조류를 이용한 금속계 제조나노물질의 생태독성 시험법 비교 연구

Abstract

본 연구에서는 생산량과 사용량을 기준으로 OECD에서 지정한 우선연구대상 제조나노물질 14종 중 금속계 제조나노물질 7종(TiO2, ZnO, Al2O3, CeO2, Fe, Ag, Au)에 대하여, 기존의 생태독성 시험법 비교연구를 통해 물질별 독성영향을 비교하고 최적의 시험법을 확인 및 제시하고자 하였다.

시험종은 OECD에서 시험종으로 추천하고 있으며 화학물질의 독성에 민감한 것으로 알려진 조류 중에서 배양이 쉽고 실험의 재현성이 높다고 알려진 Raphidocelis subcapitata를 사용하였다. 대상 제조나노물질의 독성영향 정도와 최적의 나노물질 생태독성 시험법을 확인하기 위해 기존 연구에서 사용한 세포계수법 및 클로로필 형광 측정법과 지연형광 측정법을 사용하였다.

실험 결과, 72시간 만성독성시험에서 세포계수법과 클로로필 형광 측정법의 경우 시험물질의 독성영향 정도는 ZnO>Ag>CeO2>Al2O3>Fe>TiO2>Au 순으로 나타났으며, 지연형광 측정법에서는 ZnO>Ag>CeO2>Al2O3>Fe>Au> TiO2 순으로 나타났다. 세포계수법, 클로로필 형광 및 지연형광 측정법 사이에 경향성 있는 민감도 차이는 확인할 수 없었다. 8시간 급성독성시험에서 클로로필 형광 측정법과 지연형광 측정법에서는 고농도 시험물질에서의 측정 한계 문제로 EC50값을 구할 수 없어 비교가 불가능하였으며, 세포계수법을 통해 독성영향 정도를 비교한 결과 ZnO>Ag>CeO2>Fe>TiO2>Al2O3>Au 순으로 나타났다. 이를 종합해 볼 때 조류에 대한 금속계 제조나노물질의 독성의 경우, 만성독성시험과 급성독성시험에서의 독성영향 정도가 완전히 동일하지는 않으나 두 시험 모두 ZnO NPs의 독성이 가장 강하며, 만성독성시험에서 지연형광 측정법을 제외하고는 Au NPs의 독성이 가장 낮은 것으로 관찰되었다.

위와 같은 결과를 통해 금속계 제조나노물질의 독성영향 정도를 비교할 수 있었으며 나노물질 생태독성 시험법으로는 만성과 급성독성시험에 모두 적용할 수 있는 세포계수법이 적합하다는 것을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 나노물질 시험법 개발 및 안전관리 규제마련을 위한 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.