미국 톨레도 지역 물에서 검출된 미소시스틴 위험

미국 톨레도 지역 물에서 검출된 미소시스틴 위험 http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?cn=GTB2014080358&service_code=03
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-08-14
미국 오하이오 주 톨레도 지역 수도에서 조류 독소(algal toxin)의 존재가 발견됨에 따라 건강 위험의 가능성이 제기됐다. 이 지역 거주자들은 며칠 동안 수돗물을 섭취하지 말라는 지침을 전달 받았다. 2014년 8월 1일 톨레도의 이리 호(Lake Erie) 기반의 물 공급에 대한 처리를 담당하고 있는 콜린스 파크 수처리장(Collins Park Water Treatment Plant)은 남조류(blue-green algae) 또는 시아노박테리아(cyanobacteria)에 의해 생성되는 90개 이상의 관련 화합물 군인 상승된 수준의 미소시스틴(microcystin)을 확인했다. 이러한 상황은 오하이오 주 환경보호청이 8월 4일까지 수돗물 사용을 임시로 금지하는 명령을 전달하도록 촉구했다. 그러나 과학자들이 미소시스틴의 존재에 대하여 정확하게 알지 못하기 때문에, 미소시스틴 오염(microcystin contamination)에 노출된 실질적인 위험은 불분명하게 남아 있다고 GLRC(Great Lakes Research Consortium) 책임자인 Gregory L. Boyer는 밝혔다. 그는 이리 호에서 발견된 조류가 다양한 독성을 가지는 다른 미소시스틴을 생성한다는 사실을 발견했다고 지적했다. 미소시스틴이 포함되어 있다는 정보가 없다면, 톨레도 수돗물에서 검출된 전체적인 수준은 인간에 독성이 없다고 말할 수 있다고 Boyer는 지적했다. 그러나 최근 독립적으로 운영되고 있는 정부 실험실인 Boyer 실험실은 8월 4일 이리 호에서 60~80%의 미소시스틴-LR(microcystin-LR), 10~25%의 미소시스틴-RR(microcystin-RR) 및 5~15%의 미소시스틴-YR(microcystin-YR) 등을 함유한 오염된 물 시료를 수거했다. 미소시스틴-LR은 가장 독성이 높은 것으로 고려되고 있으며, 미소시스틴-RR은 미소시스틴-LR의 절반에 해당하는 독성을 보유하고 있으며, 미소시스틴-YR은 두 가지 물질의 중간 정도의 독성을 나타낸다. 세계보건기구의 물에서 미소시스틴의 권고된 안전 기준은 미소시스틴-LR의 독성을 기준으로 1.045 µg/L(µg per liter)이다. 새로운 결과는 톨레도에 거주하는 사람들에 대한 실제적인 독성이 과대평가될 수 있다고 제안하고 있다. 8월 1일 남조류의 번성이 촉진됐으며, 톨레도 수 처리장은 상승된 미소시스틴 수준을 보여주는 테스트를 수행했다. 연속적인 일일 테스트는 미소시스틴 수준이 WHO의 권고 기준을 초과하여 2.5 µg/L에 이른다는 것을 보여 주었다고 Toledo-Lucas County Health Department는 발표했다. 그러나 8월 4일 미소시스틴 수준은 1.0 µg/L 이하로 떨어졌다. 테스트는 효소 표시 면역 검사법(enzyme-linked immunosorbent assay)을 이용했으며, 미소시스틴 변종을 구분하지는 못했다. 대신에, 이 분석 방법은 모든 미소시스틴에 존재하는 비정상적인 아미노산인 ADDA의 존재를 보고했다. 반전 위상 HPLC(reversed-phase HPLC) 또는 라만 분광법(Raman spectroscopy) 등과 같은 다른 테스트 방법은 다른 미소시스틴을 구분할 수 있지만, 이러한 방법은 시간이 많이 소요되고 노동 집약적이다. Boyer 실험실은 LC/MS 스크리닝 방법에 의존했다. 미소시스틴은 물에서 제거하기가 어렵다. 이 물질은 고리형 펩티드(cyclic peptide)로 높은 온도에서조차 안정적이다. 미소시스틴이 일반적인 효소가 인식하지 못하는 이례적인 결합을 포함하고 있기 때문에, 미소시스틴은 효소성 저하(enzymatic degradation)에 영향을 받지 않는다고 Boyer는 밝혔다. 최근 오염은 다수의 요인에 의해 완화됐다고 오하이오 주 EPA 대변인인 Heidi Griesmer는 밝혔다. 기상 조건은 독소를 희석하는데 도움을 주고, 처리 시설은 여분의 분말 활성탄, 명반(alum) 및 염소 등을 물 공급에 추가했다고 Griesmer는 밝혔다. 탄소 분말은 미소시스틴을 쉽게 흡수한다. 명반은 남아 있는 조류가 함께 무리를 형성하게 하여 물에서 가라앉게 해준다. 또 염소는 일광과 함께 ADDA에 불포화 이중 결합을 산화시켜, 독소의 화학적 분해로 이어지게 해준다. 그림1> 미소시스틴-LR(microcystin-LR)이 가장 일반적이며, 독성이 높다. 두 개의 문자 명명법은 두 개의 아미노산인 류신(leucine)과 아르기닌(arginine)을 나타낸다. 그림2> 이리 호에 번성하는 남조류. 남조류는 음용수로 적합하지 않는 간 독소를 생성할 수 있다. 301671_ESNT_20140811_FIG1.jpg 301671_ESNT_20140811_FIG2.jpg http://cen.acs.org/articles/92/i32/Danger-Microcystins-Toledo-Water-Unclear.html
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