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.

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.

Microarray technology provides a unique tool for the determination of gene expression at the level of messenger RNA (mRNA). This study, the mRNA expression profiles provide insight into the mechanism of action of cadmium in Fleshy shrimp (Fenneropenaeus chinensis). The ability of genomic technologies was contributed decisively to development of new molecular biomarkers and to the determination of new possible gene targets. Also, it can be approach for monitoring of trace metal using oligo-chip microarray-based in potential model marine user level organisms. 15K oligo-chip for F. chinensis that include mostly unique sets of genes from cDNA sequences was developed. A total of 13,971 spots (1,181 mRNAs up- regulated and 996 down regulated) were identified to be significantly expressed on microarray by hierarchical clustering of genes after exposure to cadmium for different conditions (Cd24-5000 and Cd48-1000). Most of the changes of mRNA expression were observed at the long time and low concentration exposure of Cd48-1000. But, gene ontology analysis (GO annotation) were no significant different between experiments groups. It was observed that mRNA expression of main genes involved in metabolism, cell component, molecular binding and catalytic function. It was suggested that cadmium inhibited metabolism and growth of F. chinensis .