Comparative Study on Human Risk by Ionizing Radiation and Pesticide as Biological Information about Environmental Disaster

환경재해에 관한 생물정보로서의 이온화 방사선과 살충제의 인체 위해성 비교 연구

Environmental risk factors such as ionizing radiations, heavy metals, and pesticides can cause environmental disasters when they exist in excess. The increases in use of ionizing radiation and agricultural pesticide are somewhat related to the possibility of the disaster. The risk of radiation and pesticide was evaluated by means of the single cell gel electrophoresis (SCGE) assay on the human blood lymphocytes. The lymphocytes were irradiated with $0{\sim}2.0Gy$ of $^{60}Co$ gamma ray. Another groups of lymphocytes were exposed to various concentrations of parathion. Significantly increased tail moment, which was a marker of DNA strand breaks in SCGE assay, showed a clear dose- or concentration-response relationship. Parathion of a recommended concentration for agricultural use ($1mg {\ell}^{-1}$ ) has a strong cytotoxic effect on lymphocytes, which is equivalent to damage induced by 0.1 Gy of ${\gamma}$-ray. Furthermore, $2mg{\ell}^{-1}$ of parathion can give rise to DNA damage equivalent to that induced by 0.25 Gy at which the radiation-induced damage can start to develop into clinical symptoms. The comparative results of this study can provide an experimental basis and biological information for the prevention of environmental disaster.

환경독성물질이나 생물 위해 요소의 환경내 준위가 일정 수준 이상일 경우 환경재해가 유발될 수 있다. 이온화 방사선의 산업적 의료적 이용이 점차 증가하고 있으며 병해충을 막기 위한 살충제 사용의 점진적 증가로 인해 이들에 의한 재해 가능성을 배제할 수 없다. 이들 재해 요인들에 의한 인체 위해도를 비교하기 위하여 단세포 겔 전기영동법 (SCGE)을 이용하여 사람 림프구 DNA 손상에 미치는 방사선과 살충제의 영향을 각각 평가하였다. 각기 다른 농도로 살충제를 10분간 처리한 림프구에 대한 SCGE 분석을 실시하였고 또한 $0{\sim}2.0Gy$의 방사선을 조사한 림프구에 대한 SCGE 분석을 실시하여 DNA 손상도를 평가하였다. DNA 손상도는 감마선에 대해서 뚜렷한 선량-반응 관계를 나타내었을 뿐 아니라 살충제에 대해서도 명확한 농도-반응 관계를 나타내었다. 파라치온은 농업권장 사용농도인 $1mg{\ell}^{-1}$에서도 림프구에 대해 강한 유전독성을 나타내는데 이러한 유전독성은 0.1 Gy의 감마선에 의해 유발되는 DNA 손상에 상응하며 $2mg{\ell}^{-1}$의 파라치온은 임상적 증상을 야기할 가능성이 있는 전신 외부피폭 방사선량인 0.25 Gy에 상응하는 세포손상을 유발하였다. 이와 같은 연구를 통해 방사선과 살충제의 인체 위해도를 비교할 수 있는 실험적 자료와 환경재해 예방에 필요한 생물정보를 제공할 수 있다.