2019년도 제 63차 대한직업환경의학회 가을학술대회

2019년 11월 7일 (목) ~ 9일(토) 대구엑스코(EXCO)

흰쥐를 대상으로 벤지딘 노출에 의해 형성된 혈장 단백질 부가체의 생물학적모니터링 적용과 에탄올과 phenobarbital이 미치는 영향

The Application of Biological Monitoring and Effects of Ethanol and Phenobarbital on Plasma Protein Adducts Formed in Rats Exposed to Benzidine

우리나라는 프랑스, 인도, 폴란드와 함께 벤지딘 (benzidine, 이하 BZ) 및 벤지딘계 염료(benzidine based dye)의 주요 생산국으로 알려져 있었다 (Meal 등, 1981). 이 중에서 최근에 제조허가 물질 인 벤지딘 염산염에 대하여 노동부 산업안전보건법 제37조에 의거 제조∙수입∙양도∙제공 또는 사용을 금지하는 물질로 규정(노동부, 2000)하였으며 미국 산업위생전문가협의회(American Conference of Governmental Industrial Hygienists, ACGIH) 에서는 노출기준 없이 발암성 물질(A1)로 설정하고 있어(노동부, 1998; ACGIH, 2002) BZ에 대한 유 해성은 엄격하게 관리되어지고 있다. 이에 반해 벤 지딘계 염료는 기타 분진으로 취급하고 있는 실정이 다. 흰쥐의 적출간을 이용하여 벤지딘계 염료인 Direct Black 38을 관류한 결과 BZ와 BZ 대사물 질이 검출되었으며(원종욱 등, 1996) 벤지딘계 염료 제조 사업장의 근로자들의 소변에서도 같은 대사물 질이 검출되어 건강장해의 위험성을 나타내고 있다 (염혜경 등, 1998; Dewan 등, 1988). 또한 BZ와 같이 벤지딘계 직접 아조 염료도 피부로 흡수되어 소변으로 BZ 및 대사물질이 배출되는 것이 확인되 었다(Van Duuren, 1980). 따라서 벤지딘계 염료 를 제조 및 사용하는 근로자들의 건강장해 평가를 위하여 벤지딘계 염료에 노출후 어느 정도가 BZ으 로 체내에 흡수되는가를 알아보는 것이 필요하다. 헤모글로빈 부가체는 매우 안정된 상태이기 때문 에 혈구세포 수명과 같아(Pereira, 1993) 연속적인 노출에 의하여 누적되는 성질이 있어 1회 노출에 의 해 부가체 검출이 어려운 소량의 노출이라도 10일간 연속 노출되면 부가체에 대한 정량분석이 가능하게 된다(Pereira와 Chang, 1981). 이러한 이유로 BZ 및 벤지딘계 염료에 대한 노출평가를 할 때 요중 대 사물질을 이용하는 방법(Neumeister, 1991)보다는 헤모글로빈 부가체를 활용하는 것이 유용할 수 있다 (Riffelmann 등, 1995; 김치년 등, 2001). 사람 의 생체내에서 혈장 단백질이 다른 물질들과 공유결 합 한다는 것은 확인되었으며(Sallustio 등, 1997) 혈장 단백질 부가체(plasma protein adduct)를 이 용하면 최근 노출에 대한 평가는 가능하다고 알려져 있다(Blondin와 Viau, 1992). 또한 알러지 유발물 질인 hexahydrophthalic anhydride의 노출에 의 해 형성된 혈장 단백질 부가체가 요중 생물학적 지 표의 배설량과 상관성이 높고, benzo(a)pyrene의 노출(Lindh와 Jonsson, 1998)과 trichloroethylene의 노출(Halmes 등, 1997) 그리고 벤젠 노출 (Bechtold 등, 1992)의 평가에서 생물학적 지표로 유용하다고 하였다. 그러나 아직까지 BZ 및 벤지딘 계 염료의 노출평가 분야에서 헤모글로빈 부가체를 이용한 연구(장규엽 등, 2000; 김치년 등, 2001)는 있었지만 혈장 단백질 부가체와 관련되어 실시한 연 구는 없었다. BZ의 최종 대사물질은 모노아세틸벤지딘 (monoacetylbenzidine, 이하 MABZ)과 디아세틸 벤지딘(diacetylbenzidine, 이하 DABZ) 그리고 4-아미노비페닐(4-Aminobiphenyl, 이하 4ABP) 이다. 이 중 MABZ과 DABZ은 투여량과 상관성이 있게 대사되나 4ABP는 양-반응 관계없이 대사되는 것으로 알려 졌다(노재훈 등, 1995; Birner 등, 1990). BZ의 생물학적 주요 대사과정은 Nhydroxylation과 N-acetylation이다 . Nhydroxylation은 아민기(amine group)에 수산기 (OH)를 부가하는 과정으로 flavin-containing monooxygenase의 역할은 거의 없으며(Windmill 등, 1997), cytochrome P-450이 주요 역할을 담 당한다(Stillwell 등, 1997). N-acetylation은 방 향족 아민이나 hydroxyamine의 질소와 산소에 아 세틸기를 부가하여 수용성을 증가시키는 역할을 한 다(Lakshmi 등, 1995). N-hydroxylation에 관 여하는 효소는 유전적인 형질이외에도 체내에 흡수 되는 여러 물질들에 의하여 억제되거나(Lakshmi 등, 1997) 유도가 된다(Hsu 등, 1996). 또한 Nacetylation의 경우도 체내에 노출되는 물질에 따라 억제되거나 유도가 된다(Svensson와 Ware, 1993). 혈장 단백질 부가체를 이용한 노출평가를 실용화 하기 위해서는 근로자들이 자주 접하는 약물인 에탄 올과 phenobarbital(이하 PB)이 BZ, MABZ 그 리고 4ABP와 혈장 단백질에 부가체를 형성하는데 어떠한 영향을 미치는지 평가하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구는 혈장 단백질 부가체를 이용한 생 물학적 노출평가가 정확하게 이루어지도록 흰쥐를 354 대한산업의학회지 제 14 권 제 4 호 2002년 대상으로 에탄올 또는 PB를 전처치한 경우 BZ 노 출에 의해 형성되는 BZ, MABZ, 4ABP의 혈장 단 백질 부가체가 어떻게 변하는지 시간 경과에 따라 평가하였다.