클로르메쿼트는식물 성장 조절제북미 지역에서는 곡물에 대한 사용이 증가하고 있습니다.독성학 연구에 따르면 클로르메콰트에 노출되면 규제 당국이 정한 일일 허용 복용량보다 낮은 복용량에서 생식력이 감소하고 발달 중인 태아에게 해를 끼칠 수 있는 것으로 나타났습니다.여기에서는 미국 인구에서 수집한 소변 샘플에 클로르메쿼트가 존재함을 보고하며, 2017년, 2018~2022년, 2023년에 수집한 샘플에서 각각 69%, 74%, 90%의 검출률을 보였습니다.2017년부터 2022년까지 샘플에서 낮은 농도의 클로르메콰트가 검출되었으며, 2023년부터 샘플의 클로르메콰트 농도가 크게 증가했습니다.우리는 또한 클로르메쿼트가 귀리 제품에서 더 자주 발견된다는 사실도 알아냈습니다.이러한 결과와 클로르메콰트에 대한 독성 데이터는 현재 노출 수준에 대한 우려를 불러일으키며 클로르메콰트 노출이 인체 건강에 미치는 영향을 평가하기 위해 보다 광범위한 독성 테스트, 식품 감시 및 역학 연구가 필요합니다.
이 연구는 미국 인구와 미국 식품 공급에서 발생 및 생식 독성이 있는 농약인 클로르메쿼트(Chlormequat)가 처음으로 검출되었음을 보고합니다.2017년부터 2022년까지 소변 샘플에서는 비슷한 수준의 화학 물질이 발견되었지만, 2023년 샘플에서는 상당히 높은 수준이 발견되었습니다.이 연구는 독성학 및 독성학뿐만 아니라 미국의 식품 및 인간 시료에서 클로르메쿼트에 대한 광범위한 모니터링의 필요성을 강조합니다.클로르메쿼트에 대한 역학 연구는 이 화학물질이 동물 연구에서 저용량에서도 건강에 해로운 영향을 미치는 것으로 입증된 새로운 오염물질이기 때문입니다.
클로르메콰트(Chlormequat)는 1962년 미국에서 식물 성장 조절제로 처음 등록된 농약입니다.현재 미국에서는 관상용 식물에만 사용이 허용되지만, 2018년 미국 환경 보호국(EPA)의 결정에 따라 클로르메콰트로 처리된 식품(주로 곡물)의 수입이 허용되었습니다[1].EU, 영국 및 캐나다에서는 클로르메콰트가 주로 밀, 귀리 및 보리와 같은 식용 작물에 사용하도록 승인되었습니다.Chlormequat는 줄기의 높이를 줄여 작물이 뒤틀려 수확을 어렵게 만드는 가능성을 줄입니다.장기 모니터링 연구에 따르면 영국과 EU에서는 일반적으로 클로르메콰트가 곡물과 곡물에서 가장 많이 검출되는 농약 잔류물입니다[2, 3].
클로르메콰트는 유럽과 북미 일부 지역에서 작물에 사용하도록 승인되었지만, 역사적 및 최근 발표된 실험 동물 연구에 따르면 독성학적 특성을 나타냅니다.클로르메콰트 노출이 생식 독성 및 번식력에 미치는 영향은 1980년대 초반 덴마크 양돈 농가에 의해 처음 기술되었으며, 이들은 클로르메콰트 처리 곡물을 먹은 돼지의 생식 능력이 저하되는 것을 관찰했습니다.이러한 관찰은 나중에 돼지와 생쥐를 대상으로 한 통제된 실험실 실험에서 조사되었으며, 클로르메쿼트 처리 곡물을 먹인 암컷 돼지는 클로르메콰트를 첨가하지 않은 식이를 먹인 대조군 동물과 비교하여 발정 주기와 교미에 장애를 나타냈습니다.또한, 발달 과정에서 음식이나 식수를 통해 클로르메쿼트에 노출된 수컷 쥐는 체외에서 정자를 수정하는 능력이 감소한 것으로 나타났습니다.최근 클로르메콰트에 대한 생식 독성 연구에 따르면 임신과 초기 생활을 포함하여 민감한 발달 기간 동안 쥐를 클로르메콰트에 노출시키면 사춘기 지연, 정자 운동성 감소, 남성 생식 기관 중량 감소 및 테스토스테론 수치 감소를 초래하는 것으로 나타났습니다.발달 독성 연구에 따르면 임신 중 클로르메콰트에 노출되면 태아 성장과 대사 이상이 발생할 수 있는 것으로 나타났습니다.다른 연구에서는 클로르메쿼트가 암컷 생쥐와 수컷 돼지의 생식 기능에 미치는 영향을 발견하지 못했고, 후속 연구에서는 발달 및 출생 후 클로르메쿼트에 노출된 수컷 생쥐의 생식력에 클로르메쿼트가 미치는 영향을 발견하지 못했습니다.독성학 문헌에서 클로르메쿼트에 대한 모호한 데이터는 시험 용량 및 측정의 차이뿐만 아니라 모델 유기체의 선택 및 실험 동물의 성별로 인해 발생할 수 있습니다.따라서 추가 조사가 필요합니다.
최근 독성학 연구에서 클로르메쿼트가 발달, 생식 및 내분비계에 미치는 영향이 밝혀졌지만 이러한 독성학적 영향이 발생하는 메커니즘은 알려져 있지 않습니다.일부 연구에 따르면 클로르메쿼트는 에스트로겐이나 안드로겐 수용체를 포함한 내분비 교란 화학 물질의 잘 정의된 메커니즘을 통해 작용하지 않을 수 있으며 아로마타제 활성을 변경하지 않습니다.다른 증거에 따르면 클로르메쿼트는 스테로이드 생합성을 변경하고 소포체 스트레스를 유발하여 부작용을 일으킬 수 있습니다.
클로르메콰트는 일반적인 유럽 식품에 어디에나 존재하지만, 클로르메콰트에 대한 인간의 노출을 평가하는 생물 모니터링 연구의 수는 상대적으로 적습니다.Chlormequat의 체내 반감기는 약 2~3시간으로 짧으며, 인간 지원자를 대상으로 한 연구에서 대부분의 실험 용량은 24시간 이내에 체내에서 제거되었습니다.영국과 스웨덴의 일반 인구 표본에서 클로르메콰트는 거의 100% 연구 참가자의 소변에서 클로르피리포스, 피레스로이드, 티아벤다졸 및 만코제브 대사산물과 같은 다른 살충제보다 훨씬 더 높은 빈도와 농도로 검출되었습니다.돼지를 대상으로 한 연구에서는 클로르메쿼트가 혈청에서도 발견될 수 있고 우유로 전달될 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 그러나 혈청과 우유에 클로르메쿼트가 존재하면 생식에 해를 끼칠 수 있지만 인간이나 다른 실험 동물 모델에서는 이러한 매트릭스가 연구되지 않았습니다. 화학..임신 중과 유아에게 노출되면 중요한 영향이 있습니다.
2018년 4월, 미국 환경 보호국은 수입 귀리, 밀, 보리 및 특정 동물성 제품의 클로르메콰트에 대한 허용 가능한 식품 허용 수준을 발표하여 클로르메콰트를 미국 식품 공급에 수입할 수 있도록 했습니다.허용되는 귀리 함량은 이후 2020년에 증가했습니다. 이러한 결정이 미국 성인 인구의 클로르메콰트 발생 및 유병률에 미치는 영향을 특성화하기 위해 이 예비 연구에서는 2017년부터 미국 3개 지역 사람들의 소변 내 클로르메콰트 양을 측정했습니다. 2023년으로, 그리고 다시 2022년에. 그리고 2023년에 미국에서 구매한 귀리 및 밀 제품의 클로르메쿼트 함량.
2017년부터 2023년 사이에 세 지역에서 수집된 샘플을 사용하여 미국 거주자의 소변 내 클로르메콰트 수치를 측정했습니다.21개의 소변 샘플은 사우스캐롤라이나 의과대학(MUSC, Charleston, SC, USA)의 2017 기관 검토 위원회(IRB) 승인 프로토콜에 따라 분만 시 동의한 신원이 확인되지 않은 임산부로부터 수집되었습니다.샘플을 4°C에서 최대 4시간 동안 보관한 후 분취하고 -80°C에서 냉동했습니다.25개의 성인 소변 샘플은 2022년 11월 Lee Biosolutions, Inc(미국 미주리주 메릴랜드 하이츠)에서 구입했으며, 이는 2017년 10월부터 2022년 9월까지 수집된 단일 샘플을 나타내며 자원 봉사자(남성 13명, 여성 12명)로부터 수집되었습니다.) 미주리 주 메릴랜드 하이츠 컬렉션에 대여 중입니다.샘플은 수집 직후 -20°C에서 보관되었습니다.또한, 2023년 6월 플로리다 자원봉사자(남성 25명, 여성 25명)로부터 수집한 소변 샘플 50개를 BioIVT, LLC(Westbury, NY, USA)에서 구입했습니다.모든 샘플이 수집될 때까지 샘플을 4°C에서 보관한 후 분취하고 -20°C에서 냉동했습니다.공급업체는 인간 샘플을 처리하는 데 필요한 IRB 승인과 샘플 수집에 대한 동의를 얻었습니다.테스트한 샘플에는 개인 정보가 제공되지 않았습니다.모든 샘플은 분석을 위해 냉동 상태로 보내졌습니다.자세한 샘플 정보는 지원 정보 표 S1에서 확인할 수 있습니다.
인간 소변 샘플 중 클로르메콰트의 정량은 Lindh et al.이 발표한 방법에 따라 HSE Research Laboratory(Buxton, UK)에서 LC-MS/MS로 측정했습니다.2011년에 약간 수정되었습니다.간단히 말하면, 여과되지 않은 소변 200μl를 내부 표준이 포함된 0.01M 암모늄 아세테이트 1.8ml와 혼합하여 샘플을 준비했습니다.그런 다음 HCX-Q 컬럼을 사용하여 샘플을 추출하고, 먼저 메탄올로 컨디셔닝한 다음, 0.01M 아세트산암모늄으로 컨디셔닝하고, 0.01M 암모늄 아세테이트로 세척하고, 메탄올 중 1% 포름산으로 용리했습니다.그런 다음 샘플을 C18 LC 컬럼(Synergi 4μ Hydro-RP 150 x 2mm, Phenomenex, UK)에 로드하고 0.1% 포름산:메탄올 80:20으로 구성된 등용매 이동상을 사용하여 유속 0.2로 분리했습니다.ml/분질량 분석법에 의해 선택된 반응 전이는 Lindh et al.에 의해 설명되었습니다.2011. 다른 연구에서 보고된 바와 같이 검출한계는 0.1μg/L였습니다.
요중 클로르메콰트 농도는 μmol 클로르메콰트/mol 크레아티닌으로 표시되며 이전 연구에서 보고된 대로 μg 클로르메콰트/g 크레아티닌으로 변환됩니다(1.08을 곱함).
Anresco Laboratories, LLC는 클로르메콰트(미국 캘리포니아주 샌프란시스코)에 대해 귀리(일반 25개, 유기농 8개)와 밀(일반 9개) 식품 샘플을 테스트했습니다.샘플은 공개된 방법에 따라 수정하여 분석되었습니다[19].2022년 귀리 샘플과 2023년 모든 밀 및 귀리 샘플에 대한 LOD/LOQ는 각각 10/100ppb와 3/40ppb로 설정되었습니다.자세한 샘플 정보는 지원 정보 표 S2에서 확인할 수 있습니다.
소변 내 클로르메콰트 농도는 지리적 위치와 수집 연도별로 분류되었습니다. 단, 2017년 미주리주 메릴랜드 하이츠에서 수집된 2개의 샘플은 사우스캐롤라이나주 찰스턴의 다른 2017년 샘플과 그룹화되었습니다.클로르메쿼트의 검출 한계 미만의 샘플은 검출율을 2의 제곱근으로 나눈 값으로 처리되었습니다. 데이터는 정규 분포를 따르지 않으므로 비모수적 Kruskal-Wallis 테스트와 Dunn의 다중 비교 테스트를 사용하여 그룹 간 중앙값을 비교했습니다.모든 계산은 GraphPad Prism(Boston, MA)에서 수행되었습니다.
클로르메쿼트는 전체 소변 샘플의 80%에 해당하는 96개 소변 샘플 중 77개에서 검출되었습니다.2017년과 2018~2022년에 비해 2023년 샘플이 더 자주 검색되었습니다. 즉, 각각 23개 샘플 중 16개(69%), 23개 샘플 중 17개(74%), 50개 샘플 중 45개(90%)입니다. .)를 테스트했습니다 (표 1).2023년 이전에는 두 그룹에서 검출된 클로르메콰트 농도가 동일했지만, 2023년 샘플에서 검출된 클로르메콰트 농도는 전년도 샘플보다 상당히 높았습니다(그림 1A,B).2017년, 2018~2022년, 2023년 샘플의 검출 가능한 농도 범위는 각각 크레아티닌 1g당 클로르메콰트 0.22~5.4, 0.11~4.3, 0.27~52.8마이크로그램이었습니다.2017년, 2018~2022년, 2023년 모든 표본의 중앙값은 각각 0.46, 0.30, 1.4입니다.이 데이터는 클로르메콰트의 체내 반감기가 짧기 때문에 2017년에서 2022년 사이에 노출 수준이 낮아지고 2023년에는 노출 수준이 높아져 노출이 계속될 수 있음을 시사합니다.
각 개별 소변 샘플의 클로르메쿼트 농도는 평균 위에 막대가 있고 +/- 표준 오차를 나타내는 오차 막대가 있는 단일 지점으로 표시됩니다.요중 클로르메콰트 농도는 선형 척도와 로그 척도로 크레아티닌 1g당 클로르메콰트 mcg로 표시됩니다.Dunn의 다중 비교 테스트를 사용한 비모수적 Kruskal-Wallis 분산 분석을 사용하여 통계적 유의성을 테스트했습니다.
2022년과 2023년에 미국에서 구입한 식품 샘플에서는 25개의 전통적인 귀리 제품 중 2개를 제외한 모든 제품에서 검출 가능한 수준의 클로르메콰트가 나타났으며 농도 범위는 검출되지 않는 것부터 291μg/kg까지로 귀리에 클로르메콰트가 포함되어 있음을 나타냅니다.채식주의의 보급률이 높습니다.2022년과 2023년에 수집된 샘플의 평균 수준은 각각 90μg/kg과 114μg/kg으로 비슷했습니다.8가지 유기농 귀리 제품 중 단 하나의 샘플에서만 검출 가능한 클로르메쿼트 함량이 17μg/kg이었습니다.우리는 또한 테스트한 9개의 밀 제품 중 2개에서 각각 3.5 및 12.6μg/kg의 낮은 농도의 클로르메쿼트를 관찰했습니다.
이는 미국에 거주하는 성인과 영국 및 스웨덴 이외의 인구를 대상으로 요로 클로메쿼트 측정에 대한 첫 번째 보고서입니다.스웨덴의 1,000명 이상의 청소년을 대상으로 한 농약 생체 모니터링 추세에 따르면 2000년부터 2017년까지 클로르메콰트 검출률은 100%였습니다. 2017년 평균 농도는 크레아티닌 1그램당 클로르메콰트 0.86마이크로그램이었으며 시간이 지남에 따라 감소하여 평균 수준이 가장 높은 것으로 보입니다. 2009년에는 2.77입니다.영국에서 바이오모니터링을 통해 2011년에서 2012년 사이에 크레아티닌 1그램당 클로르메콰트의 평균 농도가 15.1마이크로그램으로 훨씬 더 높은 것으로 나타났습니다. 단, 이 샘플은 농업 지역에 거주하는 사람들로부터 수집되었습니다.노출에는 별 차이가 없었습니다.스프레이 사건[15].2017년부터 2022년까지 미국 표본에 대한 우리의 연구에서는 유럽의 이전 연구에 비해 중간 수준이 더 낮은 것으로 나타났습니다. 반면 2023년 표본의 중간 수준은 스웨덴 표본과 비슷하지만 영국 표본보다는 낮았습니다.
지역과 시점 간 노출의 이러한 차이는 농업 관행과 클로르메콰트의 규제 상태의 차이를 반영할 수 있으며, 이는 궁극적으로 식품의 클로르메콰트 수준에 영향을 미칩니다.예를 들어, 소변 샘플의 클로르메콰트 농도는 전년도에 비해 2023년에 상당히 높았으며, 이는 클로르메콰트와 관련된 EPA 규제 조치(2018년 클로르메콰트 식품 제한 포함)와 관련된 변경 사항을 반영할 수 있습니다.가까운 미래에 미국의 식량 공급.2020년까지 귀리 소비 기준을 높입니다. 이러한 조치를 통해 예를 들어 캐나다에서 클로르메콰트로 처리된 농산물의 수입 및 판매가 허용됩니다.EPA 규제 변화와 2023년 소변 샘플에서 발견된 클로르메콰트의 농도 증가 사이의 지연은 클로르메콰트를 사용하는 농업 관행 채택 지연, 미국 기업의 무역 협정 협상 지연, 개인.오래된 제품 재고의 고갈 및/또는 귀리 제품의 유통 기한 연장으로 인해 귀리 구매가 지연되고 있습니다.
미국 소변 샘플에서 관찰된 농도가 클로르메콰트에 대한 잠재적인 식이 노출을 반영하는지 확인하기 위해 2022년과 2023년에 미국에서 구입한 귀리 및 밀 제품에서 클로르메콰트를 측정했습니다. 귀리 제품에는 밀 제품보다 클로르메콰트가 더 자주 포함되어 있으며, 클로르메콰트의 양은 다양한 귀리 제품은 미국과 캐나다의 공급으로 인해 평균 수준이 104ppb로 다양하며, 이는 사용 또는 사용하지 않음의 차이를 반영할 수 있습니다.클로르메쿼트(Chlormequat)로 처리된 귀리로 생산된 제품 사이.대조적으로, 영국 식품 샘플에서 클로르메콰트는 빵과 같은 밀 기반 제품에 더 풍부하며, 클로르메콰트는 2022년 7월부터 9월 사이 영국에서 수집된 샘플의 90%에서 검출되었습니다. 평균 농도는 60ppb입니다.마찬가지로, 클로르메콰트는 영국 귀리 샘플의 82%에서 평균 농도 1650ppb로 검출되었으며, 이는 미국 샘플보다 15배 이상 높은 것으로, 이는 영국 샘플에서 관찰된 요중 농도가 더 높은 것을 설명할 수 있습니다.
우리의 생물 모니터링 결과에 따르면 클로르메콰트에 대한 식이 내성은 확립되지 않았지만 2018년 이전에 클로르메콰트에 노출된 것으로 나타났습니다.미국에서는 클로르메콰트가 식품에서 통제되지 않고 미국에서 판매되는 식품의 클로르메콰트 농도에 대한 역사적 데이터가 없지만 클로르메콰트의 짧은 반감기를 고려하면 이러한 노출은 식이요법일 수 있다고 의심됩니다.또한 밀 제품과 계란 분말의 콜린 전구체는 식품 가공 및 제조에 사용되는 것과 같은 고온에서 자연적으로 클로르메콰트를 형성하여 클로르메콰트 농도가 5~40ng/g에 이릅니다.우리의 식품 테스트 결과에 따르면 유기농 귀리 제품을 포함한 일부 샘플에는 자연 발생 클로르메콰트에 대한 연구에서 보고된 것과 유사한 수준의 클로르메콰트가 포함되어 있는 반면, 다른 많은 샘플에는 더 높은 수준의 클로르메콰트가 포함되어 있는 것으로 나타났습니다.따라서 2023년까지 소변에서 관찰된 수준은 식품 가공 및 제조 과정에서 생성된 클로르메쿼트에 대한 식이 노출로 인한 것일 가능성이 높습니다.2023년에 관찰된 수준은 자연적으로 생산된 클로르메콰트와 농업에서 클로르메콰트로 처리된 수입 제품에 대한 식이 노출로 인해 발생했을 가능성이 높습니다.샘플 간 클로르메콰트 노출의 차이는 지리적 위치, 다양한 식이 패턴 또는 온실 및 보육원에서 사용되는 클로르메콰트에 대한 직업적 노출로 인해 발생할 수도 있습니다.
우리의 연구는 노출이 적은 개인의 클로르메콰트의 잠재적인 식이 공급원을 완전히 평가하기 위해서는 더 큰 표본 크기와 더 다양한 클로르메콰트 처리 식품 표본이 필요하다는 것을 시사합니다.과거 소변 및 식품 샘플 분석, 식이 및 직업 설문지, 미국의 기존 및 유기농 식품에서 클로르메콰트에 대한 지속적인 모니터링, 생체 모니터링 샘플을 포함한 향후 연구는 미국 인구의 클로르메콰트 노출에 대한 공통 요인을 밝히는 데 도움이 될 것입니다.
향후 몇 년 동안 미국에서 소변 및 식품 샘플의 클로르메콰트 수치가 증가할 가능성은 아직 결정되지 않았습니다.미국에서는 클로르메쿼트가 현재 수입 귀리와 밀 제품에만 허용되지만, 환경보호국은 현재 국내 비유기농 작물에 대한 농업적 이용을 고려하고 있습니다.이러한 국내 사용이 해외 및 국내에서 널리 퍼진 클로르메콰트 농업 관행과 함께 승인된다면 귀리, 밀 및 기타 곡물 제품의 클로르메콰트 수준이 계속 증가하여 클로르메콰트 노출 수준이 높아질 수 있습니다.미국 전체 인구.
이 연구와 다른 연구에서 클로르메콰트의 현재 소변 농도는 개별 샘플 기증자가 발표된 미국 환경 보호국 기준 용량(RfD)(일당 0.05mg/kg 체중)보다 낮은 수준에서 클로르메콰트에 노출되었으므로 허용 가능함을 나타냅니다. .일일 섭취량은 유럽 식품 안전청(ADI)에서 발표한 섭취량(0.04mg/kg 체중/일)보다 몇 자릿수 낮습니다.그러나 우리는 클로르메콰트에 대해 발표된 독성학 연구에 따르면 이러한 안전 한계점에 대한 재평가가 필요할 수 있음을 시사합니다.예를 들어, 현재 RfD 및 ADI(각각 0.024 및 0.0023mg/kg 체중/일) 미만의 용량에 노출된 생쥐와 돼지는 생식 능력이 감소한 것으로 나타났습니다.또 다른 독성학 연구에서는 임신 중 관찰되지 않은 부작용 수준(NOAEL) 5mg/kg(미국 환경 보호국 기준 용량을 계산하는 데 사용됨)에 해당하는 용량에 노출되면 태아의 성장과 신진대사에도 변화가 나타났습니다. 신체 구성의 변화로.신생아 생쥐.또한, 규제 임계값은 생식 기관에 영향을 미칠 수 있는 화학 물질 혼합물의 부작용을 고려하지 않습니다. 이러한 부작용은 개별 화학 물질에 대한 노출보다 낮은 용량에서 추가 또는 시너지 효과가 있어 생식 건강에 잠재적인 문제를 일으키는 것으로 나타났습니다.건강.현재 노출 수준과 관련된 결과에 대한 우려, 특히 유럽과 미국의 일반 인구 중 노출 수준이 더 높은 사람들의 경우.
미국의 새로운 화학 물질 노출에 대한 이 예비 연구에서는 클로르메콰트가 미국 식품, 주로 귀리 제품에 존재하고 미국 내 약 100명으로부터 수집한 검출된 소변 샘플의 대부분에도 존재하며 이는 클로르메콰트에 대한 지속적인 노출을 나타냅니다.더욱이, 이러한 데이터의 추세는 노출 수준이 증가했으며 앞으로도 계속 증가할 수 있음을 시사합니다.동물 연구에서 클로르메콰트 노출과 관련된 독성학적 우려와 전염병학 및 동물 연구와 함께 유럽 국가(현재는 미국에서 가능성이 높음)에서 클로르메콰트에 대한 일반 대중의 광범위한 노출을 고려할 때 클로르메콰트를 모니터링할 긴급한 필요성이 있습니다. 음식과 인간 Chlormequat.특히 임신 중에 환경적으로 상당한 노출 수준에서 이 농약의 잠재적인 건강 위험을 이해하는 것이 중요합니다.
게시 시간: 2024년 6월 4일