Earticle

초록

한국어

인간에 의해 생산되고 폐기되는 다양한 화학물질이 전 세계적으로 퍼져있음에도 불구 하고 이들이 생물에 미치는 영향은 잘 알려져 있지 않다. 따라서 수생물을 이용한 다양 한 환경오염물질 스크리닝기술이 발전해왔으며, 양서류의 배아를 이용한 독성평가 기술 또한 개발되었다. 전 세계적으로 아프리카발톱개구리가 실험동물로서 활용되고 있지만, 모든 국가의 양서류 분포상이 아프리카발톱개구리 서식지의 양서류상과 동일하지는 않 다. 이는 기존의 아프리카발톱개구리에서 생성된 독성 데이터가 타 국가의 자생 양서류 에 적용될 수 없음을 의미한다. 따라서 본 연구에서는 자생양서류인 무당개구리 (Bombina orientalis)를 이용한 독성시험법을 표준화하여 제안하였으며, 이를 활용하여 화학물질 및 환경시료의 발생독성 또는 내분비계교란 효과를 분석하였다. 바이오마커를 활용한 연구로서, 1 – 100 mg/kg 농도범위의 OP를 주사한 후 2일 경과 시, 수컷 무 당개구리에서 농도의존적인 vitellogenin (VTG) 발현증가가 확인되었으며, 여성호르몬 수용체 길항제인 ICI 182,780을 투여에 의해 이러한 효과가 상쇄되는 것이 확인되었다. 이로서 OP에 의한 ESRs의 발현증가 또한 estrogen receptor와 OP간의 결합 및 상호 작용에 의한 결과이며, OP가 ESRs와 그 하위 유전자간의 양성피드백 (positive feedback)을 활성화 시킬 수 있는 것으로 사료된다. 다음으로 노닐페놀 (nonylphenol; NP)의 내분비계교란효과를 무당개구리의 배아 및 유생을 이용해 분석하였다. 결과로서, 1 μM NP에 의한 변태저해가 확인되었으며, LC50값 이하 농도 (0.1 μM)의 NP에 의해 배아의 성장 및 유생의 색소체 발달이 유의적으로 저해되는 것이 확인되었다. 그러나 NP는 개체 내 갑상선호르몬의 총 농도에는 영향을 미치지 않는 것으로 확인되어 NP의 변태저해효과는 갑상선에서의 호르몬합성 및 분비과정이 아닌 갑상선호르몬의 작용을 교란하는 것으로 사료된다. 중금속 독성 분석 연구로서, 변형된 FETAX를 적용하여 무 당개구리 배아에 대한 니켈 (nickel)의 발생독성을 분석하였다. 니켈에 의해 유발된 기 형패턴으로는 주로 꼬리 휨 (bent tail), 꼬리형성장애 (tail dysplasia)가 확인되었다. 시험 시작 후 120시간 경과 시 100 μM 니켈 처리군에서 외부 아가미 발달 저해 및 개 체 사멸이 확인하였으며, 아가미에서의 aquaporin 3 (AQP3) mRNA발현의 이상적 증 가 및 AQP3단백질의 세포내 발현위치 변화가 확인되었다. 또한, 10 μM 니켈 처리군에 서 꼬리길이 및 꼬리근육 밀도감소가 확인되었다. 유전자 발현분석 결과, 0.1 μM 니켈 에 의해 유생의 꼬리에서 근육발달과 관련된 유전자들의 발현 변화가 확인되었다. 이로 서 니켈이 외부아가미에서의 항상성 조절 및 꼬리근육 발생을 저해할 수 있음을 확인하 였다. 마지막으로 하수처리장 배출수 (treated wastewater effluent; TWE)의 생물학적 안전성을 무당개구리 배아 발생독성 시험법을 통해 확인하였다. 3월에 채수된 시료는 무당개구리 배아의 유의적인 사멸 또는 기형발생을 유발하지 않았다. 그러나 장마기간 인 7월에 채수된 시료 중 TWE 및 TWE 혼합시료에 의해 배아의 사멸율 및 기형발생물 이 유의하게 증가하였다. 이로서 집중적인 강우에 의한 유기/무기 오염 증가 시 TWE는 양서류 배아의 정상적인 발생을 저해하는 것으로 확인되었다. 위와 같은 무당개구리를 이용한 다양한 독성분석 결과는 아프리카발톱개구리에서 보고된 독성효과와 일치하는 것을 확인할 수 있었으며, 경우에 따라 무당개구리에서만 확인할 수 있는 독성효과가 존재하는 것이 파악되었다. 본 연구를 통해 무당개구리를 이용한 독성평가방법이 다양 한 화학물질의 발생독성평가 및 환경시료의 생물학적 안전성 분석에 적용 가능함을 확인하였으며, 본 연구 결과가 발생학분야 뿐만 아니라 생태독성학 분야에서 자생 양 서류의 활용가치를 높일 것으로 기대한다.

저자

• 박찬진 [ Chan-Jin Park | 한양대학교 생명과학과 ]
• 계명찬 [ Myung-Chan Gye | 한양대학교 생명과학과 ]

참고문헌

발행기관

간행물

표지보기 관심저널 등록

• 간행물명

  한국양서ㆍ파충류학회 학술대회

• 간기

  연간

• 수록기간

  2009~2024

• 십진분류

  KDC 497 DDC 590