We applied column experiments to investigate the environmental fate and transport of silver nanoparticles(AgNPs) in fully saturated conditions of porous media. These column experiments were performed to emphasize oxidation method with H2O2 concentration and acidic conditions. The mobility of AgNPs was decreased with the increasing ionic strength that the surface charge of AgNPs(zeta potential) was neutralized with the presence of positive ions of Na+. Additionally, it was also affected due to that not only more increased aggregated size of AgNPs and surface charge of quartz sand. The decreased breakthrough curves(BTCs) of bisphenol-A(BPA) and 17α-ethynylestradiol(EE2) were removed approximately 35.3 and 40%. This is due to that endocrine disrupting chemicals(EDCs) were removed with the release of OH․ radicals by the fenton-like mechanisms from acidic and fenton-like reagent presenting. This results considered that higher input AgNPs with acidic conditions is proved to realistic in-situ oxidation method. Overall, it should be emphasized that a set of column experiments employed with adjusting pH and H2O2 concentration in proved to be effective method having potential ability of in-situ degradation for removing organic contaminants such as BPA and EE2.

곤충의 면역반응에 대한 연구는 곤충 체내 침입한 미생물들과 직접 반응하는 기작들을 중심으로 연구되었다. 그러나 미생물들이 곤충 체내에 침입 한 후 발생되는 다양한 미생물 분비물질에 의한 곤충 면역반응의 시작여부 등에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 이를 위하여 흰점박이 꽃무지(Protaetia brevitarsis seulensis) 유충의 장내에 존재하는 공생균과 체외 병원균을 동일한 조건에서 배양 하고 다양한 분비물질들이 존재 할 거라 예상되는 배양액만을 분리, 유충에 주사하여 면역반응 여부를 조사하였다. 공생균 배양액을 주입한 유충들은 비교적 건강하고 면역반응도 발생하지 않았으나 병원균 배양액을 주입한 유충의 경우 150시간 후 60% 이상 사망하였고 주사된 자리도 짙은 갈색의 멜라닌화가 관찰 되었다. 이러한 면역반응은 과립혈구세포의 리소좀(Lysosomes) 활성화 여부로 재확인 하였다. 병원균 배양액이 주입된 유충들의 경우 12시간 후 리소좀 이 ~50% 이상 활성화 되었으나 공생균 배양액이 주입된 유충들의 경우 ~5% 미만으로 활성화 되는 것으로 나타났다. 따라서 공생균 배양액내에 는 기주면역반응을 유도하는 물질들이 없거나 량이 매우 적게 존재하는 것을 추측 할 수 있었다.

The aim of this study was to assess the interaction between Daphnia similis and various organisms related to the rice paddy ecosystem. We selected several organisms that are likely to prey on D. similis and evaluate predation rate as well as responses of D. similis to the chemical compounds exuded by these organisms. As a result of predation experiment, larval dragonfly (Anax parthenope) and Triops longicaudatus were clearly shown decreasing abundances of D. similis. Especially, Triops longicaudatus was observed higher feeding rates on D. similis than larval dragonfly. Chemical compounds from the vertebrates such as fish (Misgurnus anguillicaudatus, Pseudorasbora parva, Micropterus salmoides) and tadpole of frog (Rana nigromaculata) did not affect the life history of Daphnia. However, a potential predatory fish P. parva induced significantly longer tail spine in Daphnia. In addition, among the invertebrates (T. longicaudatus, A. Parthenope, Micronecta spp., Palaemon paucidens), chemical compounds exuded by T. longicaudatus induced shorter body and significantly longer tail spine in D. similis.

Nonylphenol is one of endocrine disruptors, as structurally stable, hydrophobic compounds exhibit high condensability and long-lasting in the natural environment. The purpose of this study was to determine the toxic effects of nonylphenol on Daphnia magna. In acute toxicity test, D. magna was exposed for 48 h at concentrations of 0, 10, 18, 32, 56 and 100 μg L-1 nonylphenol. In chronic toxicity test, D. magna were exposed through water for 21 days at concentrations of 0, 1.0, 1.8, 3.2, 5.6 and 10 μg L-1 nonylphenol. Acute toxicity was assessed on the basis of immobility, while chronic toxicity was assessed on the basis of fecundity. The acute toxicity test on nonylphenol was showed that the values of 24 h and 48 h EC50 were 25.0 μg L-1 and 13.7 μg L-1, respectively. In chronic test, fecundity was reduced significantly at 5.6 μg L-1 of nonylphenol. These results indicated that nonylphenol have some hazard for acute or chronic toxicity to freshwater invertebrate organism.

Endocirne disruptors (EDs) can cause fertility decrease, developmental disorder, and even cancer in animals. Until 90’s, EDs were used in various synthetic products including paints, coatings, detergents, plastics, and plasticizers. Currently, in several countries, the production, trade and use of EDs or EDs-suspected chemicals have been regulated while activity to screen the alternatives for EDs including bisphenol-A, phthalate and nonylphenol is active. Although various toxicity test method was developed and applied for screening of alternatives, however, the safety of alternatives has been not fully demonstrated. Some alternatives have high structural similarity with existing EDs, raising the possible risk of endocrine disruption by alternatives. In an effort to develop the safe alternatives, we reviewed the effects of EDs such as bisphenol-A, phthalates, nonylphenol and their substituents. In addition, in-silico analysis for endocrine disrupting activities of some alternatives was presented.

다수의 잠재적인 내분비계장애물질이 환경에 방출됨으로써 새로운 환경문제로 세계적 관심이 모아지고 있다. 이러한 물질들을 측정하고 감시하기 위한 고감도이며 신뢰성 있는 분석방법의 개발이 필수적이다. 이 연구에서는 기체크 로마토그래피 질량분석법과 액체크로마토그래피 질량분석법이 내분비계장애물질들의 분석을 위해 이용되었으며 두 가지 분석방법들이 DEHP, BBP, PCP, BPA에 대해 비교 및 평가되었다 그 결과 액체크로마토그래피 질량분석법이 더 낮은 검출 한계를 나타내는 것으로 조사되었다. 또한 액체크로마토그래피 질량분석법은 대부분의 순수한 분자들로서 내분비계장애물질들을 측정 가능함이 판명되었다. 이 연구에서는 음용수에서 내분비계장애물질들을 제거하는 방법으로 유기막과 세라믹막을 제시하였으며 십자류 나노여과 방식이 내분비계장애물질들을 100% 제거하는 것으로 조사되었고 분획분자량 250 나노여과는 내분비계장애물질을 제거함에 있어 효과적인 것으로 판명되었다. 나노여과, 고속한외여과, 저속한외여과의 투과플럭스와 물질전달계수와의 비는 0.67, 3.4, 그리고 0.44였으며 나노여과와 저속한외여과는 확산이 주요한 조건에서 운전되며 고속한외여과는 대류가 주요한 조건에서 운전된다. 더욱이, 확산이 주요한 나노여과와 저속한외여과에서 내분비계장애물질의 제거율이 높은 것으로 측정되었다. 한외여과에 의한 제거는 내분비계장애물질들의 분자량에 의존하는 것으로 조사되었으며 내분비계장애물질들은 확산이 주요한 수리동역학적 조건에서 제거됨이 판명되었다.

환경오염이 심각해짐에 따라 국내외적으로 환경에 대한 관심이 고조되고 인체에 해를 끼치는 환경요인으로부터 방어하기 위한 많은 노력들이 기울여지고 있다. 특히 내분비계장애물질이 생식기능과 면역기능을 약화시키고, 행동 이상을 일으키며, 암 발생률을 높인다는 점이 밝혀지기 시작하면서 많은 연구들이 발표되고 여러 가지 방법들이 내분비계장애물질과 더불어 환경분야연구에 응용되어왔지만 단백질을 대상으로 연구하여 유전자기능을 연구하는 프로테오믹스(proteomics)

Bisphenol A (BPA), a known endocrine disruptor, induces toxicity in cells and in experimental animals. Ginseng extracts were evaluated to determine whether they can inhibit BPA-induced toxicity. The antioxidant activity of fresh ginseng extract (WGE), dried white ginseng extract (DGE), and dried red ginseng extract (RGE) was measured using the DPPH assay. WGE and RGE increased DPPH free radical scavenging activity. Cell viability was measured in HepG2 cells following treatment with BPA and ginseng extracts using the MTT assay. DGE and RGE increased HepG2 cell viability following treatment with 200 μM BPA. RGE reduced levels of biochemical markers of liver damage, aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT) that increased in mice following treatment with BPA. In addition, the regeneration and proliferation of damaged liver cells were significantly increased in RGE-treated mice. Moreover, RGE inhibited hepatic fibrosis in the surrounding area and in the central vein of the liver microstructure. RGE also significantly inhibited BPA-induced cytotoxicity. In addition, RGE protected liver damage and regenerated liver tissues in BPA-treated animals. These results show that RGE may represent a potential candidate drug for the treatment and prevention of liver damage caused by environmental toxins.

‘환경호르몬’(내분비계 교란물질)은 생체 외부에서 들어와 인간의 내분비기관에서 호르몬의 생리작용을 교란시키는 화합물을 뜻한다. 현재 환경호르몬은 오존층 파괴, 지구 온난화와 함께 세계 3대 환경문제 중의 하나로 대두되고 있다. 환경호르몬은 생체 내 호르몬의 합성, 방출, 수송 등 다양한 과정에 관여해 각종 형태의 교란을 일으킴으로써 야생동물 및 인간의 발생과 생식기능에 변화를 초래할 수 있으며, 성장(변태) 억제, 면역저해, 발암 가능성을 증가시킬 수 있다. 환경호르몬은 다수의 플라스틱 및 세제에서 검출되고 있어, 유해 환경호르몬을 대체할 수 있는 물질의 개발과 이를 이용한 제품생산이 필요하게 되었다. 현재 플라스틱 가소제 부분에서 비스페놀A, 프탈레이트를 대체할 수 있는 다양한 대체가소재가 개발중에 있고, 노닐페놀을 대체할 수 있는 계면활성제 개발 또한 활발하다. 그러나 일부 제품화되어 안전한 것으로 선전되고 있는 신물질들에 대한 내분비학적 안정성에 대해 여전히 논란의 여지가 남아있다. 한양대학교는 미래창조과학부가 2015년부터 3년간 지원하는 ‘환경호르몬으로부터 국민의 건강을 보호하기 위한 기술개발 연구’의 주관사업단으로 선정되어 환경호르몬 대체물질 개발 및 국민 생활에 필요한 기술 연구 활동에 들어간다. 연구내용은 신체에 직접적인 악영향을 미치는 노닐페놀, 프탈레이트, 비스페놀A를 대체할 저독성 환경호르몬 개발, 환경호르몬 감지센서기술을 개발한다. 특히 기술 개발을 넘어서, 대체물질을 이용한 취약계층 생활용품 제작 및 보급형 제품 실용화 단계까지 목표로 하고 있다. 또한, 대체물질의 내분비계교란 활성에 대한 정밀 평가, 환경호르몬 관리 법제도 연구 및 대국민홍보체계 수립을 위한 연구도 예정되어 있다. 본 사업은 통해 현재 사용되고 있는 계면활성제, 플라스틱 가소제 및 새롭게 개발되고 있는 주요 대체물질들의 세포독성, 유전독성, 후성유전학적독성, 에스로젠성, 안드로젠성, 항안드로젠성, 갑상선호르몬성에 대한 in vitro 및 in vivo 독성모니터링 및 최종후보 물질들에 대한 생태동태(ADME)을 통해 대체후보물질을 선발하게 된다. 이러한 연구개발 노력은 환경호르몬 노출로 인한 국민 불안감을 해소하고, 대체물질을 이용한 제품 개발로 새로운 시장개척 효과도 있을 것으로도 예상된다.

세칭 환경호르몬인 내분비계장애물질(endocrine disrupting chemical, EDC)에 노출될 경우, 내분비계가 교란되어 항상성이 무너지고, 심지어는 후손에 까지 유해성이 전달될 수 있음이 속속 드러나고 있다. 따라서 EDC는 인간의 건강은 물론 생태계의 안정성에 심대한 영향을 끼치는 요인으로 지목되어 학계는 물론 일반인들의 관심이 날로 커지고 있다. EDC는 단기 노출 시 치사에 이르는 급성 독성보다는 비교적 장기간 노출 시 발생독성, 생식독성, 대사독성, 면역독성 등이 나타나는 특징을 가지고 있는데, 본 발표에서는 생식독성에 초점을 맞추고자 한다. EDC의 유해성 조사에 있어서 가장 큰 문제는 잠재적으로 EDC 활성을 지닌 것으로 추정되는 물질이 많은데 비해, 연구의 속도는 그에 미치지 못함이다. 또한 대부분의 EDC 또는 EDC-like 물질이 산업적으로 중요하며, 일상생활에서도 널리 사용되고 있다는 점이다. 따라서 EDC 추정 물질의 유해성을 신속, 정확하게 조사하는 기술 개발과 함께, 생산량-소비량-인체 노출량을 고려한 조사 우선순위를 정하고, 궁극적으로는 유해성이 적은 대체 물질을 개발함이 중요하다. 주로 설치류를 대상으로 한 포유동물 사춘기 개시에 미치는 EDC 유해성 연구는 생식독성 조사의 일환으로 여러 연구자들에 의해 수행되어 왔다. 특히 암컷 사춘기 개시는 수컷보다 빠르게 일어나고, 수컷에 비해 질구개방(vaginal opening)과 같은 뚜렷한 지표와 더불어 신경내분비 활성에 대한 자료가 많이 축적되어 있어 연구 수행에 용이한 장점들이 있다. 사춘기 개시는 궁극적으로 시상하부-뇌하수체-난소 호르몬 축의 활성이 증진되어야만 하는데, 따라서 pro-estrogenic EDC에 대한 연구가 주종을 이루며, anti-androgenic EDC에 대해서는 일부 수행되었다. 본 발표에서는 먼저 정상 사춘기 개시에 있어서의 신경내분비 조절에 대한 현재의 지식을 알아보고, 다음 본 연구자 그룹이 수행해온 연구내용을 소개하고자 한다. EDC 노출에 따른 사춘기 개시 조절의 교란 가능성은 의학적으로도 중요한 의미를 가지고 있다. 최근 관심이 고조되는 분야는 직접적인 유전적인 요인이 없이도 10세 전후에 나타나는 조기 사춘기로써, 이는 심신이 미숙한 상태의 조기 임신, 조산이나 기형아 출산 같은 심각한 가정문제를 유발할 수 있다. 또한 골성장 역시 조기에 개시된 후 정상인에 비해 상대적으로 일찍 종료되어 해당자에게 육체적인 측면은 물론 삶의 질을 저하시킬 수 있다. 이러한 측면에서 볼 때, EDC 연구는 앞으로도 계속 중요한 연구 분야가 될 것으로 예상한다.

Bisphenol A(BPA)는 약한 estrogen 활성도를 보이는 화학물질로서 착상 전 배아나 태아에 영향을 미쳐, 출생 후 그들의 신체발달에 변화를 초래한다고 알려져 있다. 본 연구는 인체에서 임신 중기에 양수 내 BPA 농도를 측정하였으며, 측정된 농도에 따라 임신결과에 영향을 미치는지 여부를 알아보고자 하였다. 임신 15주에서 20주 사이에 유전학적 적응증으로 양수천자 검사를 시행 받았던 120명의 임신부 양수를 연구대상으로 ELISA 방법으로

Diethyl phthalate (DEP) and nonylphenol (NP) are widely spread in the natural environment as an endocrine disruption chemicals (EDs). Therefore, in this study, ultrasound (US) and ultraviolet (UVC), including TiO2, as advanced oxidation processes (AOPs) were applied to a DEP and NP contaminated solution. When only the application of US, the optimum frequency for significant DEP degradation and a high rate of hydrogen peroxide (H2O2) formation was 283 kHz. We know that the main mechanism of DEP degradation is radical reaction and, NP can be affected by both of radical reaction and pyrolysis through only US (sonolysis) process and combined US+UVC (sonophotolysis) process. At combined AOPs (sonophotolysis/sonophotocatalysis) such as US+UVC and US+UVC+TiO2, significant degradation of DEP and NP were observed. Enhancement effect of sonophotolysis and sonophotocatalysis system of DEP and NP were 1.68/1.38 and 0.99/1.17, respectively. From these results, combined sonophotocatalytic process could be more efficient system to obtain a significant DEP and NP degradation.

본 연구는 내분비 장애물질의 검출을 위하여 간세포의 단층 형성, 생존 및 기능에 미치는 어류 혈청의 영향에 대해 검토하였다. 한국산 메기의 간세포는 자신의 혈청 및 뱀장어, 틸라피아 등 타어종의 혈청에 의해 부착 및 단층이 형성되었으나, FBS는 메기 간세포의 단층을 형성시키지 못했다. 0.5에서 3%의 어류 혈청으로 메기 간세포의 단층을 형성 시킬 수 있는데, 이것은 FBS(5~20%) 사용의 1/10 이하로 적은 양이며, 어류 혈청이 FBS를 대체할

한국산 겨우살이 (Viscum album L)는 면역조절작용이 있음이 밝혀졌다. 본 연구에서 한국산 겨우살이 열탕추출물 M11C (non-lectin components)가 비장세포를 활성화시켜 IL-1β를 생산 분비하게 하는지를 조사하였다. 비장세포를 M11C로 자극한 후, 배양액을 수집 혹은 세포 용해물을 수거해 IL-1β 분비와 전사량을 ELISA, immunoblotting, RT-PCR로 검사했었다. 비장세포로부터 IL-1β 분비와 전사 효과에 있어서 M11C는 농도 의존성과 자극시간 의존성을 보였다. 비장세포로부터 최대의 IL-1β 분비를 위한 M11C의 최대의 농도와 자극시간은 각각 200μg/ml와 8시간 이었다. 그리고 최대 IL-1β mRNA 전사를 위한 M11C의 최대의 농도와 자극시간은 각각 200μg/ml와 4시간 이었다. 최대의 전사시간은 최대의 분비시간보다 4시간 빨리 도달된 것으로 나타났다. 이러한 최대의 IL-1β 분비효과가 당분해효소인 Viscozyme L에 의해 완전히 저해되었다. 이는 M11C (non-lectin components)의 구성물질 들 중 다당체 혹은 올리고당들이 IL-1β 생산 분비를 유도하는 주된 물질임을 말해주고 있다.