일부 도시거주자의 혈 중 카드뮴 농도변화 요인 분석

Abstract

[한글]

카드뮴(Cd)은 주거 환경에 흔히 존재하고, 인간이 가장 흔히 노출되기 쉬우며, 인체 내에서 반감기가 길기 때문에 중요한 의미를 가지는 유독성 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 카드뮴 노출을 가중시킨다. 본 연구는 도시생활자들 중 일부 성인의 혈 중 카드뮴 농도의 분포를 파악하여 혈 중 카드뮴 농도와 건강영향과의 관련성을 살피고, 관련인자의 혈 중 카드뮴 농도의 특성을 분석하여 혈 중 카드뮴 농도에 영향을 미치는 관련인자를 통계적 기법을 통해 검증함으로써 관련성을 규명하는데 목적이 있다.

연구대상자의 임상검사 및 중금속 분석을 위한 채혈은 1차 271명, 2차267명을 각각 실시하였다. 총 538명의 남녀를 대상으로 임상검사 및 채혈을 하였으며, 설문조사를 통해 성별, 연령, 흡연유무, 식습관, 음주에 관한 설문도 함께 실시하였다. 혈 중 카드뮴(Cd)의 정량분석은 흑연로 원자흡수분광광도계(graphite furnace atomic absorption spectrometer : GF-AAS, Shimadzu-6701F. Japan)를 사용하였다. 자료의 통계분석은 SPSS 프로그램을 이용하여 로지스틱(logistic regression) 및 다중회귀분석(multiple regression)을 실시하였다.

혈 중 카드뮴 농도를 조사한 결과, 총 538명의 전체 평균은 1.76±1.26㎍/ℓ(N.D~6.96)의 농도 범위를 보였다. WHO에서 제시한 일반인의 권고치 5㎍/ℓ를 초과하는 대상자는 9명(1.4%)였으며, 검출 한계 이하인 대상자는 32명(5%)의 분포를 나타내었다. 남성과 여성의 혈 중 카드뮴 농도는 남성이 2.12±1.32㎍/ℓ, 여성이 1.63±1.22㎍/ℓ로 남성에서 유의하게 높은 농도 결과를 나타냈다.

전체 대상자에서의 연령과 혈 중 카드뮴 농도는 연령이 높을수록 농도값이 높아지지만 통계적으로 유의하지는 않았고, 체중과 신장에 대한 지표인 BMI(Body mass index)를 3그룹로 나누어 혈 중 카드뮴 농도와 관련성을 본 결과는 유의성이 관찰되지 않았다. 간 및 신장질환을 갖고 있는 자와 정상소견그룹의 상관성을 조사한 결과는 혈 중 카드뮴 농도가 간 이상그룹은 2.00㎍/ℓ, 신장 이상그룹은 1.31㎍/ℓ, 정상소견그룹에서는 1.82㎍/ℓ였다. 남성의 경우 간 이상그룹에서 정상그룹보다 높은 농도가 나타났고, 통계적으로 유의했다. 흡연자와 비흡연자로 구별하여 혈 중 카드뮴 농도를 살펴 본 결과, 비흡연자 남성에서 간 이상그룹에 3.10㎍/ℓ으로 가장 높은 농도가 나타났고, 정상그룹 남성들에게서 흡연하는 사람이 비흡연자들 보다 통계적으로 유의했고, 정상그룹과 간 이상그룹에서 음주여부에 따른 혈 중 카드뮴 비교에서 음주를 하는 남성과 여성에서 높은 혈 중 카드뮴 농도가 나타났고 통계적으로 유의했다.

전체 연구대상자의 혈 중 카드뮴과 간 및 신장지표들간의 상관관계 분석을 실시하였다. 혈 중 카드뮴 농도와 음주여부는 0.104, 흡연과의 상관계수는 0.101로 상관성이 나타났고, 간 지표인 GTP와 혈 중 카드뮴의 농도는 0.183으로 상관성이 나타났다. 신장 지표인 BUN에서는 음의 상관성이 나타났고, Creatinin에서 0.173으로 상관성이 나타났다. 또한 음주와 흡연에서 상관성이 나타났고, 음주와 간 지표인 GTP에서 0.278로 상관성이 나타났다.

연구대상자들 중 흡연자를 제외한 비흡연자를 대상으로 식습관을 조사한 결과 식습관은 주로 가공식품을 제외한 육류, 생선류, 채식을 모두 골고루 섭취하는 사람이 많았고, 채식과 육식의 섭취 빈도가 모든 나이군에서 비슷하였고, 혈 중 카드뮴 농도와 식습관과의 상관관계 분석을 실시한 결과 상관성이 나타나지 않았다.

전체연구자를 대상으로 생활요인의 설명력을 알아보기 위해 혈 중 카드뮴을 종속변수로 하여 생활요인인 연령, 성별, BMI, 흡연, 음주, 식습관의 변수들과의 관계를 제시하고자 다중회귀분석을 실시하였다. 혈중 카드뮴의 유의한 변수는 1.769×성별-0.458(R2=0.064, p=0.008)에서만 나타났다.

현재 성인들의 혈 중 카드뮴을 조사한 결과, 흡연, 음주의 관련성이 나타나고 이에따른 질병과의 관계에 있어 관리와 건강영향에 대하여 보다 지속적인 연구가 필요하다 생각되며, 앞으로 지속적인 모니터링을 통한 카드뮴 노출에 기여하는 영향 요인들의 지속적인 관리가 필요할 것으로 사료된다

[영문]

Cadmium is considered to be one of the most toxic chemicals due to its frequent exposure to human beings through long internal half-life and long-term maintenance in the residential areas. It also has the potential to both directly and indirectly affect populations those do not work near the exposure sites. In case of non-smokers, the drinking water, and agricultural products grown in contaminated soil are the major exposure pathways, though the smoking further increases the exposure levels. Recent studies on kidney failure has led IARC (International Agency for Research on Cancer) to upgradethe cadmium from category 2A to category 1 for its carcinogenicity. ACCGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists, 1994) has also set restrictions of the blood cadmium concentration as 5ug/L and urine as 5ug/L creatinine. The increasing restrictions by various agencies represent that the health consequences caused by cadmium exposure is gaining attention. This study aims to determine the relationship between the internal cadmium concentration and health consequences by examining the distribution of blood cadmium concentration in urban population. The statistical analysis will also characterize the related factors with respect to blood cadmium level and help to emphasize the important relationship.

General physical information as well as the internal heavy metal analysis was done by examining blood of 271 people in the first round, and 267 in the second round. The total of 538 people was surveyed according to their gender, age, smoking, eating habit and the frequency of alcohol ingestion. The blood level of cadmium was measured by using graphite furnace atomic absorption spectrometer (GF-AAS, Shimadzu-6701F. Japan) attached with auto-sampler (Shimadzu-ACS 6100). The statistical analysis was carried out through SPSS program using both logistic and multiple regressions.

The average cadmium concentration of blood in total of 538 adults were 1.76±1.26ug (N.D~6.96), demonstrating wide range of contamination. With respect to the WHO recommendation of 5ug cadmium concentration, total of 9 adults (1.4%) have shown higher concentration and 32 adults (5%) have demonstrated lower concentration compared to the WHO guideline. Significantly higher cadmium concentration was found in men, in which the men demonstrated 2.12±1.32ug and the women had 1.63±1.22ug.

Although significant differences were not observed, the increasing concentration of cadmium was seen with respect to age regardless of smoking habit.

The relationship between the blood cadmium concentration and three different groups of BMI using weight and height did not show any significant relationship. In contrast, the subjects with liver, kidney disorder, and healthy group revealed 2.00ug, 1.31ug, and 1.82ug of blood cadmium concentration respectively. In case of men, significantly higher blood cadmium concentrations werefound in subjects with liver disorder compared to thehealthy individuals. When age was divided into three groups; below 39, 40~49 and over 50 years; no significant differences were observed between the healthy group and the subjects with kidney and liver disorder. Within the non-smoking male groups, individuals with liver disorder demonstrated the highest blood cadmium level at 3.10ug/L; whereas, the smokers had significantly higher cadmium concentration compared to the non-smokers within the healthy groups. Moreover, both males and females with frequent alcohol ingestion showed significantly higher blood cadmium levelwithin the population with liver disorder and healthy individuals.

The relationship between the blood cadmium concentration and the liver and kidney index is represent. The coefficients of correlation between the blood cadmium concentration and alcohol intake, as well as with the smoking were 0.104 and 0.101 respectively. The blood cadmium concentration with respect to the liver GTP and creatinin was 0.183 and 0.173 respectively; whereas, the coefficient of correlation with the kidney BUN was found to be negative. Moreover, a clear association between the alcohol intake and smoking was observed, in which the alcohol intake and liver GTP showed coefficient of correlation of 0.278. The eating habits of non-smokers were relatively well-balanced, ingesting meat, fish, and vegetables equally regardless of age distribution. The coefficient of correlation with meat, fish, dairy product, vegetables/fruits, and processed food were 0.080, 0.074, 0.077, -0.042, and 0.073 respectively, all demonstratingnon-significant results.

In order to determine the lifestyle of all subjects, the multiple regression analysis was carried out by designating blood cadmium concentration as the dependent variable with respect to the age, gender, BMI, smoking, alcohol intake, and eating habit. The regression equation achieved from age, BMI, smoking, and gender was 1.76*age+0.005(R2=0.064, p=0.371), 1.769*BMI+0.014(R2=0.043, p=0.415), 1.769*smoking+0.035(R2=0.064, p=0.728), and 1.769*gender-0.458(R2=0.064, p=0.008) respectively with respect to the blood cadmium concentration, in which the significant result was only observed in gender.

In conclusion, continuous study on the health consequences of heavy metal such as cadmium is highly necessary due to its great exposure risk through long internal half-life. It is expected that this study will serve as a part of long-term study representing the distribution of blood cadmium concentration in general population of Korea. Further monitoring on the factors that cause the exposure of cadmium will provide better restriction towards the exposure