Due to steady increase of childhood asthma, exposure to air toxics including PAHs have been thought as an etiology for the asthma. PAHs -involvement in airway inflammation, such as IgE production, is the potential mechanism of the PAHs-induced asthma. Cytochrome P450s (CYPs), particularly CYP1A1 is known enzyme to metabolite PAHs and to be induced by PAHs. The CYP1A1 expression has been emphasized as an biomarker for PAHs - exposure. The present study was performed to clarify the etiology of childhood asthma with PAHs-exposure using mRNA expression of CYP1A1 . The study Objects were Korean children who were asthma patients (cases) or other hospital controls (N=20; age,3 $\~$ 16; boys,56$\%$). As result, we detected expression of the CYP1A1 in all peripheral blood specimens which were collected from the subjects. Moreover, we found approx. 300 fold-higher expression of the CYP1A1 in the cases than that in the controls (p(<)0.01). When we considered age which was related to Asthma, the above significant trend was somewhat diluted, however, the relation between asthma and the Cypih i expression waL stronger than that between asthma and age (chi square,7.99 vs. 3.34). Therefore, our study supports that PAHs induce or worse childhood asthma and suggests application of expression of the CYP1A1 as an initiation or progress biomarker for PAHs - induced childhood asthma.
대한약학회 2002년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2
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pp.284.1-284.1
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2002
In previous studies, we demonstrated that ambient PM collected from urban site of Korea air could induce DNA damage, Various mutagens and carcinogens present in the urban air differ according to the source of the pollutants. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and their nitrated compound are produced in the combustion of fossil fuels as diesel emission exhausts. In recent, PAH and nitro-PAH have been identified in urban air particulate matter (PM). and some of them were found to be tumorigenic in experimental animals and humans. (omitted)
낙동강 유역에 위치한 산업폐수종말처리장에서 채집한 폐수슬러지 시료와 부산 지역 하수처리장에서 채집된 하수슬러지시료를 대상으로 19종의 염화페놀류와 미국 환경보호청(US EPA)에서 우선 오염물질로 지정한 16종의 PAHs를 분석하여 농도 실태 및 분포 특성을 확인하고자 하였다. 분석결과 PAHs는 1.28$\sim$44.9 mg/kg dry wt.의 범위를 보였으며 대부분의 슬러지 시료에서 선행연구와 비슷하거나 낮은 농도를 보였지만 I5와 S4 시료의 경우 매우 높은 농도로 검출되어 슬러지의 종류 및 폐수 발생원에 따라 차이를 보이는 것을 알 수 있었다. 염화페놀류는 213$\sim$3,850 $\mu$g/kg dry wt.로 검출되었으며, 폐수슬러지에서 더 높은 농도로 나타났다. 특히 공단처리수가 하수와 같이 유입되는 하수슬러지 시료의 경우 폐수슬러지와 비슷한 농도수준을 보여 하수보다는 폐수에 의해 이들 물질의 농도가 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 또한 슬러지의 종류에 따른 PAHs와 염화페놀류의 분포패턴을 파악하기 위해 주성분분석 및 군집분석을 실시하였다. 폐수슬러지의 경우 폐수가 배출되는 산업의 종류에 따라 서로 다른 분포패턴을 보였지만 하수슬러지는 비교적 유사한 분포패턴을 보였다. 식품산업이 대부분을 차지하는 I6 폐수슬러지 시료의 경우 하수슬러지와 유사한 분포패턴을 보여 폐수 발생원에 의한 영향을 많이 받는 것을 알 수 있었다. 하수슬러지에서 PAHs는 선행연구와 마찬가지로 phenanthrene, pyrene, fluoranthene이 상대적으로 높은 조성비(30.8$\sim$50.7%)를 보였으며, 염화페놀류는 2-chlorophenol이 36.0$\sim$66.8%의 높은 비율로 나타났다.
Trains have been a major means of transport in Korea during these past decades. However, train facilities such as stations and repair shops are contaminated with organic and inorganic substances. There is a high probability of train facility contamination with polyaromatic hydrocarbons (PAHs). This study evaluated the PAH and heavy metal contamination of soil near railroads in the Kyungpook area. A total of 18 soil samples were collected from the railroads and analyzed for 16 PAHs and 6 heavy metal species. The contamination level of the top soil was found to be slightly higher than that of the subsoil for contamination with PAHs. The ratio of carcinogenic PAH concentration to the total PAH concentration was relatively high, with a maximum of 0.9. The toxicity equivalent (TEQ) of the PAHs were 500.6 ng/kg in the topsoil and 355.5 ng/kg in the subsoil. The ratio of low molecular PAHs (LPAHs) to high molecular PAHs (LPAHs) ranged from 6.7 to 29.5; this shows that contamination is primarily due to combustion of fuel rather than due to petroleum. The ratio of phenanthrene to anthracene and the ratio of fluoranthene to pyrene also show that contamination occurred due to combustion for transportation. The heavy metal contamination level was lower than the Korean standard, but higher than the background concentration; this indicates that the soil was affected by the operation of the railways.
본 연구에서는 해수 중 생물에게 실질적으로 이용되어질 수 있는 자유용존상 농도(freely dissolved concentration)를 보다 쉽고 빠르게 검출하고자 해수를 고속으로 회전시키는 수동형 채집 장치를 제작하였다. 이 고속회전식 수동형 채집 장치(high speed rotation-type passive sampling device)를 한반도 주변해역에 적용하여 해수 중 다환방향족탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)의 자유용존상 농도를 측정하였다. 또한 대용량 해수 채취법(high volume water sampling)으로부터 구한 PAHs의 용존상 농도(dissolved concentration)와 고속회전식 수동형 채집 장치로부터의 자유용존상 농도를 비교하여 생물에게 직접적으로 이용 될 수 있는 비율을 조사하였다. 그 결과, 고속회전식수동형 채집 장치 모터의 회전속도를 900 rpm으로 가동하였을 때, 소수성이 낮은 저분자 PAHs 화합물(log KOW 3.4 ~ 5.2)은 5시간 만에 평형에 도달하였다. 반면 소수성이 비교적 높은 고분자 화합물(log KOW 5.6 ~ 6.8)의 경우, 평형에 도달하는 데 걸리는 시간은 최소 2일에서 한 달 정도 소요될 것으로 예상되었다. 그러나 실행보정물질(performance reference compounds)를 이용할 경우, 5시간 가동만으로도 평형상태에서의 고분자 화합물의 농도 예측이 가능하였다. 수동형 채집 장치를 적용하여 측정된 조사해역에서의 PAHs의 자유용존상 농도는 0.32 ~ 1.2 ng/L으로 다른 대양에서의 농도보다는 높았지만, 항구나 해안과 같은 연안보다는 매우 낮은 수준이었다. 용존상 및 자유용존상이 모두 검출된 PAHs를 대상으로 생물에게 이용 될 수 있는 비율은 서해병 폐기물 배출해역 위치와 인접한 조사구간에서 가장 높았다. 또한 생물 체내 잔류농도를 예측하였을 때, 폐기물 배출해역이 포함된 외해가 연안보다 비교적 높은 것으로 나타났다.
Ambient particulate matter (PM) and particle-bound polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) concentrations were measured continuously for 70 days at a Korean elementary school located near a highway. The $PM_{10}$, $PM_{2.5}$, and $PM_1$ values were measured with a light-scattering, multi-channel, aerosol spectrometer (Grimm, Model 1.107). The number concentrations of the particles were measured using a scanning mobility particle sizer and counter (SMPS+C) which counted particles from 11.1 to 1083.3 nm classified in 44 channels. Particle-bound PAHs were measured with a direct reading, photoelectric aerosol sensor. The daily $NO_2$, $SO_2$, and CO concentrations were obtained from a national air-monitoring station located near the school. The average concentrations of $PM_{10}$, $PM_{2.5}$, and $PM_1$ were 75.3, 59.3, and $52.1{\mu}g/m^3$, respectively. The average number concentration of the ultrafine particles (UFPs) was $46,307/cm^3$, and the averaged particle-bound PAHs concentration was $17.9ng/cm^3$ during the study period. The ambient UFP variation was strongly associated with traffic intensity, particularly peak concentrations during the traffic rush hours. Particles <100 nm corresponded to traffic-related pollutants, including PAHs. Additional longterm monitoring of ambient UFPs and high-resolution traffic measurements should be carried out in future studies. In addition, transient variations in the ambient particle concentration should be taken into consideration in epidemiology studies in order to examine the short-term health effects of urban UFPs.
화석연료의 연소나 유류 오염 등으로 인해 발생하는 PAHs는 우리 주변 어디에서나 존재하는 위험한 오염물질 중 하나로, 생태계에 영향을 끼치며 작물 생육에도 영향을 준다. PAHs는 작물에서도 흡수가 가능하기 때문에, 작물생육에 대한 저해 효과를 알아보기 위해 콩과 벼에 대한 영향을 유묘기부터 검정하였다. PAHs가 처리된 토양에서 자란 벼와 콩의 초장과 건물중은 다소 감소하였고, 벼보다 콩에서 생장 저해가 강하게 발생되었다. 토양에 100 ppm 농도에서 처리된 경우 콩의 초장은 58.9 cm로 처리되지 않은 콩의 87.2% 값을 보였다. 벼의 경우, 처리 후 80일 100 ppm에서 자란 벼가 처리되지 않은 벼의 96.0% 값을 보여, 초장에 있어서 저해 효과가 낮게 나타났다. 광합성과 관련된 엽록소 함량과 엽록소 형광은 PAHs 처리 후 20일부터 70일까지 저해가 약간 되었지만, 출수기 이후는 저해 정도가 약하게 나타났다. 어린 유묘의 한천 배지 실험은 100 ppm phenanthrene 농도일 때, 성숙한 작물의 폿트 실험과 비교시 유묘 길이와 생체중의 저해가 높게 나타났다. 벼에서는 유묘 길이와 생체중이 각 각 54.2%, 33.3% 감소하였고, 콩에서는 각 각 27.9%, 13.2% 감소되었다. 이러한 결과를 통하여 PAHs은 성숙기보다 영양 생장 초기에 저해가 높게 발생하며, 영양생장기의 피해는 콩보다 벼에서 저해가 높게 발생하였다.
본 연구에서는 전국에서 유통되는 대두유, 참기름, 올리브유, 마아가린 등 식용유지 총 205건을 대상으로 대표적 PAHs 화합물인 benzo(a)pyrene 등 8개 PAHs 화합물에 대하여 분석하였다. 분석한 식용유지의 PAHs 평균 함량은 각각 benzo(a)anthracene $0.53{\mu}g/kg$, chrysene $0.82{\mu}g/kg$, benzo(b)fluoranthene $0.50{\mu}g/kg$, benzo(k)fluoranthene $0.18{\mu}g/kg$, benzo(a)pyrene $0.35{\mu}g/kg$, dibenzo(a,h)anthracene $0.16{\mu}g/kg$, benzo(g,h,i)perylene $0.31{\mu}g/kg$, indeno(1,2,3-c,d)pyrene $0.44{\mu}g/kg$이었다. 조사결과 우리나라에서 현재 유통되는 식용유지 중 benzo(a)pyrene 등 PAHs 함량은 외국의 모니터링 결과와 유사하거나 낮았다.
회동저수지를 중심으로 수영강 일대 하상퇴적물에 대한 PAHs(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) 오염특성 연구가 진행되었다. 하상퇴적물의 화학분석결과, 16 EPA PAHs 중 naphthalene 등 총 15개 성분이 검출되었으며, benzo(a)anthracene과 chrysene의 검출빈도가 가장 높고, 총 PAHs는 최대 7,116 ppb가 검출되었다. 한편 퇴적물 내 PAHs의 심도별 함량 변화는, 대체로 하부 시료에 비해 상부 시료에 PAHs 함량이 높게 나타나며, 특히 상부의 점토질 토양과 하부의 현지 토양이 함께 산출되는 시료의 경우, 하부 현지 토양에서의 PAHs 함량에 비해 상부 점토질 토양에서의 PAHs 함량이 높으며, 이는 PAHs가 수영강 으로부터 유입되어 주로 상부 점토질 퇴적물에 축적된 결과로 판단된다. PAHs의 기원은 전반적으로 수영강 상류지역에서는 연소 기원을 보이며, 수영강 하류에서는 교량 및 도심지역에서의 차량통행과 관련이 있는 석유류의 특징을 나타내며, 회동저수지의 경우 석유류와 연소 기원의 특징을 복합적으로 보여주고 있다.
The toxicities of phenanthrene (PH) and pyrene (PY) are less than benzo(a)pyrene (BaP), but both compounds are found in higher concentrations in the air, feed, and food. Most PAHs are metabolized to hydroxylated compounds by the hepatic cytochrome P450 monooxigenases system. Metabolites are excreted into urine and feces. We determined concentrations of PH, PY and BaP in muscle and hydroxylated metabolites, 3-OH-PH, 1-OH-PY, and 3-OH-BaP, respectively, in urine from dairy cattle (n = 24). We also evaluated the relationship between parent compounds in muscle and their metabolites in urine. Concentrations of PH and PY in muscle ranged from 0.7~4.8 ng/g ($1.8{\pm}1.7$) and 0.4~4.1 ng/g ($1.2{\pm}1.2$), respectively. Concentrations of 3-OH-PH and 1-OH-PY in urine ranged from 0.1~5.9 ng/ml ($2.9{\pm}3.7$) and 0.5~3.6 ng/ml ($1.9{\pm}2.3$), respectively. Correlation coefficient for PY concentration in muscle versus 1-OH-PY in urine was 0.657 and for PH concentration in muscle versus 3-OH-PH in urine was 0.579. Coefficient determination for PY and PH concentrations in muscle was 0.886 and for 1-OH-PY and 3-OH-PH in urine was 0.834. This study suggests that 1-OH-PY and 3-OH-PH could be used as biomarkers for PAHs exposure in dairy cattle.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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