독성학 일반 (General Subjects in Toxicology) 신선식품안전성 독성학 일반 (General Subjects in Toxicology)

Definition of Toxicology and Toxicity Paracelsus’ basic concepts of toxicology: "All things are poison and nothing is without poison; only the dose makes a thing not a poison." - "The dose makes the poison“ 화학물질 또는 물리적인 성질을 가진 물질이 생명 체에 미치는 유해효과(adverse effect)를 연구하는 학문

Branches of Toxicology Class of toxicants: Chemical/Biological Which organism?: Animal/Microbial/Plant Where the organism lives?: Aquatic/Terrestrial toxicology Environmental or not: Ecotoxicology/Environmental toxicology, Purpose: Forensic toxicology/Medical /occupational toxicology.

How things become bad? Toxicity of toxicants depend on toxicants, organism, and environment Toxic ORGANISM TOXICANT ENVIRONMENT

Case studies of toxicity of chemicals 1. Chemicals and environment Common drugs vs triazole fungicides Ketoconazole Zolpidem

Liver as primary sources of detoxification: Rich in CYP content Ketoconazole: Strong inhibitors of specific type of CYP - Mostly acting on fungal CYP but with some reactivity with human CYPs Zolpidem: Powerful hypnotics Imagine !: Ketoconazole + Zolpidem

Case studies of toxicity of chemicals 2. Chemicals and Organisms

Toxicity of pyrethrins are highly dependent on phylogenic taxa! LD50/LC50 of pyrethrins on different organisms Rat >500 mg/kg (oral), >4000 mg/kg (dermal) Bee 1 mg/kg Mosquito 0.1 mg/kg Fish 0.08-0.5 mg/L Why? Because of the difference in body temperature!

1.Non-covalent bonding: 2.Weak interaction: 3.Highly dependent on Temperature!

Terminology in Toxicology Chemicals and Organisms (Toxic) 독성제제(toxic agent): 유해한 생물학적 작용(adverse biological effect)을 일으킬 수 있는 물질/생물/물리학적 현상 독성물질(toxic substance)/독성화학물질(toxic chemical): 유기 /무기, 전신/장기 KCN (전신)/benzene (혈액생성 장기) 독성 유기체: 생물체로 독소분비 등의 경로로 독성을 나타내는 것 독소(toxin): 생물체에 의해 생산된 특정 단백질(버섯독소 또는 파 상풍독소) 대부분 즉각적인 작용을 보임

Terminology in Toxicology 용량(dose)/용량반응 (dose-response) 용량(Dose): 한 번에 투여하는 물질의 량으로 정의 노출량 : 환경 중 측정되어지는 생체이물의 양 흡수량: 체내로 들어오는 실질적인 노출량 투여량: 대개는 구강 또는 주사로 투여되는 양 총 량: 모든 개별 용량에 대한 합계 Units (단위) Material based: g/kg; g/L; mg/kg, mg/L, ppm, ppb, ppt………… Kinetic parameter included: mg/kg/day……..

Terminology in Toxicology

Terminology in Toxicology 역치 (threshold level): 낮은 용량에서는 독성이 없다 가 처음 독성을 보이는 지점 독성작용에 대한 역치는 생체가 생체이물을 해독하거나 독성손상에 대한 회복능력을 넘어서는 지점에서 발생 Toxic dose (TD): 특정 수준의 독성을 나타내는 화 합물의 농도 Ex: TD10, TD20, ..TD50.., LD50, LD90, ED50…

Terminology in Toxicology Tricky things in acute toxicity values! DDT is 30 times more safe than parathion ?

How toxic is toxic enough to be called toxic?

Terminology in Toxicology 무해용량(NOAEL, No Observed Adverse Effect Level) -독성이나 유해효과가 관찰되지 않은 최고자료값(지점) 최소유해용량(LOAEL, Low Observed Adverse Effect Level) -독성이나 유해효과가 관찰된 최저자료값(지점) 무영향량(No Observed Effect Level, NOEL) 최소영향량(Low Observed Effect Level, LOEL)

Terminology in Toxicology Safety margin (안전역): ED99/LD99 기준 1/100- 1/1000의 농도/양으로 화합물의 독성 평가기준 중의 하 나