• 농업과학연구
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• 제46권1호
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• pp.113-124
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• 2019

Insect-resistant transgenic (Bt-9) rice was generated by inserting mCry1Ac1, a modified gene from the soil bacterium Bacillus thuringiensis, into the genome of a conventional variety of rice (Ilmi). With regard to potential problems such as safety, an evaluation of non-target organisms is necessary as an essential element of an environmental risk assessment of genetically modified (GM) crops. We studied the effects of the Bt-9 rice on the survival of cantor Daphnia magna, a commonly used model organism in ecotoxicological studies. D. magna fed on the Bt-transgenic rice (Bt-9) and its near non-GM counterparts (Ilmi) grown in the same environment (a 100% ground rice suspension). The Bt-9 rice was confirmed to have the inserted T-DNA and protein expression evident by the PCR and ELISA analyses. The feeding study showed a similar cumulative immobility and abnormal response of the Daphnia magna between the Bt-9 rice and Ilmi. Additionally, the 48 h-EC50 values of the Bt-9 and Ilmi rice were 4,400 mg/L (95% confidence limits: 3861.01 - 5015.01 mg/L) and 5,564 mg/L (95% confidence limits: 4780.03 - 6476.93 mg/L), respectively. The rice NOEC (No observed effect concentration) value for D. magna was suggested to be 1,620 mg/L. We conclude that the tested Bt-9 and Ilmi have a similar cumulative immobility for D. magna, a widely used model organism, and the growth of Bt-9 did not affect non-target insects.

• 한국환경농학회지
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• 제32권3호
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• pp.231-239
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• 2013

본 연구는 병저항성 OsCK1 유전자와 제초제저항성 PAT 유전자가 도입된 병저항성 GM벼에서 도입 유전자의 발현 검증과 수서환경의 비표적 생물체인 잉어와 미꾸리에 미치는 영향을 확인하기 위해 수행되었다. 병저항성 GM벼에 도입된 OsCK1와 PAT 유전자의 PCR 분석 결과, 병저항성 GM벼에서만 특이적인 밴드가 검출되었으며, PAT 단백질 발현량을 ELISA 분석한 결과, 병저항성 GM벼에서만 $45.44{\pm}2.23{\mu}g/g$ 수준으로 검출되었고, 모품종인 낙동벼에서는 검출되지 않았다. 병저항성 GM벼와 낙동벼의 미꾸리(Misgurnus anguillicaudatus)와 잉어(Cyprinus carpio)에 대한 급성독성시험을 실시한 결과, 48시간 및 96시간-$LC_{50}$ 은 5,000 mg/L 이상으로 나타났다. 48시간 및 96시간 무영향농도 NOEC)는 5,000 mg/L이었다. 급성독성 시험기간 중 병저항성 GM벼와 낙동벼간의 pH, DO, 수온, 체중 및 전장에 대한 유의적인 결과는 나타나지 않았다.

• 환경생물
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• 제28권4호
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• pp.212-217
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• 2010

각종 유전독성학적 물질로 인한 생물체내의 영향을 평가해보기 위해 E. fetida를 대상으로 본 연구를 수행하였다. 염화수은에 대한 DNA 손상을 알아보는 실험에서는 노출 시간에 상관없이 노출 농도에 비례한 유전자의 손상이 나타났다. 방사선이 지렁이의 DNA 손상에 미치는 영향을 알아본 실험에서도 역시 방사선 총 선량의 증가에 따라 DNA 손상이 증가하는 경향을 보였다. 염화수은에 48시간 동안 노출시키고 방사선을 조사한 지렁이의 세포를 comet assay하면, 수은 단독 처리군이나 방사선 단독 처리군에 비해 DNA의 손상이 유의적으로 크게 나타났다. 염화수은과 방사선 모두에 복합처리 된 지렁이의 DNA 손상치는 각각 단독 처리한 지렁이의 DNA 손상치를 합한 값보다 크게 나타나 두 요인의 상승작용이 확인되었다. 본 연구를 통해 지렁이의 세포내에서 수은과 방사선이 야기하는 DNA 손상을 측정하고, 두 인자의 복합처리에 따른 유전독성 상승효과를 관찰할 수 있었다. 이는 중금속과 방사선의 복합적인 효과를 나타낸 기존의 여러 연구결과와도 비교가 가능한 연구라고 사료되며, 향후 이를 보완하고 더 정확한 평가를 위해 지렁이 세포 내에서의 스트레스 반응 측정이나 효소 활성 실험등을 추가로 수행하여야 할 것이라고 생각된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제54권4호
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• pp.296-302
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• 2011

해충저항성 Bacillus thuringiensis (Bt) 벼와 낙동벼의 비표적 생물체인 물벼룩(Daphniamagna)에 대한 급성독성시험을 실시한 결과, 해충저항성 Bt벼의 48시간-$EC_{50}$은 4,429.13 mg/L(95% 신뢰한계는 3908.130~5020.363 mg/L), 무영향 농도(NOEC)는 1,800 mg/L이었고, 낙동벼는 48시간-$EC_{50}$은 2,889.56mg/L (95% 신뢰한계는 1,073.407~6,854.321 mg/L), 무영향농도는 1,000 mg/L이었다. 처리기간 중 해충저항성 Bt벼와 낙동벼간의 급성독성에 영향을 미칠 수 있는 요인은 발생하지 않았다.

• 한국국제농업개발학회지
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• 제23권5호
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• pp.570-577
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• 2011

해충저항성 Bt벼와 낙동벼의 미꾸리(Misgurnus anguillicaudatus)와 잉어(Cyprinus carpio)에 대한 급성독성시험을 실시한 결과 48시간 및 96시간-LC₅₀은 1,000mg/L 이상으로 나타났다. 48시간 및 96시간 무영향농도(NOEC)는 1,000mg/L이었다. 급성독성 시험기간 중 해충저항성 Bt벼와 낙동벼간의 pH, DO, 수온, 체중 및 전장에 대한 유의적인 결과는 나타나지 않았다.

• 환경생물
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• 제23권3호
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• pp.293-303
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• 2005

송사리(Oryzias latipes)는 한국, 일본 및 중국 등을 포함하는 동북아시아에 분포하는 어종으로. 주로 담수계 독성 실험용 표준시험생물로 이용되고 있다. 본 연구는 담수에 주로 분포하는 송사리가 marine receiving water, 공극수 또는 해양투기물질과 같은 해수의 생태독성평가를 위한 표준시험생물로서 가능성을 구명하기 위하여 염분 내성 및 표준독성물질을 이용한 민감도 실험을 수행하였다. 송사리의 염분 내성을 구명하기 위하여 다양한 염분에서 사망률, 성장률 및 부화율 실험을 실시하였다. 담수에서 산란 및 수정이 이루어진 개체를 이용하여 $0\~35$psu 구간에서 부화율 실험을 실시한 결과, 전 염분구간에서 대조구(Opsu)와 유의한 차이를 보이지 않았다(p=0.24). 반면 담수에서 부화된 자어는 염분이 25psu를 초과할 경우 사망률이 급증하였으나, 담수에서 산란, 수정되어 기수에서(13.8및 14.2psu)부화된 자어는 전염분 구간에서 약 $90\%$ 이상 생존하였다. 또한 기수에서 부화된 자어의 성장률(체장) 역시 염분에 따른 차이가 없었다(p=0.64, p=0.32). 염분 별로 노출된 송사리 자어의 아가미 조직의 염세포 출현율을 검경한 결과,고염분에서 염세포 출현이 급증하여 송사리의 염분 적응력은 매우 높은 것으로 사료된다. Zinc chloride를 이용한 표준물질독성실험 결과 송사리 자어의 96시간 $LC_{50}=8.84\;mg\;L^{-1}$로 북미에서 널리 이용되는 Cyprinodon variegatus(Sheepshead minnow)보다 민감한 반응을 보였으며, 타 표준시험생물과도 유사한 민감도를 보였다 따라서 송사리는 생태독성실험에 주로 이용되는 부화율과 자어 사망률을 이용한 해수 생태독성 실험에 매우 유용한 실험생물이며, 담수, 기수 및 해수의 독성실험에 포괄적으로 이용될 수 있는 생태 독성 평가용 실험생물로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권6호
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• pp.672-678
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• 2015

국내에서 해상을 통하여 운송되는 위험 유해물질(HNS, Hazardous and Noxious Substances)의 종류는 약 6천여 종이고, 그 유통량은 2억5천1백만톤으로 전체 해상운송량의 약 19 %를 차지하며 해상 HNS 무역량 증가율은 세계 평균증가율의 2.5배에 해당한다. 이를 반영하듯 최근 국내 해상에서 HNS 유출사고가 빈번하게 발생하고 있어 이에 대한 대비 대응 사후처리 및 복원기술 개발에 대한 사회적 요구가 증대되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 국내외 화학물질 관리 우선순위 기법을 검토하여 해상 HNS를 관리하기 위한 우선순위선정기법을 개발하고 적용하였다. 우선순위 선정을 위해 물리 화학적 특성, 인체 및 수생태독성, 잔류성, 축적성, 해상운송량에 대한 DB를 구축하였다. 우선순위는 인체위해성과 수생태위해성에 대해 각각 노출지표들과 독성지표들의 곱으로 점수화하고, 최종적으로 인체위해성과 수생태위해성 점수를 합하여 물질별 위해성 점수를 산정하였다. 우선순위산정 결과, Aniline을 포함한 상위 20개 물질이 제시되었으나 순위에 의한 단순한 관리보다는 점수별 물질 군으로 구분하여 관리해야 할 것으로 판단된다. 또한, 위해성 DB 구축과정에서 인체 및 수생태 만성독성 자료와 해양생물독성에 대한 자료가 매우 빈약한 것으로 나타났으므로 우선순위 물질들을 대상으로 자료 부재여부를 조사하여 관련 독성시험 연구를 진행해야 할 것으로 생각된다. 본 연구에서 개발된 우선순위시스템 및 우선순위 물질들은 향후 자료보완 및 전문가 검토가 이루어질 경우 HNS 사고 관리 및 관련기술 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 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.

• 대한환경공학회지
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• 제39권11호
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• pp.634-640
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• 2017

나노 물질의 활용이 증가하면서, 환경 내 나노물질의 독성 및 거동에 관련 연구가 필수적인데, 나노독성평가의 신뢰도를 확보하기 위해서는 노출 배지 내 나노물질의 안정적인 분산방법에 대한 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 National Institute of Standards and Technology (NIST)에서 제안한 천연유기물을 활용한 나노 분산액 제조 방법을 토대로 화장품 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있는 산화아연 나노입자 생태독성 평가를 위한 분산배지 조제방법을 정립하여 다양한 시험종에 대한 수생태시험 적용성 평가를 수행하였다. 천연유기물을 활용하여 분산성이 향상된 시험배지 내 나노 입자의 분산 안정성을 확인하기 위해 제조 후, 96시간까지의 동적광산란(Dynamic Light Scattering, DLS)측정 결과 입자 크기 분포의 평균값이 약 150-200 nm의 수준을 유지하면서 나노입자의 안정성을 확인할 수 있었다. 이를 통해 천연유기물을 활용하여 금속계 나노물질의 배지 내 분산력을 향상 시키는 방법이 수생태독성시험에 적용 가능성이 높을 것으로 판단되었고, 수생태독성 시험종(어류, 물벼룩, 깔따구, 조류 등)에서의 독성 영향을 확인한 결과 물벼룩 및 깔따구를 이용한 급성 독성 실험에 적합한 것으로 확인되어 향후 나노물질의 수생태독성평가에서 재현성 높은 결과 확보 방안을 도출에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.