In vitro Antimutagenic Activity of Chitosan and Its Bio-antimutagenic Characteristics

Chitosan의 in vitro 돌연변이 억제효과 및 세포내 작용 특성

The inhibitory effects of chitosan on mutagenicity induced by 3-amino-1-methyl-5H-pyrido [4,3-b] indole (Trp-P-2), sodium azide (SA), 2-nitrofluorene (2-NF), and 4-nitroquinoline oxide (4-NQO) were investigated using Salmonella typhimurium reversion assay and SOS Chromotest. In Salmonella typhimurium reversion assay. Chitosan showed 24-65% of inhibitory effect against the mutagenicity of an indirect-acting mutagen, Trp-P-2. On the other hand, no inhibitory effect was observed against the mutagenicity of direct-acting mutagens (2-NF, SA). In SOS chromotest. chitosan showed 46-49% effects on SOS function induced by 4-NQO. Chitosan inhibited the mutagenicity induced by Trp-P-2 with 9-39% of inhibition rate. It was also evaluated whether inhibitory effect of chitosan is due to its bio-antimutagenic or desmutagenic action. Chitosan at high concentrations showed a bio-antimutagenicity with dose-dependent manner, but it showed a desmutagenicity at low concentrations against the mutation induced by Trp-P-2.

키토산의 in vitro 돌연변이 억제활성을 Salmonella typhimurium reversion assay와 SOS chromotest 이용하여 살펴보았다. S. typhimurium에 의한 시험된 간접변이원 Trp-P-2에 대해서 0.1-1.0 mg/plate의 chitosan농도로 시험하였을 때, 24-65%의 돌연변이 억제활성을 나타내었다(p<0.01). Chitosan농도 0.1-0.5 mg/plate 범위에서는 용량-반응(dose-responese)관계를 나타내면서 저해효과를 나타내었으며, 0.5 mg/plate이상의 농도에서는 오히려 저해효과가 감소하는 경향이었다. 반면, 직접변이원인 SA 및 2-NF로 유도된 돌연변이에 대해서는 시험한 어느 농도에서는 chitosan에 의한 돌연변이 억제효과가 나타나지 않았다. Chitosan은 직접변이원인 4-NQO에 의한 SOS 유도에 대해 chitosan농도가 0.15 mg/assay 및 0.20 mg/assay일 때 4-NQO에 의해 유도된 유도지수(induction factor) 8.290을 4.226및 4.516으로 낮추어 46-49%의 저해활성을 나타내었다. 간접변이원인 Trp-P-2에 의한 SOS 유도에 대한 chitiosan의 억제효과는 시험한 chitosan의 농도범위에서 약 9-39%의 저해활성을 나타내었으며, chitosan농도가 0.1 mg/assay이 경우를 제외하고는 chitosan농도 증가에 따라 비례적으로 SOS유도 저해활성이 나타났다. Trp-P-2d 의해 DNA 손상을 유도한 다음 chitosan의 세포내 역제(bio-antimutagenicity) 활성을 살펴 본 결과, 저농도에서는 세포의 억제(desmutagenicity) 특성을, 0.75-1.0 mg/plate의 비교적 고농도에서는 세포내 억제특성을 나타내었다.