강도다리 대상 수인성 카드뮴 독성 영향을 확인하기 위해 96시간 동안 0, 2.5, 5, 10, 20, 40 mg Cd2+/L 에 노출시켰으며, 96시간 반수치사농도(LC50)는 21.42 mg Cd2+/L로 나타났다. 혈액학적 성상분석에서 Hematocrit와 Hemoglobin은 20 mg Cd2+/L에서 유의하게 증가하였다. 혈장 무기성분에서 calcium은 20 mg Cd2+/L에서 유의적으로 감소한 반면 magnesium은 유의적 변화가 없었다. 혈장 유기성분인 glucose는 카드뮴 노출에 의해 유의적으로 증가하였다. 혈장 효소 성분인 AST, ALT 및 ALP는 수인성 카드뮴 노출에 의해 20 mg Cd2+/L에서 유의적으로 증가하였다. 본 연구를 통해 수인성 카드뮴 급성 노출이 강도다리 혈액학적 성상 및 혈장성분 내 독성을 유발함을 확인하였으며, 이로 인한 사망률 유발 가능성을 예상할 수 있다.

The ecosystem provides a diverse array of environmental conditions for organisms, and only those that are capable of successfully adapting to these conditions within their habitats can endure, thrive, and proliferate. Further, the environmental conditions within these habitats can significantly affect the bioavailability of chemicals that are introduced therein, thus resulting in varied adverse impacts on the organisms. The present study aims to evaluate the sensitivity of Yuukianura szeptyckii - a species adapted to riparian - to heavy metals following ISO guideline 11276, with the objective of assessing its potential as an indicator species for ecotoxicological evaluations in riparian habitats. The findings revealed that cadmium and copper both had significant toxic effects depending on their concentrations. For cadmium, the LC50 was 280 mg kg-1, EC50 was 66 mg kg-1, and NOEC and LOEC were 25 and 50 mg kg-1, respectively. For copper, the LC50 was 911 mg kg-1, EC50 was 151 mg kg-1, and LOEC was 50 mg kg-1. Comparative analysis with previous results for the international standard species Folsomia candida and the domestic standard species Allonychiurus kimi indicated that Y. szeptyckii exhibited even greater sensitivity to toxicity values. The adverse effects on survival and reproduction were closely associated with the influx concentration of heavy metals in their bodies. Altogether, the results suggest that Y. szeptyckii is a sensitive species for ecotoxicological assessments in riparian habitats, thus making it suitable as an indicator species, particularly in riparian ecosystems that are characterized by relatively high humidity conditions.

Cadmium (Cd), a heavy metal found in the aquatic environment, accumulates in organisms through the food chain. In the study, we investigated the survival rates, measurement of body Cd levels, and expression analysis of the stress response genes (Heat shock protein 70: HSP70 and Heat shock protein 60: HSP60) and antioxidant enzyme Glutathione S-Transferases (GST) on benthic oligochaete worm Tubifex tubifex exposed three concentrations of Cd, to analyze the bioaccumulation and changes of stress gene expressions to exposure toxicity of the Cd-spiked sediment. Survival rates of T. tubifex exposed to the Cdspiked sediment were 93% at 0.4 mg kg-1 Cd, 96% at 1.87 mg kg-1 Cd, and 93% at 6.09 mg kg-1 Cd for 10 days. Cd concentration in the body of T. tubifex was higher than that in the sediment. After Cd exposures for 10 days, the body Cd levels were 18.4 mg kg-1, 13.06 mg kg-1, and 79.11 mg kg-1 at exposed three concentrations of Cd, respectively. Upregulation of HSP70 gene expression was observed at all concentrations of exposed Cd as a time-dependent manner, whereas transcriptional expression of the HSP60 gene increased as a timedependent manner in T. tubifex exposed to the relative high concentration (6.09 mg kg-1) of Cd. However, GST gene expression increased on day 1 at all concentrations after Cd exposures, and then downregulated until 10 days. These results indicate to ecotoxicological and molecular effects in benthic oligochaete worm T. tubifex to Cd-spiked sediment and provide the basic information for the utilization of environmental toxicity assessment using the T. tubifex as a aquatic pollution indicator species.

국내외적으로 유해물질의 통합 노출에 대한 관심은 높아지고 있다. 이러한 흐름에 따라 다양한 경로를 통해 노출될 수 있는 중금속에 대한 통합 노출 연구가 필요하다. 카드뮴과 납은 각각 신장 독성과 인지 장애 등 다양한 독성을 나타낼 수 있으며 또한 발암 물질로 알려져있다. 따라서 본 연구에서는 카드뮴과 납의 노출량 추정 및 통합 위해성 평가를 진행하였다. 2016, 2017년의 7기 국민건강 영양조사에 참여한 10,733명의 식품, 물, 흡연과 간접흡연, 호흡, 화장품, 여성용 위생용품을 통한 중금속 노출 추정량을 계산하였다. 결과적으로 카드뮴과 납 모두 식품을 통한 노출이 제일 높게 나타났다. 이외에도 흡연은 카드뮴의 주요한 노출원이었으며, 납은 화장품을 통해 높은 농도로 노출되었다. 통합 위해평가에서도 식품이 가장 큰 영향을 미쳤다. 지역적 특성의 차이는 노출 추정량의 차이를 보이지 못하였으나, 연령 별, 성별 간 노출 추정량은 큰 차이를 보였다. 특히, 월경 중인 성인 여성의 경우 카드뮴, 월경 중이지 않은 여성은 납의 노출 추정량이 더 높으며 신체 대사를 고려하였을 때, 그 위험성이 더 클 수 있음을 암시하였다. 결론적으로 노출량 추정 및 통합 위해평가 모두 식품이 주요 노출원이었다. 다만, 잠재적 위험을 방지하기 위해 다른 경로에 대한 노출량 추정 및 위해평가가 요구된다.

인간의 인위적 활동으로 인해 발생하는 중금속 중 카드 뮴 (Cd)과 아연 (Zn)은 다양한 경로를 통해 하천으로 유입 되어 서식생물에게 유해 영향을 준다. 본 연구에서는 도심 하천에서 우점하는 장수깔따구 (Chironomus plumosus)를 이용하여 Cd와 Zn 노출에 따른 생태독성학적 반응을 연구 하였다. 생활사를 고려하여, 생존율, 성장율, 우화율, 성비와 하순기절 기형을 관찰하였다. 장수깔따구 생존율은 Cd 와 Zn 노출에 따라 시간, 농도의존적인 경향을 나타냈다. 성장율은 Cd 노출 후 Day 4와 Day 7, 농도의존적인 감소를 보였으며, 고농도인 50 mg L-1에서 대조군에 비해 급격한 감소를 나타냈다. 또한, 우화율은 10, 50 mg L-1 Cd에서 대조군에 비해 감소함을 관찰하였다. 성비 변화는 100 mg L-1 Zn에서 암컷의 비율이 증가였으나 농도가 높아짐에 따라 수컷의 비율이 높아짐을 보이며 성비불균형이 관찰되었다. 게다가, 장수깔따구의 하순기절에서는 대조군에 비해 Cd와 Zn 노출된 장수깔따구에서 기형이 관찰되었다. 이와 같은 결과는 수생태계로 유입되는 중금속이 하천의 하상저층에 서식하는 저서무척추동물에게 유해한 영향을 주며, 중금속 노출에 따른 생물학적 분석을 위한 현장 지표 종으로서의 가능성을 보여주었다.

카드뮴과 같은 중금속은 독성이 높아 수서 생물과 인간에게 해로운 영향을 미친다고 알려져 있다. 본 연구에서는 해양 섬모충 Euplotes crassus에서 카드뮴이 해독 기전에 관여하는 ABC transporters (ABCs)와 glutathione S-transferase (GST)의 유전자 발현에 미치는 영향을 조사하였 다. 총 7개의 ABCs 유전자와 1개의 GST 유전자 일부를 클로닝하여 유전자 분석을 실시하였고, 카드뮴(0.1~1 mg/l) 노출에 따른 이들 유전자의 발현 양상을 quantitative real time RT-PCR (qRT-PCR)을 이용하여 분석하였다. 염기서열 분석과 계통 분석 결과 이들 ABCs 유전자가 ABC transporter의 특징을 가지며, ABC-B/C family에 속하는 것을 확인하였고, GST 유전자는 theta isoform과 유사한 것으로 나타났다. 카드뮴에 8시간 노출시킨 결과 ABC transporter 유전자의 경우 ABCB21 유전자를 제외하고는 대부분 농도 의존적으로 유전자 발현이 유의하게 증가하였 다. GST 유전자는 0.5 mg/l에서 가장 높은 유전자 발현 양상을 보였으며, 1 mg/l에서는 발현량 이 대조군 수준으로 감소되었다. 본 연구 결과는 E. crassus의 ABC transporter와 GST 유전자가 카드뮴에 의해 유도되는 독성에 대한 방어 기전에 참여하는 것을 의미한다.

본 연구는 중금속으로부터 안전한 약용작물을 생산하기 위한 시비방안을 제시하기 위해 토양의 화학 적 특성과 식물이 이용 가능한 형태의 중금속 함량의 관계를 구명하고자 실시되었다. 전국의 173개 지 점에서 재배중인 약용작물 재배지의 토양을 채취하였으며 1M NH4OAc로 식물이 이용할 수 있는 형태의 중금속인 비소(As), 카드뮴(Cd), 납(Pb)의 함량과 토양의 화학적 특성을 분석하였다. pH가 증가함에 따 라 식물이 이용할 수 있는 형태의 Cd과 Pb은 감소하였지만, As는 증가하였다. 유기물 함량이 증가함에 따라 식물이 이용할 수 있는 Cd와 Pb의 함량은 증가했지만, As는 감소하였다. 유효인산의 함량이 증가 함에 따라 식물이 이용할 수 있는 형태의 As 함량은 증가했지만 Cd과 Pb의 함량은 감소하였다. 위의 결과들은 토양의 pH, 유기물 함량, 인산함량의 차이에 따라 식물이 이용할 수 있는 As의 함량과 식물 이 이용할 수 있는 Cd, Pb의 함량이 대조적으로 나타나는 경향을 명확하게 보여준다. 따라서 약용작물 재배지에서 중금속 안전 농산물을 생산하기 위해서는 대상으로 하는 중금속의 종류를 설정 후 시비를 통한 토양의 pH, 유기물 함량, 유효인산 함량의 관리가 필요할 것으로 판단된다.

Movement and accumulation of cadmium in male Sprague-Dawley rats, fed with brown rice from nearby Janghang smeltery area were investigated. The rat fed with five different cadmium level diets made with Cdpolluted during 12 weeks. The brown rice-polluted with 0.87 ppm Cd (PBR) was sampled from products in the Janghang smeltery area. Diets of brown rice group were brown rice (BR, 0.002 ppm Cd), each 50% of BR and PBR (BR+PBR 50%, 0.44 ppm Cd) and PBR (PBR 100%, 0.87 ppm Cd). To compare with BR+PBR 50%, the another group diet composed the feed (FE, 0.002 Cd ppm) and each 50% of FE and PBR (FE+PBR 50%, 0.44 ppm Cd). Accumulation of Cd, Zn and Cu in blood, liver and kidney rats was measured by GF-AAS. The weight gain in BR groups and FE groups were different 0.22-0.26 and 1.08-1.26 g/day, respectively. Daily intake cadmium was 10.77 and 22.36 μg/rat in BR+PBR 50% and PBR 100%, and 8.83 μg/rat in FE+PBR 50%. Cadmium contents in diets were higher, and total intake of the heavy metals was more increased on the whole. Weights of liver and kidney in FE+PBR 50% group was 2.64 and 2.27 folds higher than those in BR+PBR 50% group. Cadmium contents in blood were increased with intake of BR diet, but Zn and Cu were decreased with them. In the diet groups with the same Cd concentration, Cd content of FE+PBR 50% was higher 1.27 times than that of BR+PBR 50%. In the diet group of BR, BR+PBR 50%, and PBR 100%, the increase of Cd concentration was significantly different to the increase of Cd content in the livers. In the same condition of Cd concentration, Cd contents were higher in the BR+PBR 50% group. In the diet groups of BR, BR+PBR 50%, and PBR 100%, the increase of Cd content in the kidneys led to the increase of Zn and Cu contents. In the same condition of Cd concentration, the diet group with the addition of BR was shown to be 3.11 times higher than with the addition of FE. In view of the results so far achieved, It was closely related with Cd, Zn, and Cu content.

This research was carried out as a survey on the contents of Lead (Pb) and Cadmium (Cd) in 5 type agricultural products unestablished safety guideline in Korea. The average levels of Pb: onion 0.010 mg/kg, cucumber 0.018 mg/kg, garlic 0.012 mg/kg, green pepper 0.027 mg/kg, sesame 0.029 mg/kg. The average levels of Cd: onion 0.006 mg/kg, cucumber 0.002 mg/kg, garlic 0.008 mg/kg, green pepper 0.011 mg/kg, sesame 0.024 mg/kg. The present result of this study showed that Pb and Cd contents in the whole samples were less than the maximum residual levels of the codex standard. The levels of exposure assessment for Pb and Cd by intake from vegetables and sesame were merely at 1.3 × 10−⁴(mean) ~5.1 × 10−⁴(95th percentiles) μg/kg bw/day for Pb, 7.5 × 10−5(mean)~3.6 × 10−⁴(95th percentiles) μg/kg bw/day for Cd. The data from this research will be valuable source for database construction for science-based safety control and management for the trace metal contamination in food including agricultural products.

There are differences of Cadmium (Cd) urinary concentration which is considered as indicator of renal tubular dysfunction in other countries, so we have reviewed domestic epidemiological data and suggested Korean health based guidance value (HBGV) for Cd to improve an efficiency of risk management. We decided to apply the WHO calculation model which considered the relationship between dietary intake and Cd concentration in urine sample. It is determined that Cd concentration 2.5 ug/g creatinine in urine as the prevalence of renal tubular dysfunction based on epidemiological data, because there is no renal tubular dysfunction and injury/lesion such as proteinuria at the concentration of 11.63 ug/g creatinine which is the highest Cd concentration in urine from the domestic epidemiological data. It is identified that the ratio between the Cd dietary consumption (8.3~10.4 ug/day) and Cd urinary concentration (0.38 ug/g creatinine) in Korean adult who predicting never been exposed to Cd are 21.8~27.3 and then it is applied to the corresponding model suggested by WHO. Also it is applied that 10% of bioavailability and 50% of excretion rate of absorbed to body (the ratio is 24) were assumed. The estimate of daily Cd consumption level which begins tubular dysfunction is 1 ug/kg bw/day, so we suggest the Korean provisional tolerable weekly intake (PTWI) as 7 ug/kg bw/week.

Metallothioneins (MTs) are low molecular weight, cysteine-rich, and heavy metal binding proteins, which could be induced with heavy metals such as Cd, Hg, Zn and Cu in liver, kidney, and in cultured cells. By using ion exchange chromatography on DE-52, MT was purified from the serum of carp induced with cadmium in order to produce antibody against MT. Polyclonal antibody produced against purified carp MT reacted well with MT in the serum of carp induced with cadmium, whereas control serum did not. This may indicate that the polyclonal antibody against the carp MT could be used for the preparation of biosensors to detect MT in fishes like carp.

Trace analysis of Cd and Pb at surface modified thick film graphite electrode with Bi nanopowder has been carried out using square-wave anodic stripping voltammetry (SWASV) technique. Bi nanopowder synthesized by gas condensation (GC) method showed the size of nm with BET surface area, . For a strong adhesion of the Bi nanopowder onto the screen printed carbon paste electrode, nafion solution was added into Bi-containing suspension. From the SWASV, it was found that the Bi nanopowder electrode exhibited a well-defined responses relating to the oxidations of Cd and Pb. The current peak intensity increased with increasing concentration of Cd and Pb. From the linear relationship between Cd/Pb concentrations and peak current, the sensitivity of the Bi nanopowder electrode was quantitatively estimated. The detection limit of the electrode was estimated to be and for Cd and Pb, respectively, on the basis of the signal-to-noise characteristics (S/N=3) of the response for the solution under a 10 min accumulation.

수수 (Sorghum bicolor (L.) Moench)의 미량 광물 (微量鑛物) 성분의 한가지인 카드뮴을 원자흡광분광 분석기 (이하 분광기)를 이용하여 바탕선을 수정하는 방법 (BGC)으로 분석했다. 실험은 가) 비료 무시 용구인 대조구 (對照區), 나)정수장(淨水場) 슬러지를 부숙 (腐熟)시킨 구, 다) 정수장(淨水場) 슬러지에 질소, 인산, 칼륨 비료 (肥料)를 시용한 구, 라) 부숙 (腐熟)시킨 정수장 (淨水場) 슬러지에 질소, 인산, 칼륨 비

별늑대거미 암컷 체내 카드뮴양이 알 크기에 미치는 영향을 파악하기 위해서 본 실험이 수행되었다. 2007년 9월 도심지, 농경지, 폐광, 제련소지역의 7개 지역에서 알집을 달고 있는 별늑대거미 암컷성체를 채집하여, 알집내 알 크기와 암성체내 카드뮴 양을 측정하였다. 2007년 11월 별늑대거미 아성체 및 성체 암수 각각 50마리씩을 동일 장소에서 채집하여 1달간 개체사육을 한 후 교미시켰다. 카드뮴 처리 노랑초파리(Drosophila melanogaster)와 무처리 노랑초파리의 공급 비율을 달리하여 3일 간격으로 4마리씩 먹이로 제공하였다. 교미 후 생성된 알집 내 알 크기와 암성체내 카드뮴 양을 측정하였다. 체내 카드뮴 양과 알 크기 관계는 선형회귀분석을 이용하였다. 야외 개체의 별늑대거미 알 크기는 0.14-0.21mm3를 보였고, 체내 카드뮴양은 4-26mg/kg의 범위를 나타내었으며, 체내 카드뮴양이 많을수록 알 크기가 증가하였다 (r2=0.87). 실내실험에서는 실험조건별로 알 크기 및 체내 카드뮴 양에 많은 차이를 보였다. 카드뮴 무처리 초파리를 먹인 별늑대거미 암컷의 체내 카드뮴 양은 4.72-19.52mg/kg 이었으며, 알 크기는 0.38-0.41mm3이었다. 카드뮴 무처리 초파리와 처리 초파리를 1:1의 비율로 먹인 별늑대거미 암컷 체내 카드뮴 양은 104.82-167.41mg/kg이었으며, 알의 크기는 0.46-0.48mm3를 보였다. 카드뮴 처리된 초파리만 먹인 별늑대거미 암컷 체내 카드뮴 양은 165.63-204.57mg/kg이었으며, 알 크기는 0.47-0.50mm3를 보였다. 체내 카드뮴 양이 많을수록 알 크기가 증가하였다 (r2=0.83).

본 연구는 2000~2002년 사이에 우리나라에서 사망한 야생조류의 간, 신장 그리고 뼈에서의 납과 카드뮴 농도를 분석하였다. 연구에 이용된 시료는 황새목(n=10), 기러기목 (n=3), 매목 (n=7), 도요목 (n=8), 비둘기목 (n=2) 그리고 참새목 (n=6)이었다. 간에서 납 농도는 도요목<기러기목<황새목<매목<참새목<황새목<기러기목<매목<참새목