1998

모기에 독성을 보이는 cry11Aa 유전자를 발현시키기 위해 cyanobacteria와 E. coli에서 발현 될 수 있는 두 가지 상이한 벡터 (pCYASK5-1, pCYASK5-2)를 제작하였다. 구축한 두 벡터를 E. coli에 형질전환하여 cry11Aa 유전자의 발현을 SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE)와 Western blot analysis을 통해 조사한 결과, pCYASK5-1와 pCYASK5-2으로 형질전환된 E. coli는 각각 72kDa과 64kDa 크기의 cry11Aa 유전자를 발현하였다. 형질전환체의 모기살충성을 조사한 결과, pCYASK5-1과 pCYASK5-2을 가지는 형질전환체는 빨간집 모기유충(Culex pipiens)에 대해 각각 93%, 89%의 치사율을 보였다.