개념 한 쪽
농약은 곤충체 내에서 다양한 대사 반응을 거쳐 무독화되거나 때로는 독성이 증가하기도 한다. 또한 약제의 작용기구 유사성과 여러 저항성 기작의 병존은 해충의 저항성 양상을 결정한다. 이 개념은 해독(무독화)과 활성화, 주요 대사 경로 및 저항성 유형을 구분하는 것을 목표로 한다.
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출제기준 단원 「호르몬 작용교란제」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 해독·활성화 판정 | 1 | 대사 결과가 해독인지 활성화인지 가리기 |
| 저항성 유형 판별 | 1 | 작용기구 관계로 교차·복합 저항 구분하기 |
| 대사 경로 선택 | 1 | 곤충 체내의 대표적 대사 반응을 고르기 |
곤충체 내에서 약제를 분해하여 무독화하는 과정을 해독이라 부른다. 해독 대사에서 약물은 산화, 가수분해, 포함(결합·Conjugation) 같은 반응을 통해 구조가 변하고 배출이 쉬워지며 독성이 낮아진다. 대표적으로 DDT는 DDE로 전환되어 해독 방향의 대사 산물을 만든다.
모든 대사가 무조건 해독으로 귀결되는 것은 아니다. 일부 약제는 대사 과정에서 오히려 독성이 강해지는 활성화가 일어난다. 예를 들어 파라티온은 파라옥손으로 대사될 경우 아세틸콜린에스테라제 억제력이 커져 독성이 증가하는 활성화 대사에 해당한다. 따라서 해독과 활성화를 구분하여 판단해야 한다.
해충의 농약 저항성은 유형에 따라 구분한다. 작용기구가 같은 약제들 사이에서 한 약제에 의해 발생한 저항성이 다른 약제에도 나타나는 현상은 교차저항성이라 부른다. 반면 한 개체 내에 두 가지 이상의 서로 다른 저항성 기작이 동시에 존재하여 여러 작용기구의 약제에 저항성을 보이는 경우는 복합저항성이라 부른다.
저항성 관리는 선택 압력을 줄이고 다양한 작용기구의 약제를 활용하는 것이 핵심이다. 동일 약제의 연속 사용이나 과량 살포는 오히려 저항성 발생을 촉진하므로 피해야 한다. 교호사용이나 혼합 사용 등으로 작용기구를 다변화하면 저항성 발현을 늦출 수 있다.
문제 유형 예시는 다음과 같다. '파라티온이 파라옥손으로 전환되어 독성이 증가한다'는 설명은 해독이 아니라 활성화 사례이므로 해독 관련 보기에서 제외해야 정답을 찾는다. 또한 '곤충체 내 대사 경로'로 산화·가수분해·포함이 제시되고 복분해가 포함되면 복분해를 정답으로 고르기 쉽다. 마지막으로 '한 번도 사용한 적 없는 작용기구가 같은 약제에 저항성을 보이는 현상'은 교차저항성으로 판단한다.
곤충의 체내에는 유독한 약제를 분해시켜 무독한 것으로 해독하는 작용이 있는데, 이와 관련하여 옳지 않게 짝지어진 것은?
정답 ④ · 문항은 곤충 체내에서 약제가 무독화되는 대사 경로와 잘못 짝지어진 것을 찾는 문제이다. 곤충은 다양한 효소로 외래물질을 분해하여 무독화시키는데 DDT는 DDE로, 피레트린류는 에스테라아제가 관여하는 경우가 있으며 카바메이트는 카바메타아제 등으로 무독화된다.
어떤 살충제에 대하여 한번도 사용한 실적은 없지만 작용 기구가 같은 살충제에 저항성을 나타내는 현상은?
정답 ① · 문항은 사용 실적은 없으나 동일한 작용기구를 가진 살충제에 대해 저항성을 보이는 현상을 묻고 있다. 특정 작용기구에 대한 저항성이 다른 화합물로도 발현되는 경우를 교차저항성이라고 하며, 이는 대상 해충이 작용점이나 해독 효소 변화를 통해 유사한 약제군에 동시에 저항을 가지게 되는 현상이다.
작용기구가 같은 살충제에 대해 저항성을 나타내는 현상을 교차저항성이라고 한다.
곤충체 내에서 농약의 분해 및 대사의 경로가 아닌 것은?
정답 ④ · 질문은 곤충체 내에서 일어나는 농약의 분해·대사 경로 중 해당되지 않는 것을 묻고 있다. 곤충의 해독 대사에는 산화, 가수분해, 포함(conjugation) 반응이 대표적으로 관여하며 복분해라는 용어는 해당 대사 기전으로 인정되지 않는다.
곤충 체내 대사 경로는 산화, 가수분해, 포함이 일반적이며 복분해는 해당되지 않는다.
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