제초제 Glyphosate 중독환자의 임상적 고찰

순천향대학교 의과대학 내과학교실, 예방의학교실*
이주영, 황규윤*, 남일송, 임현진, 김은나, 정재화, 김선규, 양동호, 홍세용 = Abstract = Clinical Observation of Acute Glyphosate Intoxication
Department of Internal Medicine and Preventive Medicine*, Colloge of Medicine, Soonchunhyang University, Chunan, Korea
Background : Although glyphosate, organophosphorus herbicide, has been used extensively in agricultural area, no clinical data of acute poisoning have been reported in Korea. The current study evaluated clinical characteristics of acute intoxication by glyphosate. Methods : We retrospectively collect and analysed the clinical data of 16 acute glyphosate poisoned patients admitted to the department of internal medicine, Soonchunhyang University Chunan hospital from January 1999 through June 2000. Results : 1) Thirteen of sixteen poisoning were male and mean age was 44.2 year-old. 2) The main cause of glyphosate ingestion was suicide intent (12 cases, 75%), and clinical severity was divided into 3 categories : mild (14 cases), moderate (1 case) and severe (1 case) 3) Nausea and vomiting were the most frequent clinical features (each 6 cases) and dyspnea (4 cases), cough (3 cases), sputum (3 cases) and sore throat (3 cases) were followed. Leucocytosis, hepatotoxicity, anemia, hypoxia and renal toxicity were observed in 9,8,5,6 and 3 cases, respectively. 4) No fatal case and severe complication, except 1 aspiration pneumonia and 1 acute respiratory failure, were observed in acute glyphosate poisonings. ----------------------------------------------------------------------------------- Key Words : Glyphosate, Organophosphorus, Intoxication, Fatal , Herbicide


서 론

농약은 농작물에 피해를 주는 곤충, 쥐, 선충 (nematode), 식물에 침범하는 세균 (곰팡이, 박테리아) 등을 죽이는 살균 살충제 (pesticide)와 잡초를 예방하거나 박멸할 목적으로 사용하는 제초제 (herbicide), 그리고 식물의 성장에 영향을 미치는 약물과 농산물의 보관 건조에 사용되는 약물들이 포함된다. 이러한 농약 중 인체에 해를 미치는 경우는 주로 살균 살충제와 제초제이지만 성장에 영향을 미치는 약물과 농산물의 보관건조에 사용되는 약물들은 급성 중독증을 유발하는 경우가 거의 없다. 국내에서 사용되는 제초제는 성분에 따라 20여가지로 분류될 수 있으나 흔히 사용되는 것은 Organophosphorus, Chloroace-tanilide계, Thiocarbamate, Urea계 등이 있다. Organophosphorus계열의 Glyphosate는 국내에서 근사미, 라운드엎, 한사리, 글라신, 랜드마스타, 유니바등의 상품명으로 시판되고 있다. 이러한 Organophosphorus는 acetylcholinesterase 활성도를 억제하며 간혹 직접적인 cholinergic 효과를 나타내기도 하는데 cholinergic synapses에서의 acetylcholine의 축적에 의하여 muscarine양 증상으로 발한, 오심, 구토, 축동, 호흡곤란, 설사, 복통, 기도 분비물의 증가 및 동공반사의 소실과 nicotine양 증상으로 근섬유의 fasciculation, 혈압상승, 호흡근 수축력 감소, 근강직 및 근쇠약 그리고 중추신경 증상으로 전신 쇠약감, 두통, 운동실조, 의식혼탁등의 증상이 발생할 수 있다. 1,2) Organophosphorus는 phosphate ester제를 의미하며 acetylcholinesterase 억제제로 살충제로 사용되며 항진균제로 쓰이는 organophosphate ester는 phospholipid 합성을 억제한다. 그리고, 유기인제 제초제는 다양한 종류의 효소계를 억제하여 식물의 아미노산 합성을 억제하는데 이들 제제는 기본적으로 cholinesterase를 억제하나 그 정도는 현격히 다르고 따라서 인체에 대한 독작용도 다르다. Organophosphorus계열중 glyphosate 제초제는 우리나라에서 많이 사용되는 약물임에도 불구하고 인체내 급성중독시의 임상상, 경과 및 치명율 등이 보고된 바가 적다. 이에 저자들은 본원에서 최근 3년간 유기인제 계열의 제초제인 Glyphosate를 음독한 환자 16예를 대상으로 임상 경과를 관찰하였다.



대상 및 방법

관찰 대상은 1989년 1월부터 2000년 6월까지 organophosphorus계열의 제초제인 glyhosate를 한 모금 (15-20ml) 이상 음독후 순천향대학 천안병원 내과에서 입원치료 받은 중독 환자 16예를 대상으로 하였다. 병력 청취 및 음독한 약물 용기를 확인하여 농약 중독임을 진단하였다. 확인중독 환자의 성별 분포는 남자 13예 (81.3%), 여자 3예 (18.7%)였고, 평균 연령은 44.2세였다. (Table 1) 관찰 기간 동안에 입원 치료 받은 환자들의 병상 일지를 토대로 대상 환자의 성별, 나이, 중독 동기, 중독 경로, 복용량, 중독후 병원 도착까지의 경과 시간, 임상증상, 이학적 소견, 일반 혈액검사, 일반 화학검사, 흉부 방사선 촬영 소견, 임상 경과등을 조사 하였다. 중독 동기는 자살, 사고 및 기타로 분류하였으며, 중독 정도는 Bardin등 3)의 분류 기준을 참고로 하였다. (Table 2)


결 과

Glyphosate 중독환자 총 16예는 모두 음독에 의한 급성 중독이었고, 12예(75%)가 자살 목적으로 한 모금 이상 음독하였고 사고인 경우는 4예 (25%)였다. 자살 동기는 가정불화가 7예 (43.8%), 경제적 문제 4예 (25%), 기타 1예 (6.2%) 순으로 개인적인 문제, 가족과 관련된 일로 의도적인 음독시 농약을 이용하는 것으로 나타났다. 음독 환자중 7예 (43.8%)에서 음주중이나 음주후에 glyphosate에 중독된 것으로 조사되었다. 중독 환자중 14예 (87.5%)는 경증 중독 소견을 보였고 의식 변화와 호흡 부전을 보이는 중증 및 치명적 중독 환자가 각각 1예씩 관찰되었다. (Table 3) 임상 증상은 특이적인 중독 관련 증상보다는 일반적인 임상 증상을 보여 오심, 구토가 6예 (37.5%)로 가장 흔하였고, 이외에 호흡 곤란, 기침, 가래, 인후통 등 호흡기계 증상과 전신쇠약감 등 일반적인 증상을 호소하였다. (Table 4) 내원시 시행한 검사실 소견상 백혈구가 10,000mm3 이상인 백혈구 증가증은 9예 (56.3%)에서 관찰되었고, 혈색소 13 g/dL 이하의 빈혈 소견은 5예 (31.3%), 저포타슘혈증 (K< 3.5 mEq/L)은 1예 (6.2%), 동맥 가스혈 검사상 산소 분압 80mmHg 이하인 경우는 6예 (37.5%)였다. 혈청 크레아틴치는 1.2 mg/L 이상인 경우는 13예 (81.3%)였고 GOT 및 GPT가 40 IU/L이상으로 상승된 경우는 각각 8예와 5예였다. (Table 5) 관찰 환자중 경증 중독 소견을 보인 14예는 일반 대증 요법으로 호전되었으며, 의식 변화를 보인 중증 중독 환자는 흡인성 폐렴이 합병되었으나 이에 대한 치료 후 호전되었다. 치명적 중독 증상을 보인 환자는 호흡 부전 및 의식 변화, 저혈압 소견을 보였으나 기도 삽관과 산소 흡입으로 호전되었고 기계 호흡은 필요치 않았다. 음독으로 인한 급성 중독 환자 16예의 임상적 관찰에서 치명적인 인체 장애나 사망은 관찰되지 않았다.


고 찰

약물중독은 각종 약제와 화학 물질의 발명으로 약물의 종류와 임상 증상이 매우 다양하다. 급성 약물중독은 응급을 요할 뿐 아니라 매우 치명적이며 치료후에도 심각한 합병증을 남기는 바, 국민 보건 및 의학적으로 문제가 되고 있다. 특히 국내외의 여러 보고 등 4-7) 에 의하면 약물에 의한 중독은 자살 목적이 80-90%로 음독 방법을 이용하여 사회적인 문제가 제기되고 있다. 국내에서 가장 많이 음독용으로 사용되는 제초제는 Gramoxone으로 이는 60-80%정도의 치명율을 보이고 있다. 그러나 제초제로서 인체 독성이 비교적 적은 glyphosate를 음독한 경우는 극히 드물다. 저자들은 매년 200-300명 정도의 급성 Gramoxone 중독환자를 경험하고 있으나 organophosphorus제인 glyphosate에 의한 중독 치료 경험은 매년 수건에 불과한 실정이다. 또한 glyphosate에 의한 급성중독의 임상상도 잘 알려져 있지 않다. 임상경과 및 예후를 예측하기 위하여는 음독한 농약의 종류를 우선적으로 확인하는 것이 바람직하나 국내 실정으로는 병력 청취나 간단한 선별 검사를 이용한 농약의 비특이적인 흡수지표로 확인하는 것이 유일한 방법이다. 본연구에서도 급성 glyphosate 중독은 다른 농약중독과 마찬가지로 75%가 자살을 목적으로 음독하였다. 일반적으로 약물 중독은 여자가 더 많은 것으로 보고되어 왔으나, 8,9) 국내에서 홍 등10)이 농약 중독환자를 대상으로 관찰한 바에 따르면 남자 환자의 비가 높은 것으로 보고한 바 있으며 저자들의 연구 대상 예에서도 남녀의 비가 4.3 : 1로 남자가 많았다. 연령별 발생 빈도는 41-60세의 장노년층이 대부분을 차지하였다. 국내외의 다른 저자들의 농약중독 보고와는 달리11),8) 살포에 의한 중독 환자가 없었던 것은 glyphosate 살포에 의한 중독은 정도가 경미하여 대부분 입원하지 않고 외래나 귀가치료가 많기 때문으로 추측된다. 실제로 농약의 중독을 일으키는 빈도는 농약을 살포할 때가 대부분이나 치명적 중독의 경우는 자살 목적으로 많은 양을 음독했을 경우이며, 윤 등12)에 의하면 유기인제를 음독한 환자 92예중 12예 (13%)가 사망하였으나 농약 살포 중에 중독된 33예 에서는 1예 (3.3%)만이 사망한 것으로 보고하여 의도적인 중독인 경우의 사망률이 높은 것으로 알려져 있다. 유기인제는 cholinesterase 활성을 억제하는 작용을 통하여 여러 가지 중독 증상 및 약리 작용을 나타내게 돤다. 유기인제의 phosphate기가 cholinesterase의 활성 위치와 단단히 결합하여 그 활성을 억제시키며 그 결과로 acetylcholine이 과량 축적되어 처음에는 cholinergic synapse에서의 전도가 자극되나 결국 마비됨에 따라 독성이 나타나게 된다. 급성 중독의 경우 일반적으로 혈청 cholinesterase활성이 정상의 50%이하로 억제되어야 증세가 나타나게 되며 활성의 억제정도와 임상증상의 중등도는 서로 비례하는 경향이 있어서 혈청 cholinesterase 활성이 정상의 50% 내지 90%로 억제되어서는 특별한 증상이 나타나지 않으며 치료 대상도 되지 않으나 정상치의 20% 내지 50%로 억제되면 경한 중독증상을 보이게 되며 정상치의 10%내지 20% 수준으로 억제되면 보행불능, 전신쇠약감, 축동, fasciculation 등의 증상을 보이게 되고 정상치의 10%이하로 억제되게 되면 중증의 중독으로 분류될 수 있으며 의식장애, 대광반사소실을 동반한 심한 축동 등의 중한 증상을 보이게 된다고 한다. 12,13) 저자들의 연구에서 대부분의 환자는 cholinesterase치가 정상소견을 보였으나 의식장애를 보인 환자에서 75 IU/L로 감소된 소견이 관찰되었다. Organophosphorus 중독 환자의 혈액검사시 백혈구 증가 및 미성숙세포출현, 호산구 감소가 보고된 바 있다.14) 저자들의 경우 백혈구가 10,000mm3 이상 증가한 백혈구 증가증이 9예 (56.3%)였다. 비록 organophosphorus 중독의 경우 간기능 검사에는 이상이 없는 15) 것으로 알려져 있으나 황 등 16)의 보고에서는 대상환자 39%에서 GOT, GPT 상승을 관찰 할 수 있었으며 저자들의 경우도 GOT, GPT 상승이 50%, 31.2%에서 관찰되어 간독성을 유발할 수 있는 것으로 나타났다. Organophosphorus 중독시 발생할 수 있는 호흡근 약화, 호흡 중추 마비에 의한 호흡 부전, 기도 분비물 증가, 기관지 경련에 의한 기도 폐쇄등으로 인한 호흡부전 등의 원인으로 사망할 수 있어 중증 중독시 기도 확보, 인공호흡, Hemoperfusion등의 치료가 필요 하나, organophosphorus 계열의 제초제는 식물에서 다양한 종류의 효소계를 억제하여 아미노산의 합성을 억제하여 기능을 발휘하며 인체에서는 살충제로 사용되는 유기인제와는 달리 cholinesterase억제 효과는 약한 것으로 알려져 있으며 대부분 대증적 치료로 회복될 수 있는 것으로 알려져 있다. 저자들의 연구에서 대상환자의 평균 재원일은 10.7일이었으며 사망 환자는 없었다. 의식소실후 흡인성 폐렴이 합병된 환자와 의식소실과 저혈압을 보인 환자 2예외에는 중독 증상도 경증이었으며 보존적 요법으로 모두 호전되었다. 따라서 인체내 glyphosate는 중독의 정도와 치명 정도가 유기인제와는 다른 것으로 나타나 비교적 안전한 제초제인 것으로 확인되었다. 그러나 급성적 소화기계를 통한 중독인 경우의 결과이므로 직업적인 만성적 호흡기 폭로시 인체내 영향은 좀 더 확인하여야 할 것이다.


요 약

목적 : Organophosphorus계열 제초제중 glyphosate에 의한 급성 중독의 임상적인 증상 및 경과를 파악하여 인체에 대한 독성작용을 알아보고자 하였다. 방법 : 1999년 1월부터 2000년 6월까지 순천향대학 천안병원에 입원하였던 glyphosate 중독환자 16명을 대상으로 연령, 성별, 중독 원인, 중독 정도, 임상증상, 검사결과, 합병증 및 경과를 관찰하였다. 결과 : 1) glyphosate 중독환자는 남자가 주였고 (13명), 평균 연령은 44.2세로 자살 목적으로 12예 (75%)가 음독하였다. 2) 음독환자의 중독 정도는 14예 (87.5%)가 경증 소견을 보였고, 중증 및 치명적인 중독 환자는 각각 1예씩이었다. 3) Glyphosate 중독 환자는 오심 (6예), 구토 (6예), 호흡곤란 (4예), 기침 (3예), 가래 (3예), 인후통 (3예)였고, 검사상 백혈구 증가증은 9예, 빈혈은 5예, 저산소증은 6예, 신장기능 이상은 3예, 간장기능 이상은 8예에서 관찰되었다. 4) 경증 중독환자는 14예는 일반 치료로 회복되었고 중증 1예는 흡인성 폐렴이 합병되었으나 회복하였으며 치명적인 중독 환자 1예는 호흡 부전을 보였으나 회복되어 급성 glyphosate 중독에 의한 사망은 없었다. 결론 : glyphosate 제초제는 음독으로 인한 급성중독은 특이한 중독 증상이 적고 비교적 독성이 낮아 일반적 치료로 회복이 가능하며 합병증은 적으며 사망을 유발할정도의 인체독성은 적었다.


























Reference
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Table 1. Age and Sex distribution of the patients ------------------------------------------ Age (year) n (%) ------------------------------------------ <40 2 (12.5%) 41-60 13 (81.2%) >61 1 (6.3%) ------------------------------------------ total 16 (100%) ------------------------------------------

Table 2. Bardin\'s revised grading for organophosphate poisoning ----------------------------------------------------------- Grade Criteria ----------------------------------------------------------- Mild poisoning History of intake/exposure Mild signs: normal consciousness secretion 1+ fasciculations 1+
Severe poisoning Severe signs: altered consciousness secretion 3+ fasciculations 3+ Life-threatening Suicide attempt stupor PaO2, 75mmHg이하 abnormal chest X-ray -----------------------------------------------------------


Table 3. General characteristics of patients -------------------------------------------------------------- Variable Description N (%) -------------------------------------------------------------- Suicide 12 (75%) Family problem 7 (43.8%) Cause of ingestion Economic problem 4 (25%) Other 1 (6.2%) Accident 4 (25%) -------------------------------------------------------------- Severity Mild 14 (87.5%) Severe 1 (6.2%) Life threayening 1 (6.2%) --------------------------------------------------------------- Alcohol 7 (43.8) ---------------------------------------------------------------

Table 4. Clinical manifestations of the patients -------------------------------------------------- Clinical manifestation n (%) -------------------------------------------------- Nausea and vomiting 6 (37.5%) Dyspnea 4 (66.7%) Cough 3 (18.8%) Sputum 3 (18.8%) General weakness 3 (18.8%) Sore throat 3 (18.8%) Abdominal discomfort 2 (12.5%) Chest tightness 1 (6.2%) Hypersalivation 1 (6.2%) ---------------------------------------------------




Table 5. Laboratory findings of the patients ------------------------------------------------- Laboratory findings n (%) ------------------------------------------------- WBC ( /mm3) <10,000 7 (43.7%) ≥10,000 9 (56.3%) Hemoglobin (g/dL) <13 5 (31.3%) ≥13 11 (68.8%) Glucose (mg/dL) <140 10 (62.5%) ≥140 6 (37.5%) Potassium (mEq/L) <3.5 1 (6.2%) ≥3.5 15 (93.8%) pO2 (mmHg) <80 6 (37.5%) ≥80 10 (62.5%) Creatinine (mg/dL) <1.2 13 (81.3%) ≥1.2 3 (18.7%) GOT (IU/L) <40 8 (50%) ≥40 8 (50%) GPT (IU/L) <40 11 (68.8%) ≥40 5 (31.2%) -------------------------------------------------