SOS chromotest 방법을 이용하여 천연물에 포함된 항변이원성 물질의 활성을 정량화 할 수 있는 항변이원 활성단위 측정법을 개발하였다. 이 방법에 의하여 시료의 항변이원 활성을 특정 화학적 변이원이 유도하는 변이원성이 표준측정 조건하에서 50% 억제되는 시료의 양으로 수치화하는 것이 가능하게 되었다. 확립된 방법으로 쌀의 품종별 항변이원 활성 및 기타 곡류의 항변이원 활성을 조사하였다. 그 결과 변이품종 쌀인 자도와 향도가 취반용으로 사용되는 추청보다 항변이원 활성이 높았고, 일반적으로 검정콩이나 팥과 같은 잡곡의 항변이원 활성이 현미보다 높았다.
마(산마, 재배마)의 생리활성 물질의 기능성을 밝힐 목적으로 마의 갈변물질, 점질물 및 식이섬유를 분리 정제하여 항변이원성을 검색하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 마의 갈변효소를 cathol, hydroquinion, resorcinol, pyrogallol 등에 반응시켜 얻은 갈변물질의 항변이원성은 sodium azide에 대하여 기질에 따른 차이가 없었으나, 2-aminofloureno에 대해서는 모든 기질에서 유의적으로 높았다. (P<0.01) 2. 마의 점질물과 식이섬유($\alpha$-cellulose, hemicellulose, pectin) 의 sodium azide와 2-ami-noflourene에 대한 항변이원성은 $\alpha$-cellulose와 hemicellulose에서 유의적으로 높았으며(p<0.01), $\alpha$-cellulose와 흡착 반응시킨 2-amino-flourene에 대한 항변이원성은 5시간 반응시 가장 높았고 반응시간이 경과함에 따라 감소하였다.
암을 유발시키는 원인은 생물, 물리, 화학적 요인 등 여러 가지가 있으나 근자에 들어 산업후에 따르는 환경오염의 증가는 화학적 원인에 의한 발암가능성을 증대시키고 있다. 이러한 화학적 인자의 발암 기전 중 많은 부분이 유전자에 상해를 일으킴으로써 암을 발생시킨다고 알려져 있다. 그러므로 항암실험을 수행하였던 파푸아뉴기니아산 열대식물 13과 23종 부위별 36시료에 대하여 항변이원성 검색실험을 통하여 유전독성을 가진 화학적 요인에 의한 발암 가능성에 대한 예방 효과를 알아봄으로써 발암에 대한 예방약물 개발의 기초 자료를 제공하고자 본 실험을 수행하였다.
유색미 19품종에서 염화메틸렌으로 추출한 각 성분들의 항변이원성 및 항산화 효과간의 상관성을 검토하였다. 항변이원성은 $(3.{\beta},22Z)-acetate-stigmasta-5,22-dien-3-ol$, 24-oxocholesterol acetate, 6E,8(E)-heptadiene 및 eicosane의 함량과 정의 상관성이 있었다. 항산화 효과 중 DPPH radical에 대한 전자공여능은 (24R,25S)-aplysterylacetate의 함량과 정의 상관성이 있었고, hydroxy radical 소거활성은 tetradecanoic acid 및 methyl ester-hexadecanoic acid, $(3.{\beta},24S)-stigmast-5-en-3-ol$ 들의 함량과는 각각 부의 상관성이 있었다. 또한 지질과산화 억제효과는 $(3.{\beta},24S)-stigmast-5-en-3-ol$ 함량과는 정의 상관을 그리고 3',3'-dimethylspiro [acridane-9,1'-indane] 및 $(3.{\beta})-24-methylene-9,19-cyclolanostan-3-ol$ 등의 함량과는 부의 상관성이 있었다.
알로에 베라(Aloe vera)와 아보레센스(Aloe avoresence)를 증류수, 메탄올, 에탄올, 헥산 및 에칠에테르로 각각 추출한 후 이들 용매별 추출물을 수용성 분획과 비수용성 분획으로 분리하여 NDP에 대한 항변이원성을 검색하였다. 알로에 베라와 아보레센스의 수용성 획분 모두 직접 변이원 물질인 NPD에 대하여 4~56%의 항변이 효과를 보였다. 반면, 알로에 베라의 용매별 비수용성 분획은 TA97 및 TA98 균주에서 54~100%의 높은 활성을 보였다. 특히 에칠에테르 추출물은 두 시험균주 모두에서 항변이 활성이 높게 나타났다. 알로에 아보레센스의 비수용성 분획은 74~100%의 높은 항변이 활성을 나타내었는데, 시료를 plate당 20 $\mu$ι 투여했을 때 모든 추출물들이 두 시험균주에서 90% 이상의 높은 항변이 활성을 나타내었다.
신선찰거대배아미, 화청거대배아미 및 남풍거대배아미 등 거대배 돌연변이 계통 쌀 3종류 및 일반미의 70% 에탄올 추출물을 제조하여, 이들의 항산화 활성 및 항변이원성을 비교 검정하였다. 거대배아미 추출물의 항산화 활성은 DPPH radical 및 Fenton 반응에 의해서 유도되는 hydroxy radical의 소거활성, hypoxanthine/xanthine oxidase system에서 생성되는 활성산소종인 superoxide radical의 소거활성, linoleic acid자동산화에 대한 지질 과산화 억제활성 및 토끼 적혈구 막지질의 과산화 억제활성 둥으로써 검정하였으며, 항변이원성은 E. coli PQ 37 균주를 사용하여 화학적 변이원 mitomycin C에 대한 변이원성 억제효과를 SOS chromotest에 의해서 검정하였다. 일반미 품종에 비해서 거대배아미 품종의 항산화 활성 및 항변이원성이 모두 높았으며, 거대배아미 품종 중에서는 남풍거대배아미가 가장 효과적인 경향이 있었다. 남풍거대배아미의 DPPH radical, superoxide radical과 hydroxyl radical 소거활성, 그리고 지질과산화 억제활성은 일반미보다 각각 2.3배, 3.3배, 1.7배 및 2.5배 정도까지 더 높았다.
국내외에서 수집 재배한 29품종 유색미의 70% 에탄올 추출물로 세포독성, 변이원성, 화학적 직접변이원 mitomycin C, 4-nitroquinoline-N-oxide, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone에 대한 항변이원성을 측정하였다. 세포 내재성 alkaline phosphatase활성을 지표로 유색미 추출물이 지시세포인 E. coli PQ 37의 성장에 미치는 영향을 조사한 결과 Jumlalocal, Jumlalocal-1을 포함하는 13종류의 유색미 추출물이 세포독성을 나타낸 반면 DK 1, SC-5, LK 1A-2-12-1-1및 wx 139-3-64-20-3-1등의 품종은 세포성장 촉진활성을 나타내었다. SOS chromotest 기법을 이용하여 유색미가 가지는 변이원성 및 항변이원성을 조사한 결과에서는 Jumlalocal-1, IR 17491-5-4-3-3 및 Jumlalocal 등의 품종이 변이원성을 유도하는 품종이었다. 화학적 직접변이원 mitomycin C, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone 및 4-nitroquinoline-N-oxide 에 대해서 공통적으로 항변이원성 효과가 인정되는 유색미 품종은 LK1-3-6-12-1-1, Parnkhari 203, Jumlalocal, wx 139-3-64-20-3-1, Muthumanikam, HP 883-1-1-1-B-1-1, Jumla-local-1 등 7품종이었다.
130종의 식물성 한약재에서 제조한 열수 추출물의 변이원성, 항변이원성 및 세포독성을 측정하였다. 세포내재성 alkaline phosphatase의 활성을 지표로 한약재가 지시세포인 E. coli PQ37의 성장에 미치는 영향을 조사한 결과, 연교(Forsythia koreana Nakai)를 포함한 14종류의 시료자체에서 세포독성이 강하게 나타난 반면, 속단(Phlomis umbrosa Turcz.)등 22종의 시료에서는 세포성장을 촉진하는 활성이 나타났다. SOS chromotest기법을 이용하여 한약재가 가지는 변이원성 및 항변이원성을 조사한 결과, 연교(Forsythia koreana Nakai)와 황련(Coptis japonica Nakai)을 포함한 36종의 시료에서 돌연변이를 유발시키는 능력이 나타난 반면, 산사(Crataegus pinnatifida Bunge)를 포함한 12종의 한약재에서 뚜렷한 항변이원 활성이 검정되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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