• 제목/요약/키워드: toxicants

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화학물질 독성 빅데이터와 심층학습 모델을 활용한 내분비계 장애물질 선별 방법-세정제품과 세탁제품을 중심으로 (A Screening Method to Identify Potential Endocrine Disruptors Using Chemical Toxicity Big Data and a Deep Learning Model with a Focus on Cleaning and Laundry Products)

  • 이인혜;이수진;지경희
    • 한국환경보건학회지
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    • 제47권5호
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    • pp.462-471
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    • 2021
  • Background: The number of synthesized chemicals has rapidly increased over the past decade. For many chemicals, there is a lack of information on toxicity. With the current movement toward reducing animal testing, the use of toxicity big data and deep learning could be a promising tool to screen potential toxicants. Objectives: This study identified potential chemicals related to reproductive and estrogen receptor (ER)-mediated toxicities for 1135 cleaning products and 886 laundry products. Methods: We listed chemicals contained in cleaning and laundry products from a publicly available database. Then, chemicals that potentially exhibited reproductive and ER-mediated toxicities were identified using the European Union Classification, Labeling and Packaging classification and ToxCast database, respectively. For chemicals absent from the ToxCast database, ER activity was predicted using deep learning models. Results: Among the 783 listed chemicals, there were 53 with potential reproductive toxicity and 310 with potential ER-mediated toxicity. Among the 473 chemicals not tested with ToxCast assays, deep learning models indicated that 42 chemicals exhibited ER-mediated toxicity. A total of 13 chemicals were identified as causing reproductive toxicity by reacting with the ER. Conclusions: We demonstrated a screening method to identify potential chemicals related to reproductive and ER-mediated toxicities utilizing chemical toxicity big data and deep learning. Integrating toxicity data from in vivo, in vitro, and deep learning models may contribute to screening chemicals in consumer products.

시료채취 방식에 따른 주거 공간 내 휘발성유기화합물 발생 특성 평가 (Occurrence and distribution of indoor volatile organic compounds in residential spaces by sampling methods)

  • 이수연;김대근
    • 실내환경 및 냄새 학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.362-371
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    • 2018
  • Indoor Volatile organic compounds (VOCs) are classified as known or possible toxicants and odorants. This study characterized VOC levels in 11 homes in an area in the capital of Seoul by using two different methods of VOCs sampling, which are the active sampling using a thermal sorption tube and the passive sampling using a diffusion sampler. When using the active sampling method, the total target VOC concentration ranged from 41.7 to $420.7{\mu}g/m^3$ (mean $230.4{\mu}g/m^3$ ; median $221.8{\mu}g/m^3$) during winter and 21.3 to $1,431.9{\mu}g/m^3$ (mean $340.1{\mu}g/m^3$; median $175.4{\mu}g/m^3$) during summer. When using the passive method, 29.6 to $257.5{\mu}g/m^3$ (mean $81.8{\mu}g/m^3$; median $49.4{\mu}g/m^3$) during winter and 1.2 to $5,131.1{\mu}g/m^3$ (mean $1,758.8{\mu}g/m^3$; median $1,375.1{\mu}g/m^3$) during summer. Forty-nine VOCs were quantified and toluene showed the highest concentration regardless of the season and the sampling method studied. The distribution of VOCs was relatively varied by using the active method. However, it showed a low correlation with indoor environmental factors such as room temperature, humidity and ventilation time. The correlation between indoor environmental factors and VOCs were relatively high in the passive method. In particular, these characteristics were confirmed by principal component analysis.

Screening of botanicals against the adults of rice weevil, Sitophilus oryzae L.

  • S. Rajashekara;R. Kiran;V. Bhavya;C. Chithrashree;V. Chaitra;Deepti Ravi Joshi;M. G. Venkatesha
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제47권1호
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    • pp.12-24
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    • 2023
  • Sitophilus oryzae L. (Rice Weevil) is a stored pest of rice that causes extensive loss throughout the world. We tested the leaf powders of 12 plant species viz., Chrysanthemum sp., Cinnamomum zeylanicum, Citrus grandis, Citrus limon, Gliricidia sepium, Gymnema sylvestre, Hemigraphis colorata, Michelia champaca, Moringa oleifera, Murraya koenigii, Polyalthia longifolia, and Sauropus androgynus at dosages of 1.00, 1.50, 2.00 and 3.00g against the adult rice weevil and mortality was recorded at 1, 2, 3, 5, 7, 12 and 2l days after treatment (DAT) by direct contact toxicity for their adulticidal effect. We observed 100 percent adult mortality in C. zevlanicum and M. koenigii among the tested leaf powders. In addition, the first-time tested H. colorata and S. androgynus also caused high mortality compared to other plants. All the plant powders caused moderate to high adult mortality. Hence, these plants could be effective botanical insecticides against S. oryzae as they comprise a potential source of bioactive chemicals and are generally free from toxicants. Applications of these natural derivatives in S. oryzae control could reduce the cost of control methods and storage of rice contamination. Therefore, the present study indicates that some plant extracts can be used as an alternative to toxic synthetic chemicals in the management of rice weevils.

MNNG 또는 Benzo(a)pyrene 유도 염색체 이상에 미치는 Bleomycin의 효과 (Enhancement of Chromosome Aberrations in Lymphocytes of Mice after in Vivo Exposure to Chemicals and in Vitro Challenge with Bleomycin)

  • Heo, M.Y.;Grady, J.J.;Au, W.W.
    • 한국환경성돌연변이발암원학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.71-76
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    • 1998
  • 환경독성물질에 의한 폭로는 세포내 DNA의 수복과정에 영향을 미쳐 돌연변이나 암을 유발할 수 있다. 독성물질에 의해 유도된 DNA의 비정상 수복효과를 판단하기 위하여.in vivo에서 MNNG 또는 Benzo(a)pyrene을 투여하고 in vitro에서 Bleomycin을 처리하여 나타나는 염색체이상효과를 관찰하였다. 실험결과, MNNG를 투여 후 Bleomycin을 처리하였을 때 염색체이상의 상승효과가 나타났다. 한편, Benzo(a)pyrene 투여 후 Bleomycin을 처리하였을 패는 높은 농도에서 염색체이상의 상승효과가 나타났다. 이같은 결과는 MNNG나 Benzo(a)pyrene 같은 유전독성물질들이 in vivo에서 세포내 비정상 DNA수복을 일으킬 수 있으며, 이러한 작용은 관련 유전독성물질의 염색체손상성에 무관하며 투여용량에 의존되는 것으로 판단된다.

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농작물중(農作物中) 중금속오염도(重金屬汚染度)와 1일섭취량(日攝取量) 및 허용기준설정(許容基準設定)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on the Crops Pollution with Heavy Metal)

  • 염용태;배은상;윤배중
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제13권1호
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    • pp.3-12
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    • 1980
  • Certain heavy metals which may lead peoples to poisonous status are widely used in industry and their uses have been increasing along with rapid industrialization of this country. Such an increasement of metal uses aggravates the status of environmental pollution affecting foodstuffs which are the most important life supporting factor of animal and humanbeing. Concerning the safety measures to minimize food-borne transmission of such hazardous metals, surveillance is the backbone of them and probably more so with a potential problem such as intoxication. Theoretically, this surveillance should include the determination of levels of heavy metal toxicants in foods, the determination of food consumption patterns and typical total diet, and the estimation of total load of the metal contaminant from all sources of exposure including air, water, and occupational sources. In recent year, actually, such estimates on the total daily intake of some heavy metals from foods have been made in several developed countries and a wide variation of date by season, locality, and research method was recognized. Also in this country, this kind of research data is vitally needed to make up for the serious shortage or lack of references to estimate the total amount of heavy metal intake of the people. In this study, a modification model for estimation of the total daily intake of cadmium copper, nickel, zinc, and lead through foods was applied and concentrations of the above metals in crops cultivated in this country were measured with atomic absorption spectro photometer to get the following results. 1. Level of heavy metal concentration in crops Generally, the levels of such metals in essential crops such as rice, cucumber, radish. chinese cabbage, apple, pear, grape, and orange are similar or lower than those in Japan and other developed countries. By the way, a striking result on cadmium concentration was increasement of its concentration in rice from $0{\sim}0.035ppm$ in 1970 to 0.11ppm in this study. However, the value is still far below the. Japanese Permissible Lebel of 1.0ppm. 2. Estimation of total daily intake per capita from foods A new model for estimation was devised utilizing levels of metal concentration in foods, amount of food consumed, and other food factors. Based on the above method, the daily intake of cadmium was estimated to be $70.53{\mu}g/man/day$ in average which was as high as the Limit Value of ILO/WHO(up to $71.4{\mu}g/man/day$). Also, 3.89mg of Zinc, 1.65mg of cuppor, 0.32mg of lead were given as the total daily intake per capita by this research. 3. Efficacy of washing or skinning to decrease the amount of metals in crops After washing the crops sufficiently with commercial linear alkylate sulfonate, the concentration of heavy metals could be reduced to $50{\sim}80%$ showing decreasement rate of $20{\sim}50%$. Also, after skinning the fruits, decreasement rate of the heavy metal concentration shelved $0{\sim}50%$.

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감광제/광촉매에 의한 공기오염물질 제거 (Removal of Air Pollutants Using Photosensitizers/Photocatalysts)

  • 박주형;안기창;이재구
    • 한국환경농학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.284-293
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    • 2000
  • 일반 주거환경 또는 재배시설 내의 공기오염물질인 농약 및 병원성 미생물을 인위적으로 제거하기 위해서 자연광 또는 인공광조건하에서 몇몇 감광제 (PS)/광촉매 (PC)에 의한 광분해 촉진효과와 미생물의 살균효과 시험을 수행하였다. 광촉매로는 반도체 물질인 PC-1과 PC-2, 그리고 산화제로 사용되는 PC-3, PC-4, PC-5 및 PC-6과 감광제로 PS-7과 PS-8을 선발하였다. Dichlorvos의 경우에는 자연광과 인공광 조건하에서 광촉매 무처리구에 비해 각각의 광촉매가 처리된 모든 처리구에서 4배 이상의 광분해 촉진효과를 보였고, methyl tert-butyl ether의 경우에는 단지 광촉매 PC-1 처리구만이 광촉매 무처리구에 비해 약 17배 이상의 분해 촉진효과를 보였다. 또한 procymidone의 경우에도 PC-1, PC-6 및 PS-8에 의한 광분해가 약 3배 이상 촉진되었다. 공기 중의 미생물을 제거하기 위한 예비시험에서는 Pseudomonas putida, Phytophthora capsici 및 Salmonella typhimurium 현탁액에 각각 광촉매 PC-1을 첨가하고 인공광을 조사함으로서 미생물의 생육이 저해됨을 확인할 수 있었다. 또한 평판배지에 도말된 Salmonella typhimurium은 광촉매 PC-1의 주변에서 미생물 생육이 저해됨을 보였다. 이상의 결과에서 볼 때 광조건 하에서 감광제/광촉매를 이용한 고등산화기술은 농약을 비롯한 여러 환경 오염물질을 제거하여 재배시설 내의 작업자와 일반 대중의 환경오염원에 대한 노출을 예방할 수 있을 것으로 기대된다.

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사염화탄소를 투여한 흰쥐의 간세포에 대한 식물 추출물들의 보호효과 (Protective Effects of Plant Extracts on the Hepatocytes of Rat Treated with Carbon Tetrachloride)

  • 함영국;김성완
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제33권8호
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    • pp.1246-1251
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    • 2004
  • 본 실험은 사염화탄소 독성에 대한 몇 가지의 식물소재들- 솔잎, 콩나물, 인진쑥, 표고버섯 - 의 간보호 효과를 조사하기 위하여 수행되었다. 우선적으로 일차 간세포 배양실험에서 식물추출물(열수 또는 에탄올)을 첨가(20 mg/mL 배지)하고 2시간 후에 사염화탄소를 처리(50$\mu$L)한 결과, 배지내의 AST와 ALT 효소활성은 다음과 같았다. 솔잎은 에탄올 및 열수 추출물(P<0.05)에서, 표고버섯은 열수 추출물(p<0.01∼0.05)에서, 그리고 콩나물과 인진쑥은 추출방법에 따라 유의성 있는(p<0.01) 감소를 보였다. 또한, 3주간의 식물 추출물을 첨가한 사료를 사전급여하고 사염화탄소를 2일간 복강주사(1 mg/kg 체중)한 동물실험에서 혈청내의 AST 및 ALT 활성은 간세포 배양의 결과와 유사하게 솔잎과 콩나물에서 낮은 활성효과(p<0.01)를 보였다. 정상군에 대한 사염화탄소의 투여는 지질과산화물과 cytochrome P-450의 함량, 그리고 xanthine oxidase(XOD) 활성을 크게 증가시켰다. 그러나 식물소재 중에서 솔잎, 콩나물, 인진쑥 등을 추출물을 첨가한 실험군에 대한 사염화탄소 처리는 일반적으로 지질과 산화와 XOD 활성증가를 억제하는 것(p<0.01)으로 나타난 반면에, cytochrome P-450의 함량 증가는 솔잎과 인진쑥의 첨가군에서 관찰되었다. 따라서 본 실험에서 cytochrome P-430의 함량증가에 대한 식물 추출물들의 효과는 확실하지 않았지만, 솔잎과 콩나물의 추출물은 항산화관련 실험에서 대부분 탁월한 효과를 나타내었다.

Polychlorinated Biphenyl의 토양 미생물 Aspergillus niger에 의한 생분해 경로 (Biodegradation Pathways of Polychlorinated Biphenyls by Soil Fungus Aspergillus niger)

  • 김창수;임도형;금영수
    • 농약과학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.7-13
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    • 2016
  • Polychlorinated biphenyl은 현재 대부분의 사용 금지된 염소계 농약과 함께, 대부분의 환경 매질에서 매우 일반적으로 검출되는 잔류성 유기물로서, 209종의 이성질체가 존재하며, 내생호르몬 교란 효과 등, 다양한 생리 독성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 해당 물질군의 환경 중, 분해소실과 관련된 연구는 주로 토양 등의 복잡한 매질을 주요 대상으로 수행되었으며, 또한 개별 이성질체에 관한 연구보다는 Aroclor 등, 혼합물 위주의 연구가 수행되었다. 한편 개별 이성질체에 관한 연구는 매우 제한적으로 수행되었다. 본 연구에서는 이와 같은 점을 고려하여, polychlorinated biphenyl 이성질체 중, 구조적 특성이 상이한 5종의 이성질체를 합성하여, 토양 중 일반적으로 분포하고 있는 미생물인 Aspergillus niger에 의한 대사과정을 밝히고자 하였다. Biphenyl 및 polychlorinated biphenyl 이성질체 중, biphenyl, PCB-1, 및 PCB-3은 A. niger에 의하여 매우 빠른 속도로 대사되어 배양 7일 후, 38-65% 내외의 모화합물이 수용성 대사물로 전환되었으나, PCB-38의 경우, 극소량의 대사물이 형성되었고(2%), PCB-126은 모화합물의 대사가 전혀 관찰되지 않았다. 한편 염소 치환기가 ortho-위치에 존재하는 PCB-1과 para-위치에 존재하는 PCB-3의 대사속도를 비교한 결과, PCB-3의 대사 속도가 현저히 큰 값을 보였으며, 이는 biphenyl ring의 3차원 형태와 관련된 것으로 생각된다. 미생물 반응 중, 형성된 주요 대사물은 mono- 및 di-hydroxy PCB로 사료되며, 해당 물질의 독성화학적 성상은 지속적 연구가 필요할 것으로 사료되었다.

Polychlorinated Biphenyl의 작물-토양간 흡수 이행성 (Translocation of Polychlorinated Biphenyls in Carrot-Soil Systems)

  • 임도형;임다솜;금영수
    • 농약과학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.203-210
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    • 2016
  • Polychlorinated biphenyls는 잔류성 환경 오염물질로서 내생호르몬 대사 교란 효과를 포함한 다양한 생리독성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 해당 물질의 환경 동태에 관한 연구는 토양 중, 분해소실과 관련된 연구가 주로 수행되었으며, 한편 생물과 관련 연구는 동물 중, 대사 및 독성 작용에 대한 연구를 대상으로 실시되어 왔다. 이와 같은 연구는 주로 Aroclor 등, 혼합물을 위주로 진행되었으며, 따라서 개별 이성질체에 관한 연구는 매우 제한적으로 수행되었다. 본 연구에서는 수용해도 및 염소 치환체의 위치가 상이한 polychlorinated biphenyl 이성질체 5종을 합성하여, 토양 중 분포 및 당근으로의 이행에 관련한 분해-소실 및 생물농축 과정에 대한 연구를 수행하였다. Biphenyl 및 polychlorinated biphenyl 이성질체의 토양 중 반감기는 biphenyl, PCB-1, PCB3, PCB-77 및 PCB-126에 대하여 각 20.2, 16.0, 11.6, 46.5 및 198.0일이었으며, 지용성이 강한 이성질체일수록, 반감기가 길게 나타났다. 한편 당근 중 biphenyl, 및 polychlorinated biphenyls 농도는 PCB-126을 제외한 시료에서 식재 후, 10-20일 내외에 최고 농도에 도달하여, 0.4-2.6 mg/kg의 농도가 식재 후 90일까지 유지되었으며 당근-토양간 PCB의 농도비는 90일 경과 시료의 경우 biphenyl, PCB-1, PCB-3, PCB-77, 및 PCB-126에 대하여 각각 1.7, 8.1, 1.9, 1.8, 5.9로 나타났다. 일정 경과 시간 후 농도비가 상기와 같이 유지되는 현상은 당근의 비대생장에 따른 희석효과에 따른 것으로 사료된다. 한편 당근에 흡수된 PCBs의 총량은 재배기간 중 지속적으로 상승하여 PCB-126의 경우, 90일 경과시 토양 잔류량 대비, 1.1%가 당근에서 검출되었다.

뽕잎 및 대기 중 누에영향물질 모니터링 및 독성조사 (Monitoring of Toxicants Affecting Metamorphosis of Silkworm in Mulberry Leaves)

  • 박경휸;박연기;이희동;박병준;주진복;손봉희;강필돈;김미자;성수일
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.58-64
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    • 2004
  • 봄누에에서 나타나고 있는 누에미화용현상을 구명하고자 누에사육농가에서 실시한 농약사용실태조사 결과 봄누에 사육시기에 molinate의 노출가능성이 있어 뽕잎과 공기중 molinate의 잔류정도를 조사하고 molinate의 누에독성을 조사하였다. 예천, 상주, 남원지역 뽕잎 중 molinate 잔류분석결과 검출빈도는 30~81.8%이었으나, 검출범위는 0.002~0.013 ppm으로 낮은 수준이었고, 예천, 상주, 남원지역 뽕밭과 잠실의 대기중 molinate 잔류분석결과 검출빈도는 5%이하, 검출범위는 $0.004\;{\mu}g/m^3$의 낮은 수준이었다. molinate의 누에에 대한 독성시험결과 수용액을 누에와 인공사료에 살포하였을 때 1, 10 ppm 처리구 모두 누에에 영향을 나타내지 않았고, molinate 원제를 250, 2500, $10,000\;{\mu}g/m^3$ 휘산처리한 시험에서 누에에 영향이 나타나지 않았다 또한 10, 100 ppm수용액에 침지 처리한 뽕잎으로 누에를 사육한 시험에서 누에에 영향을 미치지 않았으며, molinate를 함유한 제품을 기준량(5 kg/10a), 배량, 10배량 휘산시킨 상태에서 누에를 사육한 결과 처리구 모두에서 누에에 영향이 나타나지 않았다. 따라서 molinate는 뽕잎과 공기중에서 미량이 검출되었으나, 누에에 대한 molinate를 경피, 섭식, 흡입의 노출경로별로 모니터링농도보다 높은 수준으로 처리한 시험에서 5령경과일수가 대조구와 차이가 없었으므로 농가의 미화용현상과 molinate의 관련성은 희박한 것으로 판단되었다.