This study conducted an acute toxicity assessment using Daphnia magna to evaluate the potential for increased toxicity when pharmaceuticals persist in aquatic environments not as single substances but in mixed forms. In single-substance toxicity tests, the antibiotics clarithromycin and sulfamethoxazole showed EC50 values of 22.3 mg L-1 and 61.05 mg L-1, respectively. However, the EC50 for the mixture of the two substances was determined to be 31.1 mg L-1. Based on these findings, applying the Similar Mode of Action (MOA) equation from the QSAR Toolbox, as recommended by OECD non-testing methods, produced an estimated EC50 of 33.7 mg L-1 for the mixture, showing a difference of 8.5% compared to the experimental value. This study confirms that combined exposure to pharmaceuticals can increase toxicity due to synergistic effects, indicating a significant potential risk to aquatic ecosystems. According to the UN-GHS classification criteria, clarithromycin, sulfamethoxazole, and their mixture were all classified as Category 3, indicating potential toxicity to aquatic organisms. These results emphasize the importance of toxicity assessments that consider interactions between multiple contaminants in real environmental settings, contributing to the development of effective toxicity evaluation and management strategies for the protection of aquatic ecosystems.

최근 전세계적으로 기능성 성분이 강화된 유전자교정 작 물의 생산 및 소비가 증가하고 있다. 하지만 유전자교정 작물의 유전독성에 관한 소비자의 우려도 증가하고 있어 과학적인 자료 확보 및 정보 공유에 대한 인프라가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 CRISPR/Cas9 시스템을 활용한 유 전자교정 토마토 동결건조물(LTT)이 DNA나 염색체에 직접 적인 손상을 일으키고 형태적 또는 기능적 이상을 유발하 는지 여부를 확인하기 위해 유전독성 평가를 수행하였다. 이를 위하여 미생물 복귀돌연변이시험, 염색체이상시험, 골수세포를 이용한 체내 소핵시험을 국제적으로 표준화된 OECD Guidelines에 따라 시험을 진행하였다. 복귀돌연변이 시험에서 LTT는 S9의 존재 여부와 관계없이 Salmonella typhimurium 균주 TA98, TA100, TA1535 및 TA1537, 그리 고 Escherichia coli WP2 uvrA에서 복귀돌연변이를 유발하 지 않았다. LTT는 CHL 세포의 수적이상 중기상과 구조적 이상 중기상 등의 염색체 이상을 유발하지 않았다. 또한, LTT는 다염성 적혈구에서 소핵화된 다염성 적혈구의 빈도 를 증가시키지 않았다. 이러한 연구를 통해 CRISPR/Cas9 시스템을 활용한 유전자교정 토마토의 안전성을 검증하고, 향후 CRISPR/Cas9 시스템을 활용한 유전자교정 작물의 유 전독성을 평가하는 기초 자료로 사용될 수 있을 것이다.

네오니코티노이드계 농약은 전세계적으로 사용되는 강력한 살충제이지만 환경, 생물에 잔류하 여 악영향을 미치고 있다. 이에 본 연구는 네오니코티노이드계 농약인 imidacloprid와 clothianidin이 공시 작물인 알팔파와 적용작물로 고추와 오이를 선정하여 토양처리 및 경엽처리에 따른 꿀벌 독성과 엽상 잔류 량을 비교하여 기존 엽상잔류독성시험법의 문제점을 확인하고자 하였다. Imidacloprid와 clothianidin을 작 물 또는 토양에 권장량 및 배수로 처리하고 시간에 따른 꿀벌의 치사율에 대한 RT25를 확인하고 잎의 잔류 농약을 HPLC로 측정하였다. 그 결과 경엽처리하였을 때 imidacloprid은 공시작물 RT25가 1일 이하, 잔류 량은 1.07 ~ 19.27 mg/kg이나 적용작물은 RT25가 9일 이하, 잔류량은 1.00 ~ 45.10 mg/kg 수준이었다. clothianidin은 공시작물 RT25가 10일 이하, 잔류량은 0.61 ~ 2.57 mg/kg이나 적용작물은 RT25가 28일 이 하, 잔류량은 0.13 ~ 2.85 mg/kg 수준이었다. 토양처리했을 때 imidacloprid와 clothianidin은 공시작물에 서는 꿀벌에 영향을 미치지 않았으며 잔류량은 0.05 ~ 0.37 mg/kg 수준이었으나, 적용작물에서는 imidacloprid은 RT25가 28일 이하였고 잔류량은 4.47 ~ 130.43 mg/kg 수준이었고, clothianidin은 RT25가 35일 이하였고, 잔류량은 5.96 ~ 42.32 mg/kg 수준이었다. 결론적으로 꿀벌 독성과 엽상 잔류량을 작물간 비교하였을 때 공시작물 보다 적용작물이 꿀벌의 치사율에 많은 영향을 미치고 잔류량도 높게 나타났고, 처리방법에 따라 비교하였을 때 적용작물에 대한 토양처리가 경엽처리에 비해 높은 RT25와 잔류량이 나타 났다. 따라서 농약안전성 확보를 위해 제시된 시험법이 실제 적용작물과 농약 처리방법에 따라 차이가 있 을 수 있어 imidacloprid와 clothianidin의 안전성 평가를 위하여 다양한 경로의 연구가 필요하다.

본 연구는 Symphoricarpos albus(S. albus) 추출물과 발효 추출물을 대상으로 zebrafish 배아를 이용하여 천연 화장품 소재로서의 유효성 평가 및 꼬리지느러미 재생력을 비교 평가하였다. 이를 위한 S. albus 추출물의 항산화 활성은 10-200μg/mL 농도에서 DPPH radical scavenging, FRAP activity, ABTS+ radical scavenging을 진행하였으며, 모두 농도 의존적인 radical 소거 활성을 보이고, S. albus 잎 추출물에 서 가장 높을 항산화 활성을 나타냈다. Zebrafish는 현재 각광받고 있는 실험 대체 동물로서 수많은 화장품 연구에 활용되고 있으며, 본 연구는 zebrafish 배아를 채취하여 응고율, 부화율, 심장 독성을 평가하였다. 그 결과 발효 추출물의 경우 100μg/mL 이상의 농도에서는 독성을 나타내는 것을 확인하였다. 재생 효능 을 평가하기 위해 zebrafish 꼬리지느러미를 절단하였고, 3일 동안 상처 회복력을 관찰하였다. 그 결과 72 시간 부터 S. albus 잎 추출물 200μg/mL에서 대조군 대비 17%의 재생 효과를 나타내었다. 이러한 결과 는 S. albus가 피부 개선용 항산화 및 재생을 위한 천연소재로서 활용 가능한 것으로 사료된다.

Biocide dichlofluanid breaks down quickly and accumulates easily in sediment, potentially causing a persistent impact on various marine organisms. We analyzed the potential toxicity of dichlofluanid on major aquaculture species in Korea, Undaria pinnatifida. Female gametophytes of U. pinnatifida were exposed to dichlofluanid at concentrations of 0, 1, 2, 4, 8, 16, and 32 mg L-1, and their survival and relative growth rate were analyzed. The no observed effect concentration (NOEC), lowest observed effect concentration (LOEC), and median lethal concentration (LC50) for female gametophyte survival were determined as 1, 2, and 10.82 (95% CI: 8.87-13.23) mg L-1, respectively. The NOEC, LOEC, and median effective concentration (EC50) for relative growth rate were 1, 2, and 6.58 (95% CI: 6.03-7.17) mg L-1, respectively. Female gametophytes of U. pinnatifida were expected to experience toxic effects at concentrations above 2 mg L-1 of dichlofluanid. These research findings are expected to serve as important reference data for evaluating the toxicity effects of U. pinnatifida in its early life stages when exposed to dichlofluanid.

Velvet antler is widely used as a traditional medicine, and numerous studies have demonstrated its tremendous nutritional and medicinal values including immunity-enhancing effects. This study aimed to investigate different deer velvet extracts (Sample 1: raw extract, Sample 2: dried extract, and Sample 3: freeze-dried extract) for proximate composition, uronic acid, sulfated glycosaminoglycan, sialic acid, collagen levels, and chemical components using ultra-performance liquid chromatography-quadrupole-time-of-light mass spectrometry. In addition, we evaluated the cytotoxic effect of the deer velvet extracts on BV2 microglia, HT22 hippocampal cells, HaCaT keratinocytes, and RAW264.7 macrophages using the cell viability MTT assay. Furthermore, we evaluated acute toxicity of the deer velvet extracts at different doses (0, 500, 1000, and 2000 mg/kg) administered orally to both male and female ICR mice for 14 d (five mice per group). After treatment, we evaluated general toxicity, survival rate, body weight changes, mortality, clinical signs, and necropsy findings in the experimental mice based on OECD guidelines. The results suggested that in vitro treatment with the evaluated extracts had no cytotoxic effect in HaCaT keratinocytes cells, whereas Sample-2 had a cytotoxic effect at 500 and 1000 μg/mL on HT22 hippocampal cells and RAW264.7 macrophages. Sample 3 was also cytotoxic at concentrations of 500 and 1000 μg/mL to RAW264.7 and BV2 microglial cells. However, the mice treated in vivo with the velvet extracts at doses of 500–2000 mg/kg BW showed no clinical signs, mortality, or necropsy findings, indicating that the LD50 is higher than this dosage. These findings indicate that there were no toxicological abnormalities connected with the deer velvet extract treatment in mice. However, further human and animal studies are needed before sufficient safety information is available to justify its use in humans.

E171, a mixture of titanium dioxide, has been widely used as a food additive due to its whitening effect and low toxicity. However, it has been proven that E171 is no longer safe for public health. So far, there are insufficient studies on the toxic effects of E171 on organisms especially using standardized test methods. In this study, toxicity assessments of E171 to two aquatic species, water flea (Daphnia magna) and zebrafish (Danio rerio), were performed using modified standardized test methods based on the physicochemical properties of E171. The hydrodynamic diameter, polydispersity index, and turbiscan stability index (TSI) were measured to ensure the dispersion stability of E171 in exposure media during the test period. The EC50 for immobilization of water flea was 141.7 mg L-1 while zebrafish was not affected until 100 mg L-1 of E171. Measurements of reactive oxygen species (ROS) and antioxidant enzyme activities confirmed that E171 induced oxidative stress, leading to the activation of superoxide dismutase and catalase in both water flea and zebrafish, although the expression of antioxidant enzyme genes differed between species. These results suggested the potential risk of E171 to aquatic organisms and provided toxicological insights into the impacts of E171 on the environment.

미역(Undaria pinnatifida) 포자를 사용한 생태독성 시험법은 연중 상시 이용하기에 어렵다. 미역 의 암배우체는 실험실에서 배양할 수 있기 때문에, 포자의 단점을 보완하고 상시 생태독성 시 험에 사용할 수 있다. 따라서 미역의 암배우체를 생태독성 시험에 활용하기 위해 다양한 환경 조건에 노출된 미역의 암배우체 생존율과 상대성장률의 변화를 분석하였다. 미역 암배우체는 염분(5~40 psu), 온도(5~30℃), pH (2~10), 광량(0~120 μmol photon m-2 s-1)에 노출되었다. 암배 우체의 생존율은 최고 평균값을 기준으로 온도 20℃, 염분 27.5 psu, pH 8, 광량 30 μmol photon m-2 s-1에서 가장 높았다. 상대성장률은 최고 평균값을 기준으로 온도 15℃, 염문 35 psu, pH 9, 광량 60 μmol photon m-2 s-1에서 가장 높았다. 본 연구결과를 통해 미역 암배우체의 생존율과 상대성장률을 활용하여 연안환경을 상시 신속하게 평가하기 위한 효율적인 방법으로 활용이 기대된다.

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.

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.

Irgarol과 diuron에 각각 노출된 해산규조류(Skeletonema costatum)의 개체군 성장률(r )을 분석 하여 독성평가를 실시하였다. S. costatum을 irgarol (0, 0.31, 0.63, 1.25, 2.5, 5 μg l-1)과 diuron (0, 7.81, 15.63, 31.25, 62.5, 125 μg l-1)에 각각 96시간 노출하여 r 을 계산하였고, 대조구의 r 은 0.04 이상으로 시험기준에 적합하였다. S. costatum의 r은 irgarol에서 0.63 μg l-1, diuron은 15.63 μg l-1 이상에서 대조구 대비 유의하게 감소하기 시작하여 irgarol과 diuron의 농도가 증가할수록 r이 감소하는 농도의존적인 반응을 나타냈고, 시험 최고농도 5와 125 μg l-1에서 r이 대조구 대비 80% 이상 감소하였다. Irgarol과 diuron에 노출시킨 S. costatum r의 반수영향농도(EC50)는 1.09, 45.45 μg l-1, 무영향농도(NOEC)는 0.31, 7.81 μg l-1, 최소영향농도(LOEC)는 0.63, 15.63 μg l-1으로 나타났으며, EC50 기준으로 irgarol이 diuron보다 독성이 큰 것으로 나타났다. 본 연구결과로 해양 생태계에서 Irgarol과 diuron의 농도가 0.63과 15.63 μg l-1 이상이 되면, 해산 규조류 S. costatum 의 r은 독성영향을 받을 것으로 판단된다. 또한, 독성 값으로 제시된 결과들은 irgarol과 diuron 의 기준농도 설정을 위한 기초자료로 유용하게 활용될 것이다.

Abeliophyllum distichum Nakai is a deciduous shrub of a flowering plant in Oleaceae. It is an important plant resource and consists of only one species in the entire world. A. distichum Nakai is well known an edible, medicinal herb in its habitat districts, but the toxicological evaluation for the safe use of its extract is still insufficient. The study characterized the toxicity of an Abeliophyllum distichum Nakai ethanol extract in Sprague-Dawley (SD) rats and determined the safe dosage levels in a 13 weeks toxicity study. Abeliophyllum distichum Nakai ethanol extract was orally administered once daily for 2 weeks at 0, 500, 1,000 and 2,000 mg/kg/day to male and female SD rats. while recording the clinical signs of toxicity, body weight, food intake/consumption, eye test and urine analysis. Only the total protein frequency in the urine of male SD rats (p<0.05), the right ovary of the 500 mg/kg group (p<0.01) and the right adrenal gland of the 1,000 mg/kg group (p<0.05) in the female rats showed statistically significant changes. But no toxic effects were noted from repeated-dose administration of the Abeliophyllum distichum Nakai ethanol extract in the SD rats during the observation period. The post-mortem examinations showed no test substance-mediated changes. The hematological analysis and clinical blood chemistry data demonstrated no toxic effects from repeated-dose administration of Abeliophyllum distichum Nakai ethanol extract in the SD rats during the observation period. Based on these results, this data suggests that a dose of 1,000 mg/kg/day is a highest treatment to administer when conducting a further 13 weeks toxicity study.