Toxicity Evaluation of Chemicals using Black-spotted Pond Frog Embryos, Rana nigromaculata

참개구리 배아를 이용한 화학물질의 독성평가 연구

Toxicity of $Ni^{2+}$ and Tebuconazole were investigated via FETAX (Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus) protocol using domestic frog embryos. Embryos of Black-spotted pond frog, Rana nigromaculata, were incubated and toxic effects of $Ni^{2+}$ and Tebuconazole were investigated by probit analysis. As a result, mortality and malformation rates were increased and larval body length was decreased in a dose dependant manner of $Ni^{2+}$ and Tebuconazole. The half maximal effective concentration ($EC_{50}$) of $Ni^{2+}$ and Tebuconazole were 0.07, $12.7mg\;L^{-1}$, respectively and the half maximal lethal concentration ($LC_{50}$) of $Ni^{2+}$ and Tebuconazole were 4.2, 39.1, respectively. The teratogenic index (TI) were 61.4 in $Ni^{2+}$ and 3.1 in Tebuconazole, respectively. These results reveals that $Ni^{2+}$ and Tebuconazole suppress the development of Black-spotted pond frog embryos at the low concentration as showing teratogenic effects in other assay system. Therefore, teratogen assay system using the Rana nigromaculata embryos could be useful as a tool to evaluate the toxicity of the pollutants in environment.

국내에 서식하는 개구리의 배아를 이용하여 화학물질의 독성평가에 대한 가능성을 파악하기 위해 FETAX (Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus) 기법에 따라 참개구리(Rana nigromaculata)의 배아를 배양하면서 $Ni^{2+}$과 Tebuconazole의 효과를 probit 분석법으로 조사하였다. 그 결과, $Ni^{2+}$과 Tebuconazole의 농도에 의존하여 유생의 체장 길이는 감소하고 치사율과 기형율은 증가하였으며 $Ni^{2+}$과 Tebuconazole의 half maximal effective concentration ($LC_{50}$)은 각각 0.07, $12.7mg\;L^{-1}$을 나타내었고 half maximal lethal concentrations ($LC_{50}$)은 4.2, $39.1mg\;L^{-1}$을 나타내었다. Teratogenic index (TI=$LC_{50}/EC_{50}$)는 $Ni^{2+}$의 경우 61.4, Tebuconazole의 경우 3.1을 나타내어 참개구리 배아 발달에 최기형성 물질로 작용함을 알 수 있었다. 이상의 결과는 참개구리 배아의 발달에 대표적 유해 화학물질인 $Ni^{2+}$과 Tebuconazole이 민감하게 영향을 미침을 보여준다. 또한 참개구리 배아는 다량의 배아 확보가 가능하며 배양이 용이하고 치사율, 기형율, 성장률, 기형양상 등이 참고문헌들과 비교하였을 때 유사한 결과를 나타내어 참개구리 배아를 활용한 시험기법은 화학물질 및 환경오염물질의 독성검정에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.