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KIT소식

Toward Public Health & Safe Society

보도자료

국내 유일 방사성동위원소를 이용한 생물농축성 시험으로 안전한 물질 등록에 앞장선다

  • 조회수504
  • 등록일2021.09.02
국내 연구진의 환경독성연구 기술력으로 새포아풀(Annual Bluegrass)을 제거하는데 효과적인메티오졸린(Methiozolin)’을 어류에 노출시킴으로서 독성과 축적성, 어류 내 대사작용을 규명하였다.
□  메티오졸린은 골프장과 축구장, 가정의 정원 등 다양한 잔디밭에서 사용 가능한 제초제이며, 잔디병 유발의 숙주 역할을 하는새포아풀을 선택적으로 제거할 수 있어 방제에 효과적인 물질이다.
□  해당 연구를 수행한 안전성평가연구소(소장 정은주) 경남분소는 국내에서 유일하게 방사성동위원소 물질로 화학물질의 물리·화학적 특성 확인과 환경(토양, 수중 퇴적물, 어류 등) 내 이동성, 축적성 그리고 분해성 등의 환경거동 관련 연구를 수행할 수 있는 실험실을 구축하고 있으며, 이를 토대로 국제 환경독성시험 분야의 GLP 등록 자료 생산은 물론 환경유해성평가 연구를 활발하게 수행하고 있다.
□  국제적으로 생물농축성시험은 OECD 시험가이드라인에 따라 방사성동위원소로 표지된 물질을 사용하여 수생생물에 노출된 화학물질의 정확한 축적성과 대사산물의 발생량 및 생성경로를 규명하도록 제시하고 있다.
생물농축성시험 : 화학물질이 수생식물에 미치는 농축성을 확인하는 실험으로 주로 어류나 갑각류 등을 이용한다.
방사성동위원소 : 동위원소들 중 불안정하여 알파선(α), 베타선(β), 감마선(γ) 등의 방사선을 방출하고 쪼개지는 원소들을 말한다.
□  해당 연구를 공동으로 수행한 목우연구소는 국내 기업 최초로 201912, 메티오졸린을 미국 환경보호청(EPA, Environmental Protection Agency)에 등록하여 상용화 승인을 받았다.
□  또한 지난 해 3월에는 안전성평가연구소에서 자체 개발한호기성 및 혐기성 토양 대사 시험장치(특허번호 제10-1597514)’를 이용한 기술을 통해 수중 퇴적물 대사 시험을 수행하여 메티오졸린이 물 속과 토양 퇴적물에서 축적되지 않고 분해되는 것을 확인한 바 있다.
□  환경화학연구그룹(그룹장 김종환) 연구팀은 메티오졸린의 어류를 통한 생물농축성시험을 위해 송사리(Oryzias latipes)‘96-h 반수치사농도(LC50 : 2.2mg/L)’를 기준으로 2.0ng/L 20.0ng/L의 두 농도를생물농축성 유수식 장치(특허 제10-1439105)’를 이용하여 어류에 노출 시켰다.
반수치사농도(Median Lethal Concentration, LC50) : 물고기나 수생생물이 물질에 노출되었을 때 50%가 죽는 독성물질의 농도
○  그 결과 메티오졸린이 어류 노출 시 매우 빠르게 축적되지만 노출된 2일 이후부터 어류 내의 축적 농도가 일정하게 유지되는 것을 확인할 수 있었다.
   또한 어류 내 축적된 메티오졸린은 배출단계의 2일 이후에는 약 70%가 배출되었으며, 21일 후에는 약 95%가 배출됨을 확인하였다. 이러한 연구
결과를 통해 메티오졸린이 어류 농축에 의한 독성 우려가 없는 것으로 평가할 수 있다
.
메티오졸린은 어류의 축적성을 나타내는 생물농축계수(BCF : Bioconcentration Factor) 값이 약 250260 으로서, 생물 농축성이 현저하게 낮음을 확인하였다. BCF 값이 2,000 이상일 경우에 어류에 축적성이 있는 물질로 판단하며, 5,000 이상일 경우에는 매우 축적성이 높은 물질로 판단한다.
위 연구 내용을 통해 메티오졸린은 노출 이후 대부분 배출되며 어류 내 축적된 경우는 대사작용에 의해 다양한 대사산물로 분해된다는 것을 알 수 있다. 대부분의 대사산물은 미량의 대사산물로 구성된 것으로 메티오졸린 구조에서 전환되어 생성됨을 규명하였다.
안전성평가연구소 환경화학연구그룹 김종환 그룹장은이번 연구를 통해 메티오졸린이 국내 최초로 미국 EPA에 정식 등록됨에 따라 국제적으로
안전성평가연구소의 화학물질에 대한
어류 축적성 및 대사작용 규명에 관한 기술력을 인정받은 계기가 되었다.”라며방사성동위원소를 이용한 농약 및 살생물제에 대한 연구 활동을 국제적으로 더욱 활발히 수행할 예정이다.”라고 말했다.
  한편, 해당 연구 결과는 메티오졸린의 미국 환경보호청(US-EPA) 등록자료로 사용되었으며 농업/식품화학 저널 분야 세계적 권위지인‘Journal of Agricultural and Food Chemistry(JAFC)에 승인되어 8Supplementary journal cover로 채택되었다.
논문명 : Bioconcentration and Metabolism of the New Herbicide Methiozolinin Ricefish (Oryzias latipes)
- 1저자 : 김종환(안전성평가연구소)
- 공동저자 : 정성훈(안전성평가연구소), 김수연(안전성평가연구소), 권영상(안전성평가연구소), 황기환(목우연구소), 임종수(목우연구소)
- 교신저자 : 서종수(안전성평가연구소)