Kim, Won-Il;Noh, Hyun Myung;Hong, Chang-Oh;Kim, Da-Young;Kim, Kwon-Rae;Oh, Kyeong-Seok;Moon, Byeong-Churl;Kim, Ji-Young
한국토양비료학회지
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제50권4호
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pp.251-258
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2017
This study was conducted to identify transition characteristics of arsenic (As), cadmium (Cd), and lead (Pb) and to calculate bio-concentration factors (BCF) in the three perennial root medicinal plants, namely Codonopsis lanceolata (Deoduck), Platycodon grandiflorum (Balloon flower) and Panax ginseng (Korean ginseng) grown in major medicinal plant producing districts in Korea. Average BCF values ranged from 0.009~0.029 in As, 0.334~1.453 in Cd, and 0.021~0.023 in Pb in three perennial root medicinal plants. The BCF values increased in the order of ginseng (0.029) > deodeok (0.012) > balloon flower (0.009) for As, balloon flower (1.453) > deodeok (0.685) > ginseng (0.334) for Cd, and ginseng (0.023) > deodeok (0.022) > balloon flower (0.021) for Pb. The BCF values calculated in this study will be useful for predicting the uptake of heavy metal (loid)s. Further study on uptake and accumulation mechanism of toxic metal (loid)s by agricultural products is required to assess the human health risk associated with soil contamination.
This study was designed to investigate the effects of Korean Lycii Fructus water extract in Pb-administered rats. The Pb exposed rats were given 100 ppm and 200 ppm in the distilled water. Sixty male Sprague-Dawley rats weighing between 90 and 110g were blocked into 6 groups according to body weight. The control group was fed a normal diet, without lead. The experimental groups, which was fed a normal diet plus 100 ppm and 200 ppm lead, and one group received a normal diet plus Lycii Fructus water extracts. The results: the Food intake, the weight gain, and the kidney weight content in the cadmium added groups were lower than those in the Lycii Fructus water extracts group. The contents of Pb in the kidneys of the rats were determined by using ICP(lnductively Coupled Plasma Spectrophotometer). The accumulation of lead in the kidney was lower in the Lycii Fructus water extracts group. The Plasma levels of renin activity was higher in the lead administration groups, as compared with the Lycii Fructus water extracts. Plasma levels of aldosterone activity was higher in the lead administration group, as compared with Lycii Fructus water extracts. These results suggest that Lycii Fructus water extracts has a lowering effects on the accumulation of pb on kidney and it is believed that the Lycii Fructus water extracts have some protective effects on lead-induced nephrotoxicity in rats, but the mechanism of these effects was obscure.
Kim, Da-Young;Kim, Won-Il;Yoo, Ji-Hyock;Kwon, Oh-Kyung;Cho, Il Kyu
한국환경농학회지
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제40권1호
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pp.60-66
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2021
BACKGROUND: The concern over heavy metal(loid)s in arable land and agricultural products increases for public health in recent years. This study aims to identify transition characteristics of heavy metal(loid)s and to assess dietary risk in barley grown at the major producing districts in Korea. METHODS AND RESULTS: The soil and barley samples were collected from 38 locations around the major producing districts at Jeollabuk-do in Korea for the propose of examining the concentrations of heavy metal(loid)s. The 34 barley samples were separately purchased on the market for the same survey. The average concentration and range of arsenic (As), cadmium (Cd) and lead (Pb) in barley grown at the major producing districts in Korea were 0.037 (0.016-0.094), 0.028 (0.004-0.083) and 0.137 (0.107-0.212) mg kg-1, respectively. Currently, the maximum allowable level for barley Pb is set at 0.2 mg kg-1 in Korea, and the monitoring results suggested that some samples exceeded the maximum allowable level and required appropriate farming management. Bio-concentration factor values by heavy metal(loid)s in barley were high at Cd, copper (Cu) and zinc (Zn), similar to other crops, while As and Pb were low, indicating low transferability. CONCLUSION: Human exposure to As, Cd and Pb through dietary intake of barley might not cause adverse health effects due to relatively low concentrations, although the Pb in some barley was detected higher than the maximum allowable level. Further study on uptake and accumulation mechanism of Pb by barley might be required to assess the human health risk associated with soil contamination.
3% 갈근 열수 추출액 급여와 카드뮴을 흰쥐에게 4주 동안 급여 한 후 간과 신장 조직의 카드뮴 함량, renin 호르몬 농도, 혈청중의 GPT, GOT 및 LDHase의 함량을 조사하였다. 식이섭취량에서 대조군인 24.62 g에 비하여, 3% 갈근 열수 추출액 급여군은 23.41 g으로, 카드뮴 급여군은 23.76 g에 비하여, 갈근 열수 추출액급여군과 카드뮴 병합 급여군은 22.25 g으로 감소하였으나 유의한 차이는 없었다. 체중 증가량은 대조군이 124.50 g이고, 3% 갈근 열수 추출액급여군은 127.22 g으로 대조군에 비하여 감소하였다. 카드뮴 급여군은 107.57 g에 비하여, 갈근 열수 추출액급여군과 음용수와 카드뮴 병합 급여군은 128.80 g으로 유의적으로 증가하였다. 식이효율은 카드뮴 급여군과 갈근- 카드뮴 병합 급여군 간에는 유의성이 인정되었다. 간의 무게에서 대조근에 비하여 갈근 열수 추출액 급여군이 약간 감소하였으나 유의한 차이는 없었으며 카드뮴 공급군에 비하여 갈근-카드뮴 병합 급여군이 유의적으로 증가하였다. 신장 무게는 카드뮴 공급군에 비하여 갈근 카드뮴 병합 급여군이 유의적으로 증가하였다. 간 조직내에서의 카드뮴 함량은 대조군이 0.15 ug/g으로 갈근 열수 추출액급여군은 0.14 ug/g에 비하여 별다른 차이를 보이지 않았다. 카드뮴 급여군은 3.04 ug/g에 비하여 갈근-카드뮴 음용수 병합 급여군은 2.87 ug/g 유의적으로 감소하였다. 신장 조직내에서 대조군은 0.21 ug/g이었으나, 갈근 열수 추출액급여군 은 0.23 ug/g으로 별다른 차이는 없었다. 카드뮴 급여군은 6.48 ug/g에 비하여 갈근 열수 추출액급여군과 카드뮴 병합 급여군은 4.42 ug/g 4.57ug/g으로 유의적으로 감소하였다. 혈장호르몬인 renin 농도는 갈근차 음용수군은 16.73 ngAl/mL/hr으로 대조군인 15.89 ngAl/mL/hr에 비해서 증가하였다. 카드뮴 급여군은 25.72 ngAl/mL/hr으로 카드뮴과 갈근 열수 추출액 병합 급여군인 18.57ngAl/mL/hr에 비하여 유의성 있게 증가하였다. GOT는 대조군이 96.16 U/L에 비하여 갈근차 단독 급여군은 96.44 U/L로 약간 증가하였다. 카드뮴 급여군은 154.40 U/L인데 비하여 카드뮴과 갈근 열수 추출액 병합 급여군이 118.80 U/L으로 유의적으로 감소하였다. GPT는 대조군이 59.60 U/L에 비하여, 갈근 열수 추출액 급여군은 63.46 U/L으로 약간 증가하였으나 유의한 차이는 없었다. 카드뮴 급여군은 73.54 U/L 인데 비하여 갈근 열수 추출액 급여군과 카드뮴 병합 급여군은 69.80 U/L으로 유의적으로 감소하였다. LDHase는 대조군이 179.00, 갈근 열수 추출액급여군은 198.60 U/L으로 대조군에 비하여 감소하였으나 유의한 차이는 나지 않았다. 카드뮴 급여군은 264.30 U/L 인데 비하여 갈근 열수 추출액급여군와 카드뮴 동시 병합 급여군은 227.30 U/L으로 유의적으로 감소하였다. 카드뮴에 중독된 흰쥐에 대한 갈근 추출물의 해독 효과를 알아 보는 본 연구에서 50 ppm의 카드뮴액과 함께 3% 갈근 추출액을 급여한 흰쥐의 체중증가량과 사료 섭취 효율을 50 ppm의 카드뮴만을 급여한 흰쥐의 이들 측정값과 비교할 때 유의적인 차이가 없었다. 그러나 50 ppm의 카드뮴액과 함께 3% 갈근 추출액을 급여한 흰쥐군은 50 ppm의 카드뮴액만을 급여한 흰쥐군과 비교하여 신장내 카드뮴 함량과 GPT 및 LDH 활성도, renin 활성도가 유의적으로 감소되었고 신장 무게는 정상 흰쥐와 같은 수준으로 회복하였고 GOT 활성도 역시 정상 흰쥐와 같은 수준으로 감소를 보여 갈근이 카드뮴 중독 흰쥐에서 신장 등의 장기내 카드뮴 축적의 감소로 카드뮴 중독 작용의 경감 효과를 갖는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 농산물 중 중금속 함량과 토양 중 중금속 함량을 확인하여 이들의 상관성 및 전이계수를 확인하고자 하였다. 대상 농산물로는 곡류(쌀, 보리, 옥수수), 과채류(콩류, 상추류, 호박류, 사과류, 배류, 감귤류) 9종에 대한 주산단지를 중심으로 비소, 카드뮴 및 납의 함량을 조사하였다. 농산물 및 토양 중 중금속 함량을 조사한 결과 비소, 카드뮴, 납의 농산물로의 전이는 토양 내 이들의 침출성 함량이 주 영향요인으로 작용하였다. 비소의 전이계수는 평균 0.006~0.309, 카드뮴의 전이계수는 평균 0.002~6.185, 납은 평균 0.003~0.602로 카드뮴의 침출성 함량이 다른 금속에 비하여 전이계수가 높게 산정되었다. 토양 내 중금속 침출성 함량에 대한 농산물의 전이능 순서는 비소는 쌀(0.309), 카드뮴은 상추(6.185), 배(0.717), 납은 상추(0.602), 호박(0.536)순으로 비소의 경우 쌀에서, 카드뮴 및 납의 경우, 과채류에서 높게 나타났다. 쌀의 비소 함량은 토양 내 비소 전 함량과 높은 상관성(r=0.41, p < 0.05)을, 콩류 내 카드뮴 함량은 토양 내 카드뮴 전 함량과 높은 상관성(r=0.44, p < 0.05)을, 호박의 카드뮴 함량은 토양 내 카드뮴 전 함량과 높은 상관성(r=0.38, p < 0.05)을 나타내었으며, 영향을 미치는 주 요인으로 작용하였다. 본 연구 결과, 농산물 군에 따라 전이율이 다르나 본 연구 대상 농산물 중 비소의 경우 과채류에 비하여 곡류 중 쌀의 전이율이 높았으며, 이에 대한 기준 설정 및 추가 연구가 필요하며, 카드뮴 및 납은 토양과 근접한 상추 등과 같은 작물에서 높은 전이율을 나타내었다. 또한, 토양 중 중금속 함량이 증가함으로써 작물 내 중금속 함량이 증가함을 확인하였다. 추후 농산물에 대한 전이계수를 산출하면 토양에 따른 농산물의 흡수이행 함량을 예측할 수 있으며, 토양과 농산물간 위해성 평가 및 흡수이행 연구에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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