Study of Antidotes on the Nephrotoxicity of Ochratoxin A

Ochratoxin A의 신장독성감소 방법에 대한 연구

Ochratoxin A (OA) is a mycotoxin produced by Aspergillus ochraceus as well as other molds. It is a natural contaminant of mouldy food and feed. OA has a number of toxic effects, the most prominant being nephrotoxicity. Futhermore, OA is immunosuppressive, genotoxic, teratogenic and carcinogenic. OA inhibits protein synthesis by competition with phenylalanine in the phenylalanine-tRNA aminoacylation reaction. Recently, lipid peroxidation induced by OA has been reported, indicating that the lesion induced by this mycotoxin could be also related to oxidative pathway. Since it seems impossible to avoid contamination of foodstuffs by toxigenic fungi, detoxification and detoxication of OA are needed. In this study we investigated the protective effects of aspartame (Asp), phenylalanine (Phe), polyphenol 70S (PP) and aloe extract (AE) on the nephrotoxicity induced by subacute exposure to the OA. Asp and Phe are structural analogues of OA. PP, an ingredient of Green Tea and AE have been known as antioxidant and radical scavenger. Phe (40 mg/kg, i.p.) and Asp (25 mg/kg, p.o.) were administered to Sprague-Dawley rats simultaneously with OA (2.0 mg/kg, p.o.) for 2 weeks. PP (200 mg/kg, p.o.) and AE (50 mg/kg, i.v.) were pretreated before administration of OA, for 2 weeks and 3 days, respectively. Using enzymuria, BUN level, creatinemia and histophathologic examination as indices of renal damage, we observed that all of four compounds prevented the nephrotoxic effects induced by OA. It seems that structural analogues of OA such as Asp and Phe have better protective effect on the nephrotoxicity of OA than antioxidants. These results indicate that 1) formation of free radical and lipid peroxidation are likely to be involved in the nephrotoxicity of OA in vivo, 2) Asp, PP and AE might be used for prevention of renal lesions in cases of ochratoxicosis.

곰팡이 독소인 ochratoxin A(OA)는 신장독성, 최기형성, 발암성 및 면역독성을 나타내며, 식품, 곡류 및 정육등에 잔류한다고 알려져 있다. 최근 우리나라의 된장, 간장등 발효식품에서도 OA가 검출되었다는 보고가 있어 OA에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 OA의 전반적인 위해성 평가의 일환으로 OA의 독성 표적장기인 신장에 초점을 맞추어 신장독성 감소방법을 제시하고자 한다. 신장독성을 감소시키기 위한 대상 물질로는 1) 기존에 독성감소 물질로 알려진 phenylalanine(Phe), 2) phenylalanime과 asparitc acid로 구성된 감미료인 아스파탐(Asp), 3) 녹차의 성분이며 free radical scavenger 및 ntioxidant 작용이 있는 polyphenol(PP), 4) 최근 수명연장 효과가 있고 특히 신장 질환에 대한 예방 효과가 있다고 알려진 aloe 추출물(AE)을 선택하였다. 신장독성을 유발시키기 위하여 OA를 2.0 mg/kg의 용량으로 2주간 연속 경구 투여하였다. Phe(40 mg/kg, i.p.)과 Asp(25 mg/kg, p.o.)은 OA(2.0 mg/kg, p.o.)와 병용 투여하였으며, PP(200 mg/kg, p.o)는 OA 투여 2주전부터, AE(50 mg/kg, i.v.) 은 3일전부터 전처리하여 OA(2.0 mg/kg, p.o.)와 2주간 병용 투여하였다. 신장독성의 확인은 혈청중 BUN, creatinine 치 및 뇨중 ${\gamma}-glutamyltranspeptidase와\;N-acetyl-{\beta}-D-glucosaminidase$의 활성을 측정하였고, 신장에 대한 조직 병리 검사를 실시하였다. 실험결과, OA를 2주간 2.0 mg/kg용량으로 투여한 결과 신장독성이 유발되었으며, 독성 감소 물질로 사용한 4개의 화합물 모두 혈액 및 뇨중 신장독성 지표를 유의성 있게 감소시켰다. 조직 병리 검사결과 OA에 의하여 신장의 근위 세뇨관에 변성이 유발되었으며, 4개의 혼합물 처리군에서는 변성이 관찰되지 않았다. 이러한 결과로부터 Phe, Asp, PP 및 AE는 모두 OA에 의한 신장독성을 감소시킬 수 있으며, OA에 의한 신장독성 유발에는 Phe에 대한 경쟁작용 및 free radical 생성이 관여되어 있음을 알 수 있다.