두꺼비 배아를 활용한 화학물질의 독성평가 연구

고선근 한국환경생태학회 2016 한국환경생태학회지 Vol.30 No.4

국내에 서식하는 두꺼비의 배아를 이용하여 화학물질의 독성평가에 대한 가능성을 파악하기 위해 FETAX(Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus) 기법에 따라 두꺼비(Bufo gargarizans)의 배아를 배양하면서 Zn과 Benomyl의 효과를 probit 분석법으로 조사하였다. 그 결과, Zn과 Benomyl의 농도에 의존하여 유생의 체장 길이는 감소하고 치사율 과 기형율은 증가하였으며 Zn과 Benomyl의 teratogenic concentration(EC50)은 각각 2.3, 1.0㎎/ℓ을 나타내었고 embryo lethal concentrations(LC50)은 10.3, 6.9㎎/ℓ을 나타내었다. Teratogenic index(TI=LC50/EC50)는 Zn의 경우 4.4, Benomyl의 경우 6.7을 나타내어 Zn과 Benomyl은 두꺼비 배아 발달에 최기형성 물질로 작용함을 알 수 있었다. 이상의 결과들로 보아 Zn과 Benomyl 모두 낮은 농도에서 두꺼비 배아발달에 민감하게 반응하였다. 이는 다량의 배아 확보가 가능하며 배양이 용이하고 치사율, 기형율, 성장률, 기형양상 등을 기존의 연구들과 비교하였을 때 유사한 결과를 나타내어 두꺼비 배아를 활용한 시험기법은 화학물질 및 환경오염물질의 독성검정에 활용할 수 있을 것으로 판단된다. In this experiment, embryos of Asian toad, Bufo gargarizans, were investigated to evaluate toxicity of chemicals along FETAX(Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus) protocol. Asian toad, Bufo gargarizans, embryos incubated and investigation of Zn and Benomyl effect by probit analysis. As a result, depends on the concentrations of Zn and Benomyl, mortality and malformation rates were increases and larval body length were decreased. The teratogenic concentration(EC50) of Zn and Benomyl were 2.3, 1.0mg/ℓ, respectively and the embryo lethal concentration(LC50) Zn and Benomyl were 10.3, 6.9, respectively. The teratogenic index(TI) were 4.4 in Zn and 6.7 in Benomyl, thus showed teratogenicity in embryonic development of B. gargarizans. These results reveal that Zn and Benomyl in this experiment suppressed the development of embryos at relatively low concentration. Much of B. gargarizans embryos can be secured, and easy to incubate. In addition, mortality, malformation ratios, malformation patterns and growth rates are similar to the results from the other assay systems. Therefore, the B. gargarizans embryo teratogenesis assay system could be a useful tool to evaluate toxicity of pollutants in environment.

북방산개구리 정소주기에 따른 간질세포 변화와 테스토스테론 생성에 관한 연구

고선근 호남대학교 산업기술연구소 1997 산업기술연구논문집 Vol.5 No.-

북방산개구리 성체 수컷을 연중 채집하여 정소내 간질세포(interstitial cell)의 수와 핵의 크기, 미세구조 변화를 조사하였으며 아울러 정소내 testosterone양의 변화 및 뇌하수체 추출물의 자극에 의한 생성 양상을 조사하였다. 간질세포는 개구리의 활동기 보다 동면기에 세포수도 많았고 핵의 크기도 훨씬 컸으며 이러한 현상은 정소내에 testosterone 농도가 높아지는 시기와 일치하였다. 간질세포의 미세구조도 활동기에는 극히 소수의 미토콘드리아 및 조면소포체 만을 가졌으나 동면기에는 이들의 수도 늘었고 활면소포체, 골지체, 지질과립 등이 출현하였다. 정소의 뇌하수체 추출물에 대한 반응성(responsiveness)도 개구리의 활동기에는 거의 나타나지 않다가 동면기에 급격히 증가하여 간질세포 미세구조의 변화와 거의 같은 시기에 나타났다. 이러한 현상들로 보아 정소내 testosterone의 양적 변화는 간질세포의 구조변화와 뇌하수체의 활성에 의해 조절될 것으로 추정된다. The experiments were carried out to investigate renewal of the intersititial cell and the production of testosterone by testicular cycle in the frog, Rana dybowskii. The interstitial cell revewal was examined by focussing morphology of intra-testis. The changes in production of the testis were assessed by measuring testosterone in culture media and testis by radioimmunoassay. The size of nucleus was bigger and the number of interstital cells were higher in hibernation periods than active ones. The interstital cells in December exhibited the ultrastructure of steroid secreting cells. Only testis collected in winter secreted testosterone in response to frogs pituiary homogenate(FPH) during in vitro culture. It seems likely that changes of the interstitial cells and hypothalanus-hypophyseal activity play an important role in regulated the hormonal response in frog testis.

팔영산의 양서·파충류

고선근 호남대학교산업기술연구소 2009 산업기술연구논문집 Vol.15 No.-

The survey on the Amphibians and the Reptiles was carried out the region of Mt. Palyeong during March 2005 to August 2005. The result was as follows 1. Amphibia observed at Mt. Palyeong around regions were classified 2 Orders, 5 Families, 8 Species and Reptiles were 2 Orders, 5 Families, 9 Species. 2. The confirmed Amphibians were 2 Orders, 5 Families, 8 Species Hynobius leechii, Bombina orientalis, Bufo gargarizans, Hyla japonica, Rana nigromaculata, Rana dybowskii Rana rugosa and Rana catesbeiana. 3. The collected and observed Reptiles were 2 Orders, 5 Families, 9 Species Pelodiscus sinensis, Scincella vandenburghi, Takydromus amurensis, Takydromus wolteri , Rhabdophis tigrinus, Amphiesma vibakari ruthveni, Gloydius ussuriensis, Glovdius brevicaudus and Glovdius saxatilis. 팔영산 일대에서 서식중인 양서류와 파충류를 2005년 3월부터 8월까지 조사하였다. 양서류는 2목 5과 8종이, 파충류는 2목5과9종이 확인되었다. 본 조사지역에서 관찰된 양서류는 도롱농, 무당개구리, 두꺼비, 청개구리, 참개구리, 북방산개구리, 옴개구리, 황소개구리 등 2목5과8종이었으며 파충류는 자라, 도마뱀, 아무르장지뱀, 줄장지뱀, 유혈목이, 대륙유혈목이, 쇠살모사, 살모사, 까치살모사 등 2목5과9종이었다.

순천·보성지역의 양서·파충류 상

고선근 호남대학교 2005 호남대학교 학술논문집 Vol.26 No.2

The surveys of Amphibians and Reptiles were conducted at 4 mountains which stood at an area including Suncheon, Boseong, Cholanamdo in Korea. The results were as follows 1. During censuses period Amphibian specimans observed at Mt. Mangillbong and it's around regions were classfied 2 Order, 5 Families, 8 Species and Reptiles were 2 Orders, 5 Families, 15 Species. 2. The confirmed Amphibians were 2 Order, 5 Families, 8 Species ; Hynobius leechii, Bombina orientalis, Bufo bufo gargarizans, Hyla japonica, Rana nigromaculata, Rana rugosa, Rana dybowskii and Rana catesbeiana. A dominant species of Amphibian was Bombina orientalis. 3. The collected and observed Reptiles were 2 Order, 5 Families, 15 Species ; Pelodiscus sinensis, Chinemys reevesii, Scincella laterale laterale, Takydromus amurensis, Takydromus wolteri, Elaphe schrenckii, Elaphe dione, Elaphe rufodorsata, Rhabdophis tigrinus tigrinus, Zamenis spinalis, Dinodon rufozonatus rufozonatus, Amphiesma vibakari ruthveni, Agkistodon ussuriensis, Agkistodon brevicandus and Agkistodon saxatilis. A dominant species of Reptiles was Rhabdopfis tigrinus tigrinus. 4. Among them, Hynobius leechii, Bombina orientalis, Bufo bufo gargarizans, Hyla japonica, Rana nigromaculata, Rana rugosa, Elaphe dione. Elaphe rufodorsata and Rhabdophis tigrinus tigrinus were observed all survey regions. The other side Takydromus wolteri and Agkistodon saxatilis were only observed at Mt. Mangillbong.

Carbofuran이 청개구리 배아 발달에 미치는 영향

고선근,윤필상 호남대학교 2008 학술논문집 Vol.29 No.2

The Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus(FETAX) protocol has recently been adopted as a valuable tool for evaluating the embryotoxicity of chemical toxicity and environmental contaminants in frogs. In this experiment, embryotoxicity of the Pb2+ was determined in Korean frog, Hyla japonica using the FETAX protocol. The percentage of mortality as well as the percentage of malformed larvae was investigated by probit analysis. The 96-h LC50 of 23.9 ㎎/ℓ and EC50 of 13.8 ㎎/ℓ, a TI of 1.73 was derived; indicating that Carbofuran is to be considered a teratogenic compound. From the above results, it reveal that Carbofuran in this experiment suppressed the development of embryos at relatively low concentration. Therefore, the Hyla japonica embryo teratogenesis assay system can be used as a useful tool to evaluate the toxicity of the pollutants in environment.

살균제 Benomyl이 무당개구리의 배아발달에 미치는 영향

고선근 호남대학교산업기술연구소 2011 산업기술연구논문집 Vol.17 No.-

본 연구는 Benomyl이 무당개구리의 배아발달에 미치는 영향을 파악하기 위해 배양중인 배아에 Benomyl의 농도별로 독성을 조사하였다. 그 결과 Benomyl은 100ppm의 농도에서 100%의 사망률을 나타내었으며 1ppm에서 40%의 사망률을 나타내었다. 기형은 0.01ppm에서부터 7.1%의 비율로 나타내기 시작하였으며 꼬리기형(51.8%), profound형(33.9%), 복부기형(8.9%), 척추기형(3.6%), 수포형성기형(1.8%)등을 나타냈다. 이러한 결과들은 살균제인 Benomyl이 무당개구리의 배아 및 유생의 발달과정을 강력히 저해함을 의미한다. This study investigated the toxic effects of Benomyl on Oriental fire bellied toad (Bombina orientalis) by determining development embryos exposed at different concentrations. The results shown that all embryo were dead rate in the concentration of 100ppm and 40% of embryos were dead rate in 1ppm of benomyl. Benomyl manifested 6.7% mortality rate and 7.1% malformation rate in 0.01ppm, and specific malformation occurred in (flexure of) the tail (abnormality)(51.8%), profound abnormality(33.9%), abdominal abnormality(8.9%), spine abnormality(3.6%) and edema abnormality(1.8%). These results suggests that the fungicide benomyl inhibit strongly to the embryonic and larval development of Bombina orientalis.

살균제 Benomyl이 청개구리 배아발달에 미치는 영향

고선근 호남대학교 산업기술연구소 2013 녹색산업연구 Vol.19 No.2

살균제 benomyl이 청개구리 배아발달에 미치는 영향을 파악하기 위해 FETAX(Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus) 기법에 따라 청개구리(Hyla japonica)의 배아를 배양하면서 benomyl을 처리하여 치사율과 기형율, 기형양상, 성장에 미치는 영향을 조사하여 그 효과를 probit 분석법으로 조사하였다. 그 결과, benomyl의 농도에 의존하여 유생의 체장의 성장을 억제하고 치사율과 기형율은 증가하였다. benomyl에 의한 teratogenic concentration(EC50)은 0.68mg/ℓ을 나타내었고 embryo lethal concentrations(LC50)은 2.59mg/ℓ을 나타내었으며 Teratogenic Index(TI=LC50/EC50)는 3.81을 나타내었다. 이상의 결과들로 보아 benomyl은 청개구리 배아발달에 최기형성 물질로 작용함을 알 수 있었다. In order to determine the effect of benomyl, which is fungicide, on the development of tree frog(Hyla japonica) embryos, tree frog embryos were developed according to the FETAX (Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus) protocol, and then benomyl was applied to investigate the mortality and malformation rates, deformation aspect and effect of benomyl on the growth, and the effect of benomyl was investigated using the probit analysis. As a result, the development of larval body length was suppressed depending on the concentration of benomyl, and mortality and malformation rates increased. The teratogenic concentration(EC50) by benomyl was 0.68mg/ℓ, the embryo lethal concentrations(LC50) was 2.59mg/ℓ, and the Teratogenic Index(TI=LC50/EC50) was 3.81. The results above show that benomyl acts as a teratogenic agent in the development of tree frog embryo.

Pb2+이 청개구리 배아 발달에 미치는 영향

고선근,윤필상 호남대학교 2007 학술논문집 Vol.28 No.2

The Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus(FETAX) protocol has recently been adopted as a valuable tool for evaluating the embryotoxicity of chemical toxicity and environmental contaminants in frogs. In this experiment, embryotoxicity of the Pb2+ was determined in Korean frog, Hyla japonica using the FETAX protocol. The percentage of mortality as well as the percentage of malformed larvae was investigated by probit analysis. The 96-h LC50 of 0.005 ㎎/ℓ and EC50 of 0.003 ㎎/ℓ, a TI of 1.67 was derived; indicating that Pb2+ is to be considered a teratogenic compound. To examine the reversibility of the inhibitory effects, the embryos were exposed to the Pb2+ only for 24 hours and transferred to plain medium and cultured further for 48 hours. The embryos were recovered from the toxic effect of Pb2+ when they were exposed to 0.005, 0.01㎎/ℓ of Pb2+ for 24hours, but not to 0.5㎎/ℓ of Pb2+. From the above results, it reveal that Pb2+ in this experiment suppressed the development of embryos at relatively low concentration. Therefore, the Hyla japonica embryo teratogenesis assay system can be used as a useful tool to evaluate the toxicity of the pollutants in environment.

황소개구리 정소주기에 관한 연구

고선근 호남대학교산업기술연구소 1997 산업기술연구논문집 Vol.4 No.-

황소개구리의 성체 수컷을 연중 체집하여 gonadosomatic index(GSI)와 생식세포와 정자들의 존재 양상 및 plasma내 testosterone양의 변화를 조사하였다. 정자 형성은 5월부터 시작되어 8월에 가장 활발하게 진행되었으며 정자이동은 9월부터 시작되어 3∼4월에 가장 활발했다. 정자배출후 단계는 4월부터 시작되어 7월의 정소에서도 관찰되었다. GSI와 세정관의 단면적은 연중 거의 변화가 없었으며 plasma내의 testosterone양은 11월부터 증가하여 4월까지 높은 농도로 존재하다 5월부터 급격히 감소하여 10월까지 매우 낮은 농도를 유지하였다. Fat body somatic index(FSI)와 interstitial cell의 수는 활동기 보다 동면기에 많았으며 핵의 크기도 동면기 크게 나타나 testosterone의 증가와 fat body의 변화, interstitial cell의 활성화가 일치함을 알 수 있었다. 본 결과들은 황소개구리의 정소내에서 정자형성이 "잠재적 연속형"으로 진행된다는 것과 4월부터 testosterone양이 감소하고 7월까지 잔류 정자들만이 존재하는 세정관이 관찰되어 이 개구리의 번식이 4월에서 7월까지 진행됨을 확인해 주고 있다. Gonad and blood samples were taken throughout the year from male bullfrog, Rana catesbeiana, and changes in plasma levels of testosterone was examined in relation to the annual testicular cycle. On the basis of histology, the annual testicular cycle was divided into four period; early spermatogenesis(May∼Aug.), late spermatogenesis(June∼Mar.), spermiation(Sep∼Apr.), and post-spawning(Apr∼July). The patterns of seasonal changes in the gonadesomatic index(GSI), testis weight, and cross area of seminiferous tubule were not change all the round. The plasma testosterone level was realtively olw during spermatogenesis, rose markedly around the time of spermiation, and became low after spawning. Taken together, the data indicate that spermatogenesis occurred "potentially continuous type" in this frog, and the decrease on testosterone level in April support the fact that the breeding season of this frog is from April to July.

옴개구리 정소내 testosterone 생성에 관한 연구

고선근 호남대학교 산업기술연구소 1999 산업기술연구논문집 Vol.7 No.-

옴개구리 성체 수컷을 연중 채집하여 정소내 testosterone 양과 계절적 변화에 따른 스테로이드 호르몬합성 능력 및 생식소자극호르몬들과 시약들에 반응하여 분비되어지는 testosterone 양을 조사하였다. 정소내 testosterone 양은 활동기 보다 동면기에 많았으며 생식소자극호르몬 대한 반응도 활동기에 거의 나타나지 않다가 동면기에 증가하였고 황소개구리의 LH와 FSH를 배양중인 정소에 처리한 결과 LH에 의해 보다 효과적으로 testosterone이 분비되었다. Forskolin을 처리하여 adenyleate cyclease system을 자극시켰을 때도 효과적으로 testosterone이 분비되었다. 이러한 현상들로 보아 옴개구리 정소내 testosterone 분비는 뇌하수체호르몬의 활성변화와 adenyleate cyclease system에 의해 조절될 것으로 추정된다. 또한 뇌하수체 추출물과 cycloheximide 및 actinomycin D를 배양중인 정소에 처리하면 cycloheximide는 testosterone 분비를 억제시켰으나 actinomycin D는 testosterone 분비를 억제시키지 못해 정소내 testosterone의 생성 및 분비는 전사과정(transcription) 보다 단백질합성계(protein synthesis)에 의존적일 것으로 생각된다. The present studies were carried out to investigate the annual intratesticular testosterone levels, the seasonal changes in the steriodogenic competence, and resposineness of testis to gonadotropins and chemical reagents in terms of testosterone secretion in vitro in the frog, Rana rugosa. The level of testicular testerone and that of testosterone secreted by testis were very low in late summer(active period) but increased thereafter until winter(hibernation period). Specifically, bullfrog LH was more effective than FSH in stimulating the secretion of testosterone by frog testis in vitro culture. It seems likely that changes of the hypothalamus - hypophyseal activity play an important role in regulated the hormonal response in frog testis. Forskolin in stimulate the secretion of testosterone by frog testis in vitro during hibernation period. It was found that gonadotropin acts on testis via aenyleate cyclease system in stimulating testosterone. In response to FPH stimulation, cycloheximide suppressed the testosterone secretion but actinomycin D dose not. Therefore, FPH-stimulated testosterone secretion was found to be dependent on protein synthesis, but not to be dependent on transcription inhibition.