KIT소식
Toward Public Health & Safe Society
보도자료
국내 유일 방사성동위원소를 이용한 생물농축성 시험으로 안전한 물질 등록에 앞장선다
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- 등록일2021.09.02
□ 국내 연구진의 환경독성연구 기술력으로 새포아풀(Annual Bluegrass)을 제거하는데 효과적인‘메티오졸린(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 하는‘새포아풀’을 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(α선), 베타선(β선), 감마선(γ선) 등의 방사선을 방출하고 쪼개지는 원소들을 말한다.
□ 해당 연구를 공동으로 수행한 ㈜목우연구소는 국내 기업 최초로 2019년 12월, 메티오졸린을 미국 환경보호청(EPA, Environmental Protection Agency)에 등록하여 상용화 승인을 받았다.
□ 또한 지난 해 3월에는 안전성평가연구소에서 자체 개발한‘호기성 및 혐기성 토양 대사 시험장치(특허번호 제10-1597514호)’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)의‘96-h 반수치사농도(LC50 : 약 2.2mg/L)’를 기준으로 2.0ng/L 과 20.0ng/L의 두 농도를‘생물농축성 유수식 장치(특허 제10-1439105호)’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.
결과를 통해 메티오졸린이 어류 농축에 의한 독성 우려가 없는 것으로 평가할 수 있다.
○ 메티오졸린은 어류의 축적성을 나타내는 생물농축계수(BCF : Bioconcentration Factor) 값이 약 250∼260 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 그룹장은“이번 연구를 통해 메티오졸린이 국내 최초로 미국 EPA에 정식 등록됨에 따라 국제적으로
안전성평가연구소의 화학물질에 대한 어류 축적성 및 대사작용 규명에 관한 기술력을 인정받은 계기가 되었다.”라며“방사성동위원소를 이용한 농약 및 살생물제에 대한 연구 활동을 국제적으로 더욱 활발히 수행할 예정이다.”라고 말했다.
안전성평가연구소의 화학물질에 대한 어류 축적성 및 대사작용 규명에 관한 기술력을 인정받은 계기가 되었다.”라며“방사성동위원소를 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 8월 Supplementary journal cover로 채택되었다.
＊논문명 : Bioconcentration and Metabolism of the New Herbicide Methiozolinin Ricefish (Oryzias latipes)
- 제 1저자 : 김종환(안전성평가연구소)
- 공동저자 : 정성훈(안전성평가연구소), 김수연(안전성평가연구소), 권영상(안전성평가연구소), 황기환(목우연구소), 임종수(목우연구소)
- 교신저자 : 서종수(안전성평가연구소)
