도시거주자의 혈중 카드뮴 농도와 간 및 신장 기능과의 상관성 연구

Abstract

[한글]

환경중의 카드뮴(Cd) 노출은 인체 내에서의 반감기가 길기 때문에 중요한 의미를 가지는 유독성의 물질이며, 직업상의 노출이 없는 인구집단에서도 직·간접적으로 노출되고 있는데, 일반적으로 카드뮴의 인체 노출은 비흡연자의 경우 음용수와 오염된 토양에서 자란 농작물과 같은 음식류가 주요 원인이며, 흡연이 카드뮴의 노출을 가중시킨다. 본 연구의 목적은 일부 도시 거주자를 대상으로 혈중 카드뮴의 농도 분포를 파악하고, 간 및 신장기능변수에 영향을 미치는 환경요인들과의 상관성연구로 연구대상자들의 간 및 신장기능

의 영향 요인을 파악하는데 그 목적이 있다.

연구대상자의 임상검사 및 혈중 카드뮴분석을 위한 채혈은 2001년 2월/8월에 걸쳐 실시하였으며, 시료들은 2001년 5월/10월 각각 분석을 실시하였다. 136명의 남녀를 대상으로 임상검사 및 채혈하였으며, 설문조사를 통해 성별, 연령, 흡연유무 및 일일 흡연량 등의 기본조사를 실시하였고, 식습관에 관한 설문도 함께 실시하였다. 혈중 카드뮴의 정량분석은 흑연로 원자흡수분광광도계(graphite furnace atomic absorption spectrometer : GF-AAS, Varian GTA-96, Australia)에 자동시료주입기를(auto-sampler)를 장착하여 사용하였다. 자료의 통계분석은 SAS 프로그램을 이용하여 로지스틱(logistic regression) 및 다중회귀분석(multiple regression) 을 실시하였다

혈중 카드뮴의 분포는 전체 평균 1.43㎍/ℓ(불검출 ∼ 17.24㎍/ℓ)이었고 대수-정규분포(log-normal distribution)를 보였다. WHO(2001)에서 제시한 혈중 카드뮴 권고치인 5㎍/ℓ를 초과하는 대상자수는 38명(26.8%), 5㎍/ℓ이하범위내의 대상자수는 88명(61.9%)이며, 검출한계이하인 대상자수는 16명(11.3%)의 분포를 나타냈다.

혈중 카드뮴 농도분류별(B-cd〈2.5, 2.5≤B-cd〈5, 5≤B-cd〈10, 10≤B-cd)로 각 기능변수들을 살펴본 결과 간기능 변수 중 T-protein과 GOT 항목이 혈중 카드뮴농도가 높은 그룹에 비례해서 두 변수들의 수치도 유의성 있게 상승함을 관찰할 수 있었고, Albumin, GPT, γ-GTP의 수치도 혈중 카드뮴농도가 높은 그룹에 비례해서 상승함을 보였으나 통계적으로 유의하지는 않았으며, T.bilirubin과 ALP의 변수들은 역상관 관계를 나타냈다. 신장기능의 변수인 BUN과 Creatinine의 두 항목도 혈중 카드뮴농도가 높은 그룹에 비례해서 상승하는 경향은 나타나지 않았다.

간 및 신장기능변수들에 영향을 미치는 환경요인들에 대하여 다중회귀분석을 수행한 결과 T-Protein은 혈중 카드뮴, Albumin은 연령, GOT는 혈중 카드뮴이 유의한 설명력을 갖는 것으로 나타났으며, GPT의 경우 혈중 카드뮴, 성별, 생선류, 흡연습관, γ-GTP는 혈중 카드뮴, 성별, 흡연습관, ALP는 성별, 혈중 카드뮴이 관련성을 보여주었다.

본 연구에서는 카드뮴에 의한 간 및 신장기능과의 직접적인 관련성을 찾을 수는 없었고, 환경 중 카드뮴의 노출변수들에 의한 간접적인 영향으로, 식습관 중 간기능의 검사항목별 그룹에서는 두 그룹 모두 생선류를 주로 섭취하는 경우에 간질환에 걸릴 확률이 각각 3, 2.5배로 나타나 식습관 중 생선류에 의한 영향이 많은 비중을 차지하는 것으로 나타났다. 신장기능에서는 흡연그룹이 비흡연그룹에 비해 신장질환에 걸릴 확률이 3배정도 높은 것으로 나타났고, 간기능 검사별 그룹에서 흡연에 의한 영향은 나타나지 않았으나, 혈중 카드뮴과 흡연의 교호작용(interaction)을 본 변수에서는 두 그룹 모두 혈중 카드뮴이 WHO-일반인 권고치 5㎍/ℓ를 초과하지 않고, 흡연을 하지 않는 그룹에 비해 그렇지 않은 그룹이 간질환에 걸릴 확률이 각각 12, 8배 높은 것으로 나타났다. 따라서 혈중 카드뮴 및 흡연의 각각의 변수에서는 간기능에 큰 영향이 나타나지 않았으나 혈중 카드뮴과 흡연의 교호작용에 의해 간기능에 미치는 영향이 증가함을 보여주었다.

카드뮴의 반감기는 10-30년으로 직접적인 카드뮴 노출에 의한 건강영향을 확인할 수 없으므로, 지속적인 모니터링이 필요하며, 그 과정의 하나로 본 연구에서는 우리나라 일반인의 혈중 카드뮴 농도 분포 조사의 한 과정이며, 총 연구대상자 중 일반인 권고치를 초과하는 대상자에 대하여 노출에 기여하는 영향 요인들의 지속적인 모니터링 및 관리가 필요할 것으로 사료된다.

[영문]

Exposure to Cadmium(Cd) from the environment is of particular importance because of its long biological half-time and well-known toxicities to humans. For the general population, the main sources of exposure to cd are foodstuffs such as crops grown on polluted soil and contaminated drinking water. Tobacco smoking is an additional source of cd.

The present study was initiated: (ⅰ)to describe the distribution of Blood-Cd(B-Cd) concentrations in the population from Korea which was not occupationally exposed; and (ⅱ)to detect any effects of the exposure on liver and kidney functions of the

people.

This study was carried out between February and August 2001. The number of subjects in adult men and women were invited to participate in the survey, and in practice, 136 men and women volunteered to offer blood samples. The questionnaire investigated factors, i.e. sex, age, smoking habit, alcohol habit, diet habit etc.

Analysis for Cd was carried out with a graphite furnace atomic absorption spectrometer(GF-AAS, Varian GTA-96, Australia) and by the standard addition method. The samples, standard solution, and a matrix modifier were automatically injected with an auto-sampler. The parameters were assumed to distribute log-normally and geometric means(GM) and geometric standard deviations(GSD) were calculated analysis of variance(ANOVA) and regression was performed by using SAS package.

In B-Cd concentration, total GM 1.43㎍/ℓ. The distribution of B-Cd concentration was positively skewed and did not fit a normal distribution for either the whole study population.

Association of liver and kidney function parameters with cd in blood as classified into four dose groups in terms of B-Cd of B-cd〈2.5, 2.5≤B-cd〈5, 5≤B-cd〈10, 10≤B-cd, followed by ANOVA to detect possible dose possible dose-dependent increases in the parameters. T-protein and GOT showed significant(p＜0.05).

Albumin, GPT, γ-GTP showed a small yet difference, but not significant(p＞0.05).

The multiple regression between liver function parameters and environmental factors was calculated as follows;

T-Protein=7.473*B-Cd+0.032(r2=0.12,p=0.04), Albumin=4.911*age-0.240/(r2=0.12, N.S), GOT=22.109*B-Cd+0.850(r2=0.11, N.S),

GPT=31.061*B-Cd+/0.779*sex- 8.615*fishes+9.080*smoke+10.275(r2=0.27,p=0.001),

γ-GTP=/35.559*B-Cd+1.126*sex- 18.872*smoke+12.297(r2=0.27,p=0.001), ALP=165.87/*sex-29.669*B-Cd+26.444(r2=0.12, N.S)

In the present study, the logistic regression analysis was used to demonstrate the correlation of the cd with the occurrence of renal tubular dysfunction at the level of urban population. Such a study has not appeared effect of direct. Urban population exposure of cadmium was mainly by diet(fishes etc), smoke and B-Cd*smoke indirect of environmental factors.

The number of subjects are shown to be far below the limits recommended by WHO-Environmental Health criteria(2001). Further study is in progress to confirm the observation on the expanded scale among koreans.