In this paper, we investigate to determine quality characteristics, fatty acid composition and cytotoxic effect of extracts and fractions from whole Lycopus lucidus Turcz. roots. Additionally, we evaluated cytotoxic activity against the growth of human fibrosarcoma cells (HT-1080) and human gastric adenocarcinoma (AGS), human colon cancer cell (HT-29) lines using a 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay. Acetone+methylene chloride (A+M) and methanol (MeOH) extracts from L. lucidus Turcz. were obtained through solvent extraction. Then we further fractionated both extracts with n-hexane, 85% aq. MeOH, n-butanol (n-BuOH) and water. In fatty acid composition, L. lucidus Turcz. contained 33.2% of 18:1n-9 and 1.81% of 18:3n-3, respectively. The incorporation of treatment with A+M and MeOH extracts and n-hexane, 85% aq. MeOH, n-butanol (n-BuOH) and water fractions dose-dependently increased cytotoxicity against the growth of HT-1080 and AGS, HT-29 cancer cells (p<0.05). The A+M extract had a higher inhibitory effect on the growth of all cancer cells in comparison to MeOH extract. Among the fractions, the 85% aq. MeOH and n-hexane fractions showed a higher inhibitory effect after proliferating the three cancer cells. These results suggest that the 85% aq. MeOH and n-hexane fractions have a potential to inhibit the growth of human cancer cell lines.

국내에 서식중인 청개구리의 배아를 활용하여 농약류 3종의 독성평가를 위해 FETAX(Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus) 기법에 따라 청개구리(Hyla japonica)의 배아를 배양하면서 Benomyl(살균제), Carbofuran(살충제), Thiobencarb(제초제)의 효과를 probit 분석법으로 조사하였다. 그 결과, Benomyl, Carbofuran, Thiobencarb의 농도에 의존하여 유생의 체장 길이는 감소하고 치사율과 기형율은 증가하였다. Benomyl, Carbofuran, Thiobencarb의 teratogenic concentration(EC50)은 각각 1.00, 0.58, 4.75mg/L을 나타내어 Carbofuran이 기형유발에 가장 민감하게 반응하였으며, embryo lethal concentrations(LC50)은 7.04, 28.71, 16.12mg/L을 나타내어 Benomyl이 가장 낮은 농도에 서 배아를 치사하는 것으로 나타났다. Teratogenic index(TI=LC50/EC50)는 Benomyl 7.04, Carbofuran 49.50, Thiobencarb 3.39를 나타내어 TI값이 모두 기형유발물질로 판단하는 기준인 1.5 이상을 나타내어 시험에 사용된 농약류 3종은 최기형성 물질로 판단되며 Carbofuran이 가장 강력한 최기형성물질로 작용함을 알 수 있었다.

본 연구는 실리콘계 소포제가 해양으로 배출되었을 때 소포제 내에 존재하는 주요 성분들이 해양 저서환경에 서식하는 생물에게 미치는 영향을 알아보기 위해 실리콘 및 알코올계 소포제에 대해 저서성단각류(Monocorophium acherusicum)와 발광박테리아(Vibrio fischeri)를 이용하여 해양생태독성실험을 수행하였고 실리콘계 소포제의 주요성분인 디메틸폴리실록산(PDMS)에 대한 수중생물 독성영향을 조사하였다. 실리콘 및 알코올계 소포제에 대한 발광박테리아와 저서성단각류를 이용한 독성실험결과, 실험생물별 독성영향은 발광박테리아가 저서성 단각류에 비해 알코올계 소포제에서 최대 9배까지 민감한 독성영향을 보였으며 소포제 종류별 독성영향은 실리콘계 소포제가 알코올계 소포제에 비해 최대 400배 이상 높은 독성영향이 나타났다. 실리콘계 소포제의 주요성분인 PDMS가 수중생물에 미치는 영향을 조사한 결과, 식물플랑크톤, 무척추동물 및 어류에 대한 반수치사농도(LC50)및 반수영향농도(EC50)값은 10 ~ 44,500 μg/L의 범위로 나타났다. 물질의 정성적인 특성을 나타내는 지표인 PBT(P: persistency, B: bioaccumulation, T: toxicity)특성을 PDMS에 적용한 결과, 지속성(P)과 생물농축성(B)의 특성을 가지는 것으로 나타나 PDMS가 해양으로 배출될 경우 생물농축 및 먹이사슬을 통한 상위 영양단계로 축적될 가능성이 존재하며 저서생물에게 부정적인 영향을 미칠 수 있을 것으로 나타났다. 본 연구결과로 향후 실제 해양으로 배출되는 다양한 소포제가 해양생태계에 미치는 영향조사시 소포제 내 주요성분을 고려한 보다 객관적이고 과학적인 위해성평가에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

길초근 및 양강근정유를 유제 및 입제로 제형화한 후 이들의 급성어독성을 측정하였다. 잉어를 이용한 급성독성에 사용된 길초근 및 양강근 정유는 수증기증류법, 핵산을 이용한 용매추출법 및 초임계추출법을 이용하여 추출하였고 이들의 유제 및 입제의 급성어독성은 반수치사농도 (LC50)를 구하여 평가하였다. 길초근 및 양강근 원제 중 용매추출법으로 추출한 정유만이 어독성을 나타내었다. 길초근 및 양강근 추출법별 정유 이용한 유제의 급성어독성 평가한 결과 길초근의 경우 모든 추출법 대하여 독성을 나타내지 않은 반면에 양강근 정유는 추출법에 관계없이 모두 잉어에 대한 어독성이 관측되었다. 입제의 경우 길초근은 용매로 추출한 정유에서 독성이 나타났고, 양강근 정유의 경우 초임계추출법으로 추출한 정유 입제에서만 어독성이 관측되었다. 이러한 결과는 3급 어독성에 해당되는 것으로 환경 중 사용에는 문제가 없다고 사료된다. 살충효과가 뛰어난 양강근 정유의 경우 수증기증류법 및 초임계추출법으로 추출한 정유의 10 mg L-1 수준에서 노출된 잉어의 분자적 반응을 확인하여 cytochrome P450 1A 효소 및 glutathione S-transferase의 발현이 급격히 증가하였음을 확인하였고 이들은 수계환경 중 양강근 정유의 동태를 관찰하는 바이오마커로서 사용 가능하다고 사료된다.

목적: 항균제 polyhexamethylene Biguanide(PHMB), epigallocatechin gallate(EGCG) 및 PHMB/EGCG 혼합물의 각막상피세포(primary human corneal epithelial cells, HCEpiCs)에 대한 급성독성을 평가하고자 하였다. 방법: 각막상피세포를 0.00001~0.005% PHMB, 0.001~5% EGCG 및 0.00005% PHMB/0.05% EGCG 혼합물이 각각 포함된 배양액에서 30분, 60분, 120분 및 240분 동안 배양하였다. 배양한 각막상피세포를 고정한 다음 Draq 5로 염색하고 공초점현미경과 ImageXpress UltraTM를 이용하여 세포형태를 관찰하여 세포 생존율과 세포자살(apoptosis)을 비교하였다. 결과: 배양된 각막상피세포는 0.00005% 이하의 PHMB 농도 및 0.05% 이하의 EGCG 농도에서는 세포 독성이 나타나지 않았다. 0.00005% PHMB/0.05% EGCG 혼합물이 포함된 배양액에서 급성 세포독성은 관찰되지 않았으나 240분 배양시킨 경우에는 손상된 각막상피세포 수가 증가하고 생존 세포의 수는 감소하였다. 결론: 항균 시너지 효과를 갖는다고 보고된 0.00005% PHMB/0.05% EGCG 혼합물의 경우 각막상피세포에 대한 급성독성은 없었으나 만성효과에 대해서는 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

해산로티퍼 (Brachionus plicatilis)의 생존 및 개체군 성장률 (r)을 사용하여 Zinc undecylenate (ZU)에 대한 독성평가를 실시하였다. 24 h 동안 ZU에 노출된 B. plicatilis의 생존율은 실험 최고농도 100 mg L-1에서도 영향이 나타나지 않았으나, ZU에 72 h 노출된 개체군 성장률 (r)은 농도 의존적으로 감소하는 경향을 나타내, 12.5 mg L-1 에서 유의적인 감소를 나타냈고 최고농도 50.0 mg L-1에서 개체군 성장률이 90% 이상 감소되었다. ZU에 노출된 B. plicatilis의 개체군 성장률의 반수영향농도 (EC50)값은 26.4 mg L-1, 무영향농도 (NOEC)는 6.3 mg L-1, 최소영향농도 (LOEC)는 12.5 mg L-1로 나타났다. 자연생태계 내에서 ZU 물질이 해수 중에서 12.5 mg L-1 이상을 초과하여 나타낼 때 B. plicatilis와 같은 동물성플랑크톤의 개체군 성장률이 영향을 받을 것으로 판단되며, 이러한 연구결과는 신방오도료물질의 생태안정성 평가를 위한 기준치 설정 및 다른 방오도료물질과의 독성치를 비교할 수 있는 유용한 자료로 활용될 것으로 판단된다.

해산규조류 (Skeletonema. Costatum)의 개체군 성장률을 이용하여 PBDEs (BDE-47, BDE-209)의 독성평가를 실시하였다. BDE-47은 0.31 mg L-1 이상의 농도부터 유의미하게 감소하여 농도의존성을 나타냈으나, BDE-209의 경우 시험 최고농도 125 mg L-1에서도 변화를 나타내지 않았다. 본 시험결과 EC50값은 BDE-47과 BDE-209에서 각각 0.55 mg L-1와 >125 mg L-1이었고, NOEC값은 0.16 mg L-1와 >125 mg L-1이었으며, LOEC값은 0.31 mg L-1와 >125 mg L-1으로 나타나 BDE-47이 BDE-209에 유해성이 더 큰 것으로 나타났다. 또한, 연안환경에서의 BDE-47의 농도가 LOEC 값인 0.31 mg L-1를 초과할 경우 S. costatum과 같은 식물성플랑크톤에 악영향을 미칠 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 PBDEs의 해양환경 기준 설정 및 타 독성물질과의 상대적 독성치를 비교하기 위한 귀중한 자료로 활용될 것으로 판단된다.

The present study was carried out to investigate the acute oral toxicity of Chamaecyparis obtusa (C. obtusa) essential oil in ICR male and female mice. Acute oral treatment with C. obtusa essential oil did not reveal any sign of toxicity or mortality in treated mice. Mouse body weights were not affected after single oral administration of C. obtusa essential oil during the 14-day observation period. In the hematological and blood biochemical analysis, all parameters of the treated group with 2,000 mg/kg body weight of the essential oil were not significantly different those of the control group. Therefore, the lethal dose 50 of the essential oil was estimated to be greater than 2,000 mg/ kg body weight in mice, which indicated that the essential oil is non-toxic. In conclusion, this study suggests that C. obtusa essential oil orally safe ICR mice.

This study aimed to evaluate the genotoxicity of Litsea japonica fruit-hexane extract (LJF-HE). In order to examine the genotoxicity, we carried out bacterial reverse mutation assay, chromosome aberration assay, and a micronucleus induction (MN) test according to the OECD and the Korea Ministry of Food and Drug Safety (MFDS) toxicity test guidelines. In the bacterial reverse mutation assay, no significant increase in revertant colonies, nor bacterial toxicity, was observed in the LJF-HE treatment group, regardless of the absence or presence of metabolic activation by the S9 mixture. However, in the positive control group, revertant colony counts were shown to be more than twice that of the negative control group. The chromosome aberration test showed that the repetition rate of abnormal chromosome aberration was less than 5%, regardless of the treatment time, and with or without the S9 mixture. No significant change was observed when (p < 0.05) compared with the negative control group. The micronucleated polychromatic erythrocytes (MNPCE) repetition rate of the polychromatic erythrocytes (PCE) showed no significant changes when compared with the negative control group (p < 0.05). The PCE portion of total erythrocytes also showed no significant changes (p < 0.05). These results showed that LJF-HE had no significant genotoxic effects.

매실은 식이섬유, 비타민, 칼륨, 각종 유기산을 풍부하게 함유하고 있어 음료, 절임 등 각종 가공식품으로 개발되어 있으며 그 수요가 점차 증가하고 있다. 그러나 매실에 함유되어있는 시안배당체의 일종인 amygdalin은 체내 존재하는 β-glucosidase 효소에 의해 시안화물 대사체를 생성할 수 있으며, 이는 호흡 저하 등의 독성을 유발할 수 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 소비자의 매실가공제품에 대한 안전성 우려가 높아지고 있으나, 독성에 관한 체계적 연구는 미진한 편이다. 따라서 본 연구에서는 amygdalin의 세포독성을 세포생존율, 산화스트레스 및 콜로니 형성능에 미치는 영향을 확인하여 연구하였으며, 약동학적 연구를 통하여 amygdalin 자체의 체내 흡수율을 확인하였다. 아울러 매실가공제품인 매실청의 약동학적 연구 및 반복경구독성 연구를 수행하여 독성영향을 비교하였다. 세포 독성 결과, amygdalin 자체의 독성은 나타나지 않았으나, β-glucosidase 효소와 동시처리 시 대사체 생성에 의한 독성이 증가하였으며, 약동학적 연구 결과 체내 흡수율은 매우 낮은 것으로 확인되었다. 또한 매실청의 반복투여에 의한 독성영향도 관찰되지 않았다. 본 연구 결과는 amygdalin, 대사체 및 매실가공제품의 안전성에 관한 중요한 정보를 제공함으로써 매실산업 발전에 기여할 수 있을 것이다.

해산로티퍼, B. plicatilis의 생존율과 개체군 성장률을 이용하여 PBDEs (BDE-47, BDE-209)의 생태독성평가를 수행하였다. 생존율의 경우 BDE-47은 3.9 mg L-1 이상의 농도에서 유의하게 감소하여 농도의존성을 나타냈으나, BDE-209의 경우는 큰 변화를 나타내지 않았다. 개체군 성장률의 경우는 BDE-47과 BDE-209에서 각각 농도의존적으로 감소하였다. 본 시험결과 EC50값은 생존율의 경우 각각 13 mg L-1과 1,000 mg L-1이었고 개체군 성장률은 각각 3.67 mg L-1과 862.75 mg L-1로 나타나 BDE-47이 BDE-209에 비해 76~235배 더 독성이 강한 것으로 나타났다. 또한 BDE-47과 BDE-209에 대한 생존율의 LOEC값은 각각 3.90 mg L-1, >1,000 mg L-1으로 나타났으며, 개체군 성장률의 LOEC값은 각각 1.95 mg L-1, 125 mg L-1로 나타났다. 본 연구를 통하여 도출된 LOEC값은 연안환경에서의 BDE-47과 BDE-209농도가 이를 초과하는 경우 B. plicatilis와 같은 동물성 플랑크톤에 악영향을 미칠 것으로 판단된다. 또한 NOEC와 EC50값은 BDE-47 및 BDE-209와 같은 독성 물질의 환경 기준을 수립하기 위한 귀중한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

이 연구에서는 D광산 주변 A지역을 대상으로 주요 오염물질인 비소, 납에 대하여 토양 내 존재형태 를 확인하고 광물상을 파악하여 오염 토양의 정화방법을 제시하고자 하였다. D광산 주변 A지역 토양의 비소의 농도는 70.73mg/kg, 납의 농도는 612.80mg/kg로 토양오염공정시험기준의 우려기준을 초과하 였다. 비소는 대부분 잔류 형태로 약 50% 존재하였고, 약 40%가 철-알루미늄 산화물 결정화 형태로 존재하였다. 납은 철-망간 산화물과 결합된 형태로 약 50% 존재하였고, 잔류 형태로는 약 20% 존재하 는 것으로 나타났다. XRD 결과, 비소가 포함되어 있는 라벤듈란(NaCaCu5(AsO4)4Cl·5H2O)과 납과 비 소가 포함되어 있는 기터마나이트(Pb3As2S6) 등이 확인되었다. 연구지역의 비소 및 중금속 오염원은 광 물찌꺼기가 토양에 직접적으로 유입되어 산화광물의 입자상으로 존재하는 비율이 높은 것으로 판단되 며, 특히 미립자에 오염물질이 분포하는 것으로 나타나 이를 선별하여 농축된 오염물질을 1차적으로 제 거하여 정화대상의 양을 저감하는 방안도 필요하다고 판단된다.

This study evaluated the ecotoxicological properties of livestock waste water treated by a LID (Low Impact Development) system, using a mixture of bio-reeds and bio-ceramics as suitable bed media for a subsequent treatment process of a livestock wastewater treatment plant. The relationship between the pollutant reduction rate and the ecotoxicity was analyzed with the effluents from the inlet pilot plant, with vegetated swale and wetlands and the batch type of an infiltration trench. Each pilot plant consisted of a bio process using bio-reeds and bioceramics as bed media, as well as a general process using general reeds and a bed as a control group. The results indicated that, after applying the HRT 24 hour LID method, the ecotoxicity was considerably lowered and the batch type pilot plant was shown to be effective for toxicity reduction. The LID method is expected to be effective for water quality management, considering ecotoxicity by not only as a nonpoint source pollution abatement facility but also, as a subsequent treatment process linked with a livestock manure purification facility. It is necessary to take the LID technic optimization study further to apply it as a subsequent process for livestock wastewater treatment.

The oxicity assesment of Phenanthrene (PHE) has been investigated by using the rate (r) of survival and population growth in rotifer Brachionus plicatilis. The survival rate was determined after 24 h of exposure to PHE. The survival rate of PHE had no effect at a maximum of 300 mg L-1. The r was determined after 72 h of exposure to PHE. It was observed that r in the controls (absence PHE) was greater than 0.5, but that it suddenly decreased with an increased concentration of PHE. PHE reduced r in a dose-dependent manner and a significant reduction occurred at a concentration of greater than 37.5 mg L-1. The EC50 value of r in PHE exposure was 63.7 mg L-1. The no-observed-effect-concentration (NOEC) of r in PHE exposure was 18.8 mg L-1. The lowest-observed-effect-concentration (LOEC) of r in the PHE exposure was 37.5 mg L-1. From the results, the concentration of PHE (greater than 37.5 mg L-1) has a toxic effect on the r of B. plicatilis in natural ecosystems. These results (including NOEC, LOEC and EC50) might be useful for the Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) toxicity assessment in marine ecosystems.