쥐참외뿌리 추출물이 항산화 활성 및 피부 세포에서의 독성을 확인하여, 피부에 효과적으로 사 용할 수 있는 기능성 소재로써의 활용 가능성을 확인해 보고자 하였다. 쥐참외뿌리 추출물의 항산화 활성 의 지표가 되는 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 확인하였고, 피부에서의 Neutral red assay를 이용 하여 세포 독성을 확인하였다. 연구 결과, 총 폴리페놀과 총 플라보노이드의 함량은 농도 의존적으로 증가 하였다. 섬유아 세포인 HDF cell에서의 높은 생존율이 확인되었으며, B16F10 melanoma cel와 RAW 264.7 cell에서는 5 μg/mL부터 세포 생존율이 유의하게 낮아지는 것이 확인되었다. 본 연구 결과는 쥐참 외뿌리 추출물의 항산화 활성 및 피부 세포에서의 기초적인 자료로 사용가능할 것으로 사료되어 진다.

본 연구에서는 폐기물 배출해역의 퇴적물이 해양생물에 미치는 영향을 평가하기 위해 2016~2019년 3개 배출해역; 동해병, 서해 병, 동해정 해역의 9개 정점에서 채취한 퇴적물 시료들을 대상으로 국내 해양폐기물공정시험기준에 의거하여 저서성단각류(Monocorophium acherusicum)와 발광박테리아(Vibrio fischeri)를 이용한 독성시험을 수행하였다. 시험결과, 상대평균생존율(저서성단각류)과 상대발광저해율 (발광박테리아)이 각각 30 % 이하로서 ‘독성없음’으로 판정되었으나, t검정을 이용한 독성 평가 결과에서는 총 12개(2016년 6개, 2017년 1개, 2018년 1개, 2019년 4개)의 저서성단각류 시료에서 대조구와 유의한 차이를 나타내었다(p<0.05). 저서성단각류의 독성원인 탐색을 위해 퇴 적물 내 8종 중금속 함량(Cr, As, Ni, Cd, Cu, Pb, Zn, Hg)과 저서성단각류 상대평균생존율의 단순선형회귀분석을 수행한 결과, Cr의 저서성 단각류 독성 기여도가 가장 높았다(p=0.000, R2=0.355). 또한, 매년 독성영향이 가장 높은 정점(DB-85)의 시료에서 Cr이 여전히 가장 높은 농 도로 검출되었으며, 해양환경기준을 매년 초과하였다. 해양폐기물공정시험기준의 생태독성판정 기준 적용 시 ‘독성없음’으로 평가되는 퇴 적물 오염도가 대조구와의 통계적 유의성 검정, 독성원인확인 평가를 적용할 경우 독성영향을 수용 가능한 수준으로 판단하기 어려우므로 향후 종민감도분포곡선을 활용한 정량적 위해성 평가를 통한 준거치를 도출하여 생태독성 영향 판단 기준의 재설정을 고려할 필요가 있다.

Compound K (20-O-β-(D-glucopyranosyl)-20(S)-protopanaxadiol)는 진세노사이드의 활 성성분이다. Compound K는 경구 투여 후 Rb1, Rb2 및 Rc가 사람의 장내 미생물의 β-glucosidase에 의 해 생물전환 과정을 거쳐 생성된다고 알려져 있다. 본 연구는 생물전환된 인삼농축액에서 얻은 compound K를 이용해 항염증 및 독성을 조사하였다. 세포독성평가 결과, compound K는 0.001∼1 μg/mL의 농도 범위에서 유의적인 세포독성은 나타나지 않았으며, LPS로 염증이 유발된 RAW 264.7 세포에서 TNF-α, MCP-1, IL-6 및 NO의 생성을 억제하는 것으로 확인되었다. 동일 농도범위에서 TNF-α 및 IFN-γ로 염증이 유발된 HaCaT 세포는 compound K의 처리로 인해 IL-8의 생성을 감소시키는 것으로 나타났지만, IL-6의 경우 일부 농도에서 생성을 감소시켰으나, 통계적인 유의성은 나타나지 않았다. Brine shrimp를 이 용한 치사율 검정법에서 compound K의 LC50는 0.37mg/mL로 다소의 독성을 함유하고 있는 것으로 나타 났으나 compound K가 35% 고함유된 생물전환물은 LC50가 0.87mg/mL로 나타나 상대적으로 낮은 독성 을 보였다. 따라서 이 생성물은 향후 여드름 완화용 화장품 개발에 사용할 수 있는 매우 우수한 기능성 소 재가 될 수 있을 것으로 기대된다.

Intertidal mud crab (Macrophthalmus japonicus) is an organism with a hard chitinous exoskeleton and has function for an osmotic control in response to the salinity gradient of seawater. Crustacean exoskeletons change in their natural state in response to environmental factors, such as changes in the pH and water temperature, and the presence of pollutant substances and pathogen infection. In this study, the ecotoxicological effects of irgarol exposure and heavy metal distribution were presented by analyzing the surface roughness of the crab exoskeleton. The exoskeleton surface roughness and variation reduced in M. japonicus exposed to irgarol. In addition, it was confirmed that the surface roughness and variation were changed in the field M. japonicus crab according to the distribution of toxic heavy metals (Cd, Pb, Hg) in marine sediments. This change in the surface roughness of the exoskeleton represents a new end-point of the biological response of the crab according to external environmental stressors. This suggests that it may affect the functional aspects of exoskeleton protection, support, and transport. This approach can be utilized as a useful method for monitoring the aquatic environment as an integrated technology of mechanical engineering and biology.

본 연구에서는 과불화합물 PFOA와 PFOS potassium salt가 Mesocentrotus nudus의 10 min-수 정률과 48 h-정상유생발생률에 미치는 독성영향을 반수영향농도, 무영향농도, 최소영향농도 등 의 독성값 계산을 통해 확인하였다. PFOA와 PFOS potassium salt에 대한 10 min-수정률의 EC50 값은 각각 1346.43 mg/l와 536.18 mg/l로 나타났으며, 48 h-정상유생발생률의 EC50 값은 각각 42.67 mg/l와 17.81 mg/l로 나타났다. 최근 연구에 의하면, 환경 내의 PFOA와 PFOS의 농도는 지속적으로 감소하였으며, 성게류에게 급성독성을 나타낼 정도는 아닌 것으로 나타났다. 하지 만 생물체내에서는 여전히 높은 농도로 관측되고 있다. 결국, PFOA와 PFOS는 생물체의 생애 전주기에 걸쳐 체내 축적이 가능하기 때문에, 연안환경에 서식하는 해양생물을 이용한 생애 전주기적 만성독성 연구가 필요할 것이다.

우리나라의 '해양오염방제 자재·약제의 성능시험기준 및 검정기준 중 ‘생물에 대한 영향시험’(생태독성시험)의 시험방법과 판정 기준의 개정과 관련한 방향을 제시하기 위해 현행 기준의 문제점을 파악하고 국가별 제도 비교를 통한 개선방안을 제시하였다. Skeletonema costatum을 이용한 성장저해시험의 경우, 배양액 색조를 비교하여 판단하는 기준 대신 측정된 성장률을 적절한 통계기법을 이용하여 비교 분석하는 과학적인 기준이 도입되어야 하며 시험기간의 경우, 지수성장기를 고려하여 4일 이내가 합당한 것으로 판단된다. 어류를 이용한 독성시험의 경우, 다양한 물질에 대한 독성시험 및 비교연구를 통해 방제 자재에 대해 일관되고 적절한 민감도를 나타낼 수 있는 보다 적절한 어체크기에 대한 재설정이 필요하고 이에 따른 합리적이고 객관적인 판정기준이 마련되어야 할 것으로 판단된다. 시험종의 경우, Artemia sp. 대신 해양 윤충류인 Rotifer, Brachionus plicatilis가 대안이 될 수 있으며 어류시험의 경우, 굴류(Oyster)와 같은 이매 패류의 분류군을 이용한 독성시험으로의 대체 역시 대안으로 고려될 수 있다. 마지막으로 해양오염방제 자재·약제의 형식승인 시험과 관련하여 생태독성시험 분야의 경우, 업무의 특수성과 결과의 신뢰성을 고려하여 별도의 공인시험기관 지정 또는 관련 유사 법률과 연계한 일원화된 창구가 필요하며 수용가능한 수준의 시험비용 산정과 시험항목 조정을 통한 합리적인 제도개선이 필요할 것으로 판단된다.

어류 치어기의 주요 먹이로 생물로 사용되는 해산 로티퍼 (Brachionus plicatilis)의 생존율 및 개체군 성장률을 이용하여, 국내 연안에 잔류하고 있는 것으로 알려진 신방 오물질인 chlorothalonil의 독성을 평가하고자 하였다. B. plicatilis의 생존율은 0.039 mg L-1에서 유의하게 감소하기 시작하여, chlorothalonil의 농도가 증가할수록 감소하는 농도의존성을 나타냈다. 생존율의 무영향농도는 0.020 mg L-1, 최소영향농도는 0.039 mg L-1, 반수영향농도는 0.057 mg L-1로 나타났다. 개체군 성장률 또한 생존율과 마찬가지로 0.313 mg L-1에서부터 농도의존적으로 감소하는 경향을 나타냈다. 개체군 성장률의 무영향농도는 0.156 mg L-1, 최소영향농도는 0.313 mg L-1, 반수영향농도는 0.506 mg L-1 로 나타났다. 본 연구 결과, 해양 생태계 내에서 신방오물질인 chlorothalonil의 잔류 농도가 0.039 mg L-1 이상일 경우 B. plicatilis에게 독성영향을 줄 것으로 예상되며, 본 연구의 생태독성 시험결과를 바탕으로 해양환경 내 chlorothalonil 의 독성을 평가하기 위한 기초연구자료 및 다른 방오물질과의 독성영향을 비교평가할 수 있는 자료로 활용될 수 있을 것이다.

본 연구에서는 국내 다빈도로 사용되고 있는 가공보조제 효소제 7종에 대한 최대 사용량 기반 세포독성을 연구하였다. 기원이나 원산지 및 제조형태가 다른 효소제가 시판되고 있는 경우 모두 시험대상에 포함하였고, 효소제의 경우 가공과정에 사용 후 최종제품에서 잔존하지 않거나 불활성화되기 때문에 native 및 inactivated 두 형태에 대한 세포독성을 확인하였다. 세포처리 최고 농도는 품목 제조보고서를 기반으로 다빈도 첨가 식품품목 및 그 최대 사용량과 국민영양통계 일일섭취량을 기반으로 설정하였 다. 그 결과, native 및 inactivated 효소제 모두 세포성장 및 세포막 손상에 의한 세포사멸을 유발하지 않는 것으로 나타났다. Native 효소제의 경우 종국 3종 모두에서 ROS 유발이 확인되었으나, inactivated 종국에서 ROS의 유의적 증가는 나타나지 않았다. 일부 native 형태의 종국 및 프로테아제에서 β-hexosaminidase 용출에 의한 탈 과립화가 유발될 수 있는 것으로 분석되었으나, 모든 inactivated 효소 제에서 탈 과립화는 유의적으로 나타나지 않았다. 이러한 결과는 효소제의 기원에 따라서 native 형태의 경우 ROS 유발에 의한 산화스트레스 및 탈 과립화와 같은 알레르기 원성 세포독성을 나타낼 수 있으나, 실제 가공제품에 잔존 하는 불활성화된 효소제에 의한 세포독성 영향은 낮음을 제시한다 할 수 있다. 이와 같은 연구결과는 안전성 정보 가 미흡한 가공보조제 효소제에 대한 구체적인 독성자료 및 향후 in vivo 독성연구를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

안전성이 강화된 화장품용 방부제 소재를 개발하기 위하여, 대장균 β-gal을 이용하여 OD 로부터 합성된 OD-gal의 성능을 기존의 OD와 비교하는 연구를 수행하였다. 먼저, mass spectrometry 분석을 통하여 OD-gal의 sodium adduct ion (m/z=331.1731)과 protonated ion (m/z=309.1926)으로 OD-gal 합성을 확인하였다. 새롭게 합성된 OD-gal과 OD의 항균력 비교를 위하여 E. coli, S. aureus, C. albicans, A. niger에 대한 MIC 값을 측정하였다. 그 결과, OD-gal과 OD의 MIC 값 사이에 그렇게 큰 차이를 관찰할 수 없었다. 또한, OD-gal과 OD의 세포독성을 비교하기 위하여, HaCaT 세포에 OD 또는 OD-gal을 처리한 후, 세포 생존율을 EZ-Cytox assay를 이용하여 정량 하였다. 1.5% OD의 경우에는 24 시간에서 세포생존율이 대조군과 비교하여 64%, 48 시간에서는 42%로 나타났고, 1.5% OD-gal을 처리한 세포의 세포생존율은 24 시간에서 유의적인 변화가 없었지만, 48 시간에서는 85%로 나타났다. 결국 OD-gal은 OD와 비교해서 약 40% 이상의 세포독성 감소효과가 있는 것으로 확인되 었다. 이러한 결과로부터 OD에 한 분자의 galactose를 결합시킴으로 인하여 항균력은 어느 정도 유지하 면서 피부 세포에 대한 독성이 감소된 OD-gal의 특성을 확인할 수 있었다. 앞으로 후속 연구를 진행하여 보다 안전한 화장품용 방부제 소재로서 OD-gal의 실용화 기반을 구축할 예정이다.

감은 중국, 한국, 일본, 브라질, 터키, 이탈리아 등을 포함하는 온대지역에서 널리 재배되고 있으며 일부 아시아권 소비자들에게는 건강에 유익한 기능성 원료로 인식되고 있다. 또한 감에 포함된 풍부한 파이토케미컬들은 감을 섭취함으로써 건강과 관련된 다양한 문제점을 개선하기 위한 연구의 가능성을 제시한다. 본 연구에서는 감의 미숙과인 풋감추출물(DKA)의 유전독성을 확인하고자 한다. 미생물복귀돌연변이시험, 염색체이상시험, 포유류 소핵발생 시험을 수행하여 풋감추출물(DKA)의 유전독성을 평가하였다. 미생물복귀돌연변이시험에서 DKA는 Salmonella typhimurium TA98, TA100, TA1535, TA1537 와 Escherichia coli WP2uvrA에서 S9 대사활성계의 존재에 상관없이 돌연변이 유도를 보이지 않았다. 또한 마우스를 이용한 소핵 시험은 풋감추출물(DKA)처리군에서 소핵을 가진 다염성 적혈구와 전체적혈구 중 다염성 적혈구의 비율의 증가는 볼 수 없었으며 통계학적 유의성도 나타나지 않았다. 한편, CHL 세포를 이용한 염색체이상시험에서 모든 세포주 의 처리시간 및 S9 대사활성계 존재유무에 상관없이 염색 체이상을 보이지 않았다. 따라서 본 연구결과에 의하면 풋 감추출물(DKA)은 유전독성을 유발하지 않는 안전한 기능성 식품 원료로서 활용 가능하다고 판단된다.

마비성 패독(paralytic shellfish poisoning, PSP)에 의한 중독은 와편모조류(Dinoflagellates)가 생성하는 saxitoxin (STX)이 이매패류 등의 먹이활동에 의해 축적되고 이를 사람이 섭취함으로써 발생한다. 최근 분석기술의 발전으로 와편모조류가 STX외에도 gonyautoxin (GTX) group 및 Nsulfo carbamoyl toxins (C toxin) group 등 다양한 유사체들 을 생성하는 것으로 보고되고 있다. 이에 CODEX, EFSA 에서는 STX외 유사체의 안전관리를 위해 STX 및 유사체를 STX group으로 관리하고자 하는 움직임을 보이고 있다 . 국내의 경우도 STX 유사체를 생성하는 조류의 발생이 이미 보고되고 있으며 실제 홍합에서 유사체의 오염사례도 소수 보고되고 있다. 따라서 국제적인 움직임에 발맞추어 국내에서도 STX 및 유사체의 group 관리를 위한 준비가 필요할 것으로 사료된다. 본 연구에서는 STX 및 유사체의 체계적인 모니터링 및 안전관리의 기반을 마련하고자 STX 및 유사체의 이화학적 특성, 생성조류, 국내외 발생현황, 독성 및 상대독성계수, 분석법, 오염현황 및 관리현황에 대한 폭넓은 검토를 수행하고자 하였다.

본 연구에서는 살균제, 항진균제 등의 의약품을 포함하여 다양한 목적으로 사용되며, 신방오도 료로서의 가능성이 확인된 바 있는 Zinc undecylenate (ZU)를 이용해 연안환경 내 1차 소비자를 대표할 수 있는 성게 2종(H. pulcherrimus, M. nudus)에 대한 독성평가를 실시하였다. 실험결과 ZU에 대한 H. pulcherrimus와 M. nudus의 수정률 EC50은, 각각 11.27 mgl-1과 1.48 mgl-1로 나 타났다. 또한, 정상배아 발생률의 EC50은 각각 0.94 mgl-1와 3.78 mgl-1로 나타났으며, NOEC는 0.20 mgl-1, 0.78 mgl-1를 나타내었다. 본 연구에서 도출된 성게 2종과 문헌조사를 통한 연안양 식생물 2종의 급성독성결과를 이용하여 Predicted No Effect Concentration (PNEC)를 계산하였 다. PNEC 값은 0.0094 mgl-1로 나타났으며, 위와 같은 결과는 해양환경 오염물질에 대한 환경 보호전략 수립을 위한 기초자료로 활용될 것이다.

본 연구에서는 신방오도료 Diuron과 Irgarol이 해양 무척추동물인 말똥성게 (Hemicentrotus pulcherrimus)에게 미치는 독성영향을 10 min-수정률과 64 h-정상 유생발생률의 EC50, NOEC, LOEC 값을 통하여 확인하였으며, 해당 오염 물질이 H. pulcherrimus의 초기발생단계에 미치는 지연효과를 확인하고자 하였다. 실험결과, Diuron과 Irgarol은 시험농도 (40 mg L-1)에서 H. pulcherrimus의 수정률에 영향을 미치지 않았으며, 정상 유생발생률에 대한 EC50값은 각각 7.12 mg L-1, 2.31 mg L-1로 나타났다. 또한, 수정란이 pluteus 유생으로 발달하는 과정에서 반수영향농도의 Diuron과 Irgarol의 노출 경과시간이 18 h에 도달하면, early gastrular stage로의 발달이 지연되기 시작하여, 24 h에서부터 유의미한 발달지연이 확인되었다. 이후 지속적인 발달지연이 관찰되어, Early gastrular-gastrular-early pluteus-pluteus로 이어지는 과정에서 발달지연이 나타났다. Diuron과 Irgarol은 잔류성이 높으며, 본 연구결과와 같이 무척추동물을 포함한 다양한 해양생물 군에 독성영향이 있는 것으로 알려져 있다. 이에, 해양 환경의 오염을 방지하고 보전하기 위하여, 관련된 규정의 마련을 통하여 환경보호 전략이 필요하다.