• Biomolecules & Therapeutics
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• 제29권2호
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• pp.227-233
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• 2021

Benzo[a]pyrene (B[a]P) is a polycyclic aromatic hydrocarbon and ubiquitous environmental toxin with known harmful effects to human health. Abnormal phenotypes of keratinocytes are closely associated with their exposure to B[a]P. Resorcinol is a component of argan oil with reported anticancer activities, but its mechanism of action and potential effect on B[a]P damage to the skin is unknown. In this study, we investigated the effects of resorcinol on B[a]P-induced abnormal keratinocyte biology and its mechanisms of action in human epidermal keratinocyte cell line HaCaT. Resorcinol suppressed aryl hydrocarbon receptor (AhR) activity as evidenced by the inhibition of B[a]P-induced xenobiotic response element (XRE)-reporter activation and cytochrome P450 1A1 (CYP1A1) expression. In addition, resorcinol attenuated B[a]P-induced nuclear translocation of AhR, and production of ROS and pro-inflammatory cytokines. We also found that resorcinol increased nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2 (Nrf2) activity. Antioxidant response element (ARE)-reporter activity and expression of ARE-dependent genes NAD(P)H dehydrogenase [quinone] 1 (NQO1), heme oxygenase-1 (HO-1) were increased by resorcinol. Consistently, resorcinol treatment induced nuclear localization of Nrf2 as seen by Western analysis. Knockdown of Nrf2 attenuated the resorcinol effects on ARE signaling, but knockdown of AhR did not affect resorcinol activation of Nrf2. This suggests that activation of antioxidant activity by resorcinol is not mediated by AhR. These results indicate that resorcinol is protective against effects of B[a]P exposure. The mechanism of action of resorcinol is inhibition of AhR and activation of Nrf2-mediated antioxidant signaling. Our findings suggest that resorcinol may have potential as a protective agent against B[a]P-containing pollutants.

• 환경분석과 독성보건
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• 제21권4호
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• pp.281-291
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• 2018

Recently, long-range atmospheric transport (LRAT) from China is regarded as a major reason for elevated levels of particulate matter (PM) in Korea. However, local emissions also play an important role in PM pollution, especially in large-scale industrial cities. In this study, PM samples were collected at suburban, residential, and industrial sites in Ulsan, Korea. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and heavy metals were analyzed, and a potential human health risk assessment was conducted. The concentrations of PAHs and heavy metals in total suspended particles (TSP) increased during high $PM_{10}$ episodes, and backward trajectory analysis verified the influence of LRAT from China during the high episodes. Furthermore, the concentrations of PAHs and heavy metals in $PM_{2.5}$ and $PM_{10}$ at the industrial site were higher than those at the residential site. The risk assessment of PAHs and heavy metals in $PM_{2.5}$ suggested no significant health effects. The highest levels of PAHs were measured in the particle size of $0.32{\sim}0.56{\mu}m$ at the residential site, and those of heavy metals were detected in the particle size of 1.8~5.6 and $>18{\mu}m$, reflecting different major emissions sources for both groups. On the basis of this preliminary study, we are planning long-term monitoring and modeling studies to quantitatively evaluate the influence of industrial activities on the PM pollution in Ulsan.

• 해양환경안전학회지
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• 제15권4호
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• pp.275-282
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• 2009

PAHs(다환방향족탄화수소) 화합물은 해양환경으로 다양한 경로를 통해 유입되며, 연안역과 하구역에 있어서는 도시화와 산업활동 중 연소에 의하여 발생되어 주로 대기와 하천을 통하여 유입된다. 유입된 PAHs 화합물은 잠재적으로 해양 수서환경 생물에 대해서 발암 및 돌연변이를 일으키고 있다. 따라서 PAHs 화합물의 오염이 예상되는 진해만에 유입되는 주요하천에서 PAHs 화합물의 분포특성과 유입부하량을 조사하여 PAHs 화합물의 오염특성을 파악하였다. 진해만으로 유입되는 주요 하천수 및 하수처리수에서 용존 Total PAHs 화합물의 농도범위와 평균값은 9.79~128.25 (평균 36.94)ng/L를 나타내었으며, 부유입자물질 중 Total PAHs 화합물의 농도범위와 평균값은 1,814.34~8,893.37(평균 4,657.73)${\mu}g$/kg dry wt.로 나타났다. 용존 PAHs 화합물과 부유입자물질 중 PAHs 화합물 모두 유사하게 도시화와 산업화가 이루어진 마산시로부터 유입되는 삼호천에서 기장 높은 값을 나타내었다. 하천수 및 하수처리수에서 PAHs 화합물의 조성 형태는 용존 PAHs 화합물은 저분자량 PAHs 화합물이 대부분을 차지하고 있어 PAHs 화합물의 물리 화학적 성질에 의한 것으로 판단된다. 조사된 하천을 통해 진해만으로 유입되는 용존 Total PAHs 화합물의 유입부하량 범위는 0.06~12.05g/day, 평균 유입부하량은 1.86g/day 그리고 총 유입부하량은 14.85g/day로 산정되었다. 부유입자물질 중 Total PAHs 화합물의 유입부하량 범위는 0.12~16.00g/day, 평균 유입부하량은 평균 2.41g/day 그리고 총 유입부하량은 19.27 g/day로 산정되었다. 용존 PAHs 화합물과 부유입자물질 중 PAHs 화합물 모두 진해만으로 유입되는 유입부하량은 덕동하수처리장이 약 80% 이상으로 대부분을 차지하는 것으로 나타났다. 그리고 타 연구들과 비교에서 진해만 주요 하천수와 하수처리수는 아직까지 낮은 농도를 나타내지만 진해만 연안에 PAHs 화합물의 오염발생원이 주변에 산재하고 있어 PAHs 화합물의 오염정도가 심화될 수도 있다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권4호
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• pp.25-31
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• 2007

물질 간 상호작용이 위해도에 많은 영향을 미칠 수 있다는 것은 널리 알려져 있지만 이를 위해성평가에 적용할 수 있는 방안은 아직 미미한 실정이다. 본 연구에서는 p-xylene이 토양 내에 존재할 때, 대수층으로의 이동성이 극히 제한적인 benz[a]anthracene (BaA)의 지하수로의 이동성 증가를 확인하고 그 증가된 위해도를 산정하기 위하여, 지하 환경을 모사한 셀을 제작하여 실험을 수행하였으며, 이를 해석하는 간단한 물질이동 모델을 개발하였다. 셀 실험 결과 BaA의 이동성은, BaA와 p-xylene이 혼합물질로 동시에 존재하는 경우에, BaA만으로 오염되어 있는 경우보다 월등히 높았다. 후자의 경우는 강우에 의한 이동이 주요 이동기작이었으며 그 정도는 아주 미미하였다. Defined Time Steps (DTS)을 이용하여 개발된 오염물질 이동모델은 두 물질 모두 실험결과와 유사한 경향을 보이며 변하는 것을 확인하였으나, 더욱 정확한 예측을 위하여 모델의 수정, 보완작업이 계속되고 있으며 이는 다음 연구의 주제가 될 것이다. 실험실 규모의 셀 실험의 경우 모세관대가 물질이동에 중요한 역할을 하기 때문에 실험실 규모의 시뮬레이션에서는 모세관대 모듈을 적용하는 것이 보다 적합한 것으로 나타났다. 현장규모 오염에서의 모델링 결과를 토대로 위해도를 산정하고 비교한 결과, 지하수 섭취를 통한 BaA의 발암위해도는 NAPL이 존재할 때, 존재하지 않을 때보다, 약 15${\sim}$87배 크게 계산되었다. NAPL이 존재하지 않는 경우 BaA의 지중 이동속도는 매우 느리며, 실제 오염현장의 경우 이동 과정에서 물질분해가 일어나므로 NAPL의 존재 여부에 따른 실제 위해도 차이는 더 크게 발생할 것으로 예상된다.

• 환경생물
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• 제22권
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• pp.1-10
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• 2004

인간이나 환경에 해로운 영향을 주는 지속성 유기오염물질의 독성을 평가하기 위해서 염분과 온도에 대해 내성이 강한 Acartia 종들과 Artemia을 대상으로 실험하였다. 지속성 유기오염물질인 PAHs와 TBT에 대한 요각류의 독성을 평가하기 위해 3가지의 실험을 실시하였다. 1) 광양만에서 주로 나타나는 5가지 PAHs(anthracene, benzo〔a〕pyrene, fluoranthene, phenanthrene, pyrene)에 대한 A. omorii의 48h-LC$_{50}$ 을 구하였다. 2) Artemia를 이용하여 온도에 따른 benzo〔a〕pyrene과 TBT의 독성의 변화를 측정하였다. 3) PhMs중에서 독성이 강한 benzo〔a〕pyrene에 노출된 먹이를 섭취한 A. erythruea와 A. omorii의 난 생산, 부화율, 고형화된 배설물 양의 변화를 측정하였다. A. omorii에 대한 5가지 PAHs 중에서 fluoranthene (48 h-LC$_{50}$ 19.20 $\mu\textrm{g}$ L$_{-1}$)과 benzo〔a〕pyrene (48h-LC$_{50}$ 29.89$\mu\textrm{g}$ L$_{-1}$)의 독성이 강하게 나타났다. 온도실험에서는 동일한 유해물질을 가지고 실험을 하더라도 온도의 변화에 따라 급격한 독성의 차이가 나타날 수 있고, 유해물질 간에도 온도에 따라서 나타나는 독성에 대한 특성이 다르게 나타났다. 특히 15$^{\circ}C$에서는 TBT (9.982 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$)의 독성이 benzo〔a〕pyrene (1,173 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$)의 독성보다 약 100배 정도 더 독성이 강하게 나타났다. Benzo〔a〕pyrene에 노출된 먹이는 요각류의 난 생산, 부화율, 고형화된 배설물 양의 변화에 영향을 주었다. 특히 benzo〔a〕pyrene의 농도 증가는 요각류의 생산력 변동에 영향을 미칠 수 있는 것으로 사료된다. 본 연구는 요각류를 이용하여 해양생태계에 유입되는 지속성 유기오염물질에 대한 위험성을 알리는 지표생물로서 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제30권2호
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• pp.156-161
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• 2020

산업화 이후 다양한 화학물질의 생산과 이용은 우리 삶의 질을 높이는데 기여하였지만 그로 인한 대량의 폐기물 방출은 필연적이며 환경오염은 날이 갈수록 심각해지고 있다. 환경오염에 의한 화학물질의 노출은 인간의 건강과 생태계에 악영향을 주고 있다. 우리의 삶에 영향을 줄 수 있는 오염된 환경을 정화하는 것은 매우 중요한 문제이다. 광범위한 석유화학제품의 사용으로 인해 독성 난분해성 방향족화합물이 토양, 지하수, 폐수 등에서 빈번하게 검출되고 있다. 특히 합성수지, 합성섬유, 염료, 살충제, 방부제 등의 원료로 사용되는 페놀은 주요 오염물질이며, 호흡곤란, 두통, 구토, 돌연변이, 발암 등을 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 페놀분해균주인 DWB-1-8을 섬유폐수에서 분리, 동정하였으며 16S rRNA유전자 염기서열분석결과 Comamonas testosteroni로 동정 되었다. 본 실험 균주의 최적 생장 및 최적페놀분해 배양 조건은 0.7% K₂HPO₄, 0.6% NaH₂PO₄, 0.1% NH₄NO₃, 0.015% MgSO₄·7H₂O, 0.001% FeSO₄·7H₂O, 초기 pH 7 및 30℃ 였으며, 다른 독성 화합물인 벤젠, 톨루엔 혹은 크실렌(BTX)을 유일탄소원으로 이용하여 생장할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제7권1호
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• pp.1-9
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• 1997

해양오염의 진단을 위한 생화학적 오염지표 설정의 기초 연구의일환으로,오염이 심각한 서해(또는 황해)산 넙치(Paralichthys olivaceus)의 혈액의 지질성분을 분석 평가하였다. 서해안의 양식 및 자연산 넙치의 혈액중의 해모글로빈의 함량은 동해안 포항의 자연산 넙치 대비 각각 5-15% 및 20-25%의 감소현상이 나타나서 서해안의 내해(內海) 및 외해(外海)의 오염이 심각함을 알 수 있었다. 서해안의 양식산 넙치의 혈청중의 충성지질(TG)의 함량도 포항의 자연산 넙치의 혈청중의 TG의 함량 대비 10-40%나 유의적으로 높았다. 서해안의 양식 및 자연산 넙치의 혈청중의 총콜레스테롤의 함량은 포항의 자연산 넙치의 혈청중의 총콜레스테롤의 함량 대비 양식산 넙치는 각각 10-15% 및 30-35%나 높았고, 서해안의 양식 및 자연산 넙치의 혈청중의 LDL-콜레스테올의 함량도 각각 10-20% 및 20-25%나 높았다. 또한 포항의 자연산 넙치, 그리고 영광 및 격포의 서해안의 자연산 넙치의 혈액중의 HDL-콜레스테롤의 함량이 서해안의 양식산 넙치에 비해 유의적으로 높았다. 자연산 넙치의 HDL-콜레스테올의 증가는 운동이나 어류 단백질(fish protein) 및 섬유질(fiber)의 섭취에 의해서 주로 증가되는 것으로 알려져 있기 때문에 자연산 넙치가 운동량이 상대적으로 많을 뿐만 아니라 해촤 먹이사슬에 의한 적은 생선을 먹이로 사용하고 있기 때문으로 판단된다. 또한 서해안의 양식 및 자연산 넙치의 동맥경화지수도 포향의 자연산 넙치의 동맥경화지수 대비 각각 20-45% 및 10-15%나 높아서 서해안의 양식산 넙치는 말할 필요도 없고 자연산 넙치도 거의 병적상태로 오염의 정도가 매우 심각한 것으로 판단된다. 질병이나 노화와 함께 증가되는 것으로 알려진 인지질에 대한 총콜레스테롤의 함량비(T-Cho/PL ratio)는 서해안의 양식 및 자연산 넙치의 T-Cho/PL 비가 포항의 자연산 넙치 대비 각각 6-35% 및 15-35%나 높아서 서해안 넙치의 서식환경에 상당한 문제가 있을 것으로 판단된다. 서해안의 넙치를 비롯한 양식장의 수질환경은 유강오수의 유입, 농약 등의 오염원에 노출되어 있어서 양식장으로서의 환경이 점차 훼손되고 있다고 볼 수 있다. 정부에서는 정화되지 않은 육상오수의 유입 방지, 수질의 여과방법의 개발 등을 포함한 양식장의 서식 환경 새선에 적극 나서야 할 단게가왔다고 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제24권9호
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• pp.988-994
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• 2014

페놀과 각종 난분해성 화합물이 함유된 폐수를 미생물학적으로 처리하기 위하여 폭넓은 연구가 진행되고 있으나 이들 균주들은 200 ppm 이상의 고농도 페놀이 존재할 경우, 기질저해 현상에 따른 생육이 일어나지 않는 단점이 있다. 본 연구에서는 유류로 오염된 토양에서 고농도 페놀을 분해할 수 있는 P21 균주를 분리하였으며, 표현형 및 계통분류에 근거하여 동정한 결과, Rhodococcus pyridinovorans로 동정되었다. 본 균주에 의한 페놀분해 최적조건은 0.09% $KNO_3$, 0.1% $K_2HPO_4$, 0.3% $NaH_2PO_4$, 0.015% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.001% $FeSO_4{\cdot}7H_2O$, 초기 pH 9 및 $20-30^{\circ}C$이었으며, 이 조건에서 1000 ppm의 페놀을 2일 만에 완전히 분해하였다. 1,500 ppm의 페놀은 3일 만에 완전히 분해할 수 있었으나 그 이상의 페놀은 분해할 수 없었다. 또한 본 균주는 toluene, xylene 및 hexane과 같은 독성 화합물을 이용하여 생육할 수 있었으며, chloroform에서는 생육할 수 없었다.