The present study attempted to analyze the mechanism of PCB-induced neurotoxicity with respect to the PKC signaling. Since the developing neuron is particularly sensitive to PCB-induced neurotoxicity, we isolated cerebellar granule cells derived from 7-day old SD rats and grew cells in culture for additional 7 days to mimic PND-14 conditions. Only non-coplanar PCBs at a high dose showed a significant increase of total PKC activity at $[^3H]PDBu$ binding assay, indicating that non-coplanar PCBs are more neuroactive than coplanar PCBs in neuronal cells. PKC isoforms were immunoblotted with respective monoclonal antibodies. PKC-alpha and-epsilon were activated with non-coplanar PCB exposure. The result suggests that coplanar PCBs have a PKC pathway different from non-coplanar PCBs. Activation of PKC with exposure was dampened with treatment of high molecular weight of chitosan. Chilean (M.W. > 1,000 kDa) inhibited the total activity of PKC induced by the non-coplanar PCBs. Translocation of PKC isoforms was also inhibited by the high molecular weight of chitosan. The study demonstrated that non-coplanar PCBs are more potent neurotoxic congeners than coplanar PCBs and the alteration of PKC activities by PCB exposure can be blocked with the treatment of chitosan. The results suggest a potential use of chitosan as a means of nutritional intervention to prevent the harmful effects of pollutant-derived diseases.
The removal of PCBs (Polychlorinated biphenyls) in aqueous phase was investigated in the ultraviolet (UV) process, ultrasonics (US) process and ultraviolet/ultrasonic (UV/US) process using PCB No.7 and Aroclor 1260. For PCB No.7 relatively high removal efficiency over 90% was obtained during 20 min in the UV process and UV/US process. On the other hand, lower removal efficiency of 50 - 70% was achieved for it consisted of individual congeners of PCBs containing 3~8 of chlorine atom. It was found that the dechlorination reaction (the photolytic cleavage of C-Cl bond) was considered as a main removal mechanism in the UV process while PCBs were removed by cavitation-induced radical reaction in the US process. No significant dechlorination occurred in the US process. Consequently, it was suggested that the UV process or UV/US process was applicable for the removal of PCBs in aqueous phase in terms of the removal efficiency and operation time. In addition, the application of saturating gas such as Ar and Air could be considered to control redox condition and enhance the severity of acoustic cavitation for the removal of PCBs.
우리나라 주요 하천수계의 대표적인 지점 한 곳씩 선정하여 이곳에 서식하는 붕어에 대한 PCDDs, PCDFs 및 DL-PCBs의 체내 축적 정도를 분석하고 분포특성을 살펴보았다. 회수율은 PCDDs 및 PCDFs는 50.6%~88.3%, DL-PCBs는 52.3%~93.2%이었으며, 붕어 체내에 축적된 PCDDs, PCDFs 및 DL-PCBs를 모두 합한 ${\sum}$dioxins은 평균 0.39 pg TEQ $g^{-1}$ wet wt., 중앙값 0.14 pg TEQ/g wet wt., 그리고 농도 범위는 0.047-1.0 pg TEQ/g wet wt.으로 나타났다. PCDDs 및 PCDFs는 일부 시료에서 검출된 반면, DL-PCBs는모든 시료에서 검출되었으며 ${\sum}$dioxins에 대한 기여도가 83.6%로서 가장 높았다. 다음으로 PCDFs와 PCDDs가 각각 ${\sum}$dioxins의 12.7%와 3.7%를 기여하고 있었다.
A practical and efficient disposal of PCBs (polychlorinated biphenyls) in waste transformer oil by a chemical dechlorination process has been reported. The transformer oil containing commercial PCB mixtures (Aroclor 1242, 1254 and 1260) was treated by the required amounts of PEG 600 (polyethylene glycol 600), potassium hydroxide (KOH) and aluminum (Al), along with different reaction temperatures and times. The reaction of PEG with PCBs under basic condition produces arylpolyglycols, the products of nucleophilic aromatic substitution. The relative efficiencies of PCB treatment process were assessed in terms of destruction and removal efficiency (DRE, %). Under the experimental conditions of PEG600/KOH/Al/100 oC/2hr, average DRE of PCBs was approximately 78%, showing completely removal of PCBs containing 7-9 chlorines on two rings of biphenyl which appear later than PCB no. 183 (2,2',3,4,4',5',6-heptaCB) in retention time of GC/ECD. However, when increasing the reaction temperature and time to 150 oC and 240 min, average DRE of PCBs including the most toxic PCBs (PCB no. 77, 105, 118, 123 and 169) in PCB family reached 99.99% or better, with the exception of PCB no. 5 and 8 (2,3-diCB and 2,4'-diCB). In studying the reaction of PEG with PCBs, it confirmed that the process led to less chlorinated PCBs through a stepwise process with the successive elimination of chlorines. The process also permits complete recovery of treated transformer oil through simple segregating procedures.
본 연구에서는 다이옥신 분석에 주로 사용되는 DB-5MS 컬럼을 포함하여 PCBs 분석에 사용되는 DB-1, SPB-Octyl의 가스크로마토그래피 컬럼에 대해서 Accustandard사의 M-1668A-0.01X-SET 표준물질을 이용하여 PCBs 209개 이성체의 컬럼별 용출순서 및 분리특성을 검토하였다. 또한 현재 PCBs의 정량방법에 사용되는 피크패턴법에서 각 정량피크를 확인하기 위해, 각 Aroclor 표준물질별(Aroclor-1242, 1248, 1254 및 1260) 함유된 PCBs 이성체의 IUPAC 번호를 확인하였다. 각 컬럼별 dioxin-like PCBs 이성체의 분리능은 SP-2331, DB-5MS가 우수하였으며, DB-1 및 SPB-Octyl 컬럼은 다른 컬럼과 조합 사용이 필요한 것으로 나타났다.
변압기 절연유 중 PCBs, Co-PCBs 및 PCDD/Fs를 GC/ECD와 HRGC/HRMS를 이용하여 정량한 결과 각각 N.D.~77.3 ppm, 0.0863~2.49 ppm과 N.D.~0.00241 ppm으로 검출되었다. WHO-TEQ 농도는 Co-PCBs가 23.3~600 pgTEQ/g, PCDD/Fs가 N.D.~128 pgTEQ/g (${\Sigma}Co$-PCBs+PCDD/Fs은 24.4~728 pgTEQ/g)으로 검출되어, 총 TEQ 농도 중 PCDD/Fs가 차지하는 비율은 12% 이하였으나, 변압기 절연유 중에 미량의 다이옥신이 존재하는 것으로 나타났다. 총 10개의 시료 중 4개의 시료에서 현행 기준인 2 ppm을 초과하였으며, 시료에 따라서 Aroclor 1242, 1248, 1254 및 1260이 단품 혹은 혼합품의 형태로 포함되어 있었다. 또한 Co-PCBs와 PCDD/Fs의 농도사이에 상관성이 나타났으나 (P<0.003), 변압기의 제작년도와 농도사이에 상관성은 나타나지 않았다. Co-PCBs 이성체 분포에 있어서 non-ortho 치환 이성체에 비해 mono-ortho 이성체가 높은 비율을 차지하였으며, PCB-118 이성체가 모든 시료에서 42% 이상으로 가장 높은 비율을 차지하였다. PCDD/Fs 이성체 분포에 있어서는 OCDD가 53% 이상으로 다른 이성체에 비해 높은 비율을 차지했다. 또한 일부 시료 중 Co-PCBs의 이성체패턴은 환경 대기시료 뿐만 아니라 PCBs 제품인 Aroclor와 유사한 패턴을 나타내어, 변압기 절연유가 대기 중 PCBs의 오염원 중 하나라는 것이 시사되었다.
본 연구는 폐기물분석전문기관이 신뢰성 있는 분석결과를 얻을 수 있도록 하기위한 폴리 염화바이페닐(PCBs) 정도관리 숙련도 평가용 표준물질을 개발할 목적으로 수행하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다. PCBs함유 절연유와 PCBs가 함유되지 않은 절연유(PCB free oil)에 PCBs 표준액을 첨가하여 조제한 표준물질로 PCBs에 대한 숙련도평가용 표준물질을 제조하였다. PCBs 표준액 첨가에 의한 균질화도를 검토한 결과, Arochlor 1254 (6 ppm)과 Arochlor 1254:1260(1:1) (5 ppm)을 첨가한 경우 최대 60일, Arochlor 1260 (3.5 ppm)을 첨가한 경우 최대 90일이 지나야 균질화되는 것을 확인할 수 있었다. 제조된 표준물질을 10회 이상 반복 측정한 결과, PCBs 제조 표준물질은 상대표준편차 3.51~5.01%로 균질성이 있다고 판단되었으며, 일원분산분석법(one way ANOVA)에 따라 균질도를 평가한 결과 모든 시료가 균질하다고 판단되었다. 제조된 표준물질을 무작위로 10개의 선정하여 분석한 결과를 기준값으로 선택하였으며, 측정과정과 균질도에 의한 확장불확도값은 0.26~0.49로 조사되었다.
Indicator PCB의 농도 수준은 2006년에 세계보건기구(WHO) 프로토콜에 따라 수집된 132개의 모유(초유, 출산 후 30일째 모유, 출산 후 60일째 모유)로 분석하였다. Indicator PCBs의 농도는 고분해능 가스크로마토그래피/고분해능 질량분석기를 이용한 동위원소희석법으로 측정되었으며, 이 방법은 국제적 경향을 비교 평가하기 위한 정확하고 정밀한 데이터를 제공한다. 또한, 모든 분석 결과를 토대로 평균일일섭취량(ADIs)이 계산되었다. 총 indicator PCBs의 중앙값은 14 ng/g lipid로, 다른 나라에서 검출된 농도보다 현저하게 낮았으며, PCBs 138, 153, 180은 분석한 지표 이성질체 합의 약 65%를 차지하였다. 가장 기여율이 높은 PCB 153은 총 indicator PCBs 농도와 매우 높은 상관관계를 나타내었다(p<0.001). PCBs 농도는 산모의 아이수가 증가할수록 확연히 감소하였고, 산모의 PCBs 축적과 배출에 있어 출산경력과 수유기간은 중요한 인자로 나타났다. 6개월 모유수유 기간 동안 총 indicator PCBs의 평균일일섭취량의 중앙값은 $0.077{\mu}g/kg{\cdot}bw/day$이었다. 초산부 모유 중 PCB 118의 농도는 1998년에 비해 25~35% 정도 감소하였으며, 이러한 경향은 지속될 것이라는 것을 보여준다.
This research in the degradation of polychlorinated biphenyls(PCB) has focussed on the use of experimental enrichment cultures to obtain PCB-deading communities and identification of PCB-degrading bacteria accor야ng to pure culture. During 180 days, enrichment culture was performed to obtain PCB-degrading bacteria and initial concentration was injected 1.6 ppm,0.7 ppm, respectively. After 180 days of enrichment culture, PCBs was removed 80-87% and 57-71%. Biodegradation of PCBs was studied according to dominated PCB-degrading bacteria. Biodegraddation of PCBs was 80% in initial concentration of PCBs for 20days, enrichment cultured PCB-degrading bacteria was isolated by pure culture and it was verified to Pseudoxanthomonas sp.
The obhective of this minireview is to examine how cometabolic biodegradation of polychlorinated biphenyls (PCBs) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) might be af fected by plant terpenes and lignins as natural substral substrates abundant in mature. The topics covered, hence are environmental sinficance of PCBs and PAHs, nature and disribution of plant terpences and lignin, structural and metabolic similarities of the natural compounds to PCBs and PAHs, and possible roles of the natural substrates in inducing the biodegradative patathways of PCBs and PAHs
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[게시일 2004년 10월 1일]
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