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Single-dose Oral Toxicity Study of β-glucosidase 1 (AtBG1) Protein Introduced into Genetically Modified Rapeseed (Brassica napus L.)

GM 유채에 도입된 β-glucosidase 1 (AtBG1)의 단회투여독성시험

  • 이순봉 (농업회사법인주식회사 에프앤피) ;
  • 정광주 (농업회사법인주식회사 에프앤피) ;
  • 장경민 (한국생명공학연구원 바이오평가센터) ;
  • 김성건 (유원대학교 의생명과학과) ;
  • 박정호 (한국생명공학연구원 바이오평가센터) ;
  • 김신제 (농업회사법인주식회사 에프앤피)
  • Received : 2016.09.28
  • Accepted : 2016.12.05
  • Published : 2017.02.28
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Abstract

Rapeseed (Brassica napus L.) is an oil crop classified as Brassicaceae, and it is widely grown worldwide. To develop a drought-resistant rapeseed, the ${\beta}$-glucosidase 1 (AtBG1) gene was introduced into rapeseed because drought- and salt-resistance phenotypes were observed when the AtBG1 gene was overexpressed in arabidopsis. Newly developed genetically modified crop must be proved to be safe. Safety assessments are based on the historical usage and scientific reports of a crop. In this study, we examined the potential acute oral toxicity of AtBG1 protein expressed in genetically modified (GM) rapeseed and calculated the minimum lethal dose at 6 weeks in both male and female ICR mice. AtBG1 protein was fed at a dose of 2,000 mg/kg body weight in five male and five female mice according to the marginal capacity concentration of OECD, 2,000 mg/15 ml/kg. Mortalities, clinical findings, and body weight changes were monitored for 14 days after dosing, and postmortem necropsy was performed on day 14. This study showed that no deaths occurred in the test group, and AtBG1 protein did not result in variations in common symptoms, body weight, and postmortem findings between the two groups. This showed that the minimum lethal dose of AtBG1 protein expressed in transgenic rapeseed exceed 2,000 mg/kg body weight in both sexes.

유채는 십자화과로 분류되는 유지작물로써 전 세계적으로 재배되는 작물이다. 이전 연구결과에서 가뭄저항성을 증대시키는 것으로 보고된 애기장대의 ${\beta}$-glucosidase 1 (AtBG1) 유전자를 도입함으로써 가뭄저항성 형질전환 유채를 개발하였다. 새로 개발된 형질전환 작물들은 그 이용에 대한 안전성에 대하여 어떠한 정보도 제공되지 않기 때문에 작물의 안정성에 대한 증명이 필수적이다. 이러한 안정성 평가는 작물의 역사적 사용과 과학적 증거를 기초로 한다. 이번 연구에서는 AtBG1이 도입된 형질전환 유채의 급성투여독성시험을 통하여 암수 마우스 각각에서 한계투여 용량을 확인하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 OECD의 급성독성의 권고안에 따라 AtBG1 단백질을 암수 각각 5마리의 ICR 마우스에 몸무게 1 kg 당 2,000 mg을 부형제에 녹여 강제구강투여 하였다. 투여일부터 14일 동안 운동성, 병리학적 이상, 몸무게를 측정하였고 마지막 14일에는 안락사 후에 부검을 통해 AtBG1 투여군과 비투여군의 차이를 확인하였다. 이상의 실험을 통하여 AtBG1 단백질이 운동성, 병리학적 이상, 몸무게 및 부검 결과에서 대조구와 실험구, 두 그룹간의 특이적인 차이를 보이지 않음을 확인하였다. 또한 AtBG1 단백질은 급성독성의 측면에서 안전한 물질로 판단되며, 한계허용치 용량이 2,000 mg을 상회함을 확인하였다. 따라서, 이는 차후 AtBG1 도입 유채의 인체위해성 평가 자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

Keywords

References

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