본 연구에서는 겨우살이 열수 추출물인 미슬로 C의 안전성을 검토하고자 유전 독성 및 실험동물을 이용한 안전성 검사를 실시하였다. 미슬로 C의 미생물 돌연변이 실험을 S. typhimurium의 히스티딘 요구성 균주와 E. coli의 트립토판 요구성 균주를 이용하여 대사 활성계 적용 및 비적용 하에서 복귀돌연변이 시험을 실시한 바, $5,000{\mu}g/plate$의 처리 농도까지 복귀돌연변이 집락은 나타나지 않았다. ICR 마우스에게 500, 1,000 및 2,000 mg/kg를 경구 투여하고, 골수세포를 수집하여 소핵을 측정한 결과, 정상마우스의 경우와 비교하여 유의한 소핵은 관찰되지 않았기에 미슬로 C는 유전독성을 유발하지 않는 것으로 판단되었다. 식품의약안전청의 의약품 등의 독성시험기준에 따라 암 수 SD 계열의 랫드에 시험물질을 0, 500, 1,000 및 2,000 mg/kg/day의 용량으로 1회 경구 투여한 후, 14일간의 체중 변화 및 사망률을 조사한 결과, 대조군과 비교하여 유의한 체중 변화는 없었으며, $LD_{50}$은 2,000 mg/kg 이상인 것으로 사료된다. 또한 0, 250, 500 및 1,000 mg/kg/day의 용량으로 13주간 반복 투여하면서 실험동물의 일반증상, 체중변화, 혈액 및 혈액생화학적 변화, 부검소견, 조직학적인 변화를 관찰하였다. 시험기간 중 암 수 모든 군에서 시험물질 투여에 기인한 일반적인 증상 변화는 관찰되지 않았고, 시험물질의 반복 투여로 인한 사망 마우스 역시 관찰되지 않았다. 따라서 미슬로 C를 13주간의 랫드에 대한 13주 반복 경구 투여 결과, 무독성량은 최소한 1,000 mg/kg 이하인 결과를 나타냈으며, 이 농도에서 독성을 유발하는 표적장기는 관찰되지 않았다.
섭취 빈도가 높은 어류중 붉은 살 생선인 고등어(Mackerel), 삼치(Saury pike), 방어(Yellowtail), 연어(Salmon), 흰 살 생선인 조기 및 염장조기(Croaker, Salted Croaker), 및 갈치(Trichiurus)를 시료로 하여 , 가스그릴, 전기그릴과 microwave oven으로 가열 조리한 후 일정기간 동안 냉장 및 냉동 보존한 시료와 보존한 시료를 microwave로 재가열하였을 때 변이원성을 in vitro test로 Ames/salmonella assay를, in vivo test 로 Micronucleous test를 실시하여 검색하고, 그 제어방법으로 항암성분을 많이 함유하고 있는 녹황색 채소즙으로 전처리하여 돌연변이 억제능을 검토하고자 한다. 또한, 지질의 과산화도를 측정하여 변이원 생성과 과산화 지질간의 상관성을 검토한 결과는 다음과 같다. 1.어류의 가열조리에 의해 대조군(생시료)보다 변이원성이 유의적으로 증가되었는데 , 생성된 변이원은 모두 농도 의존성을 나타내었으며, 5 mg/plate인 농도구간에서 돌연변이원성이 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 2. 조리온도가 높아질수록 변이원성이 유의적으로 높아졌으며 대사활성물질을 첨가했을 경우 무첨가시보다 2-4 배정도 돌연변이원성이 높게 나타났다. 3. 조리기기에 따른 복귀 돌연변이 균수는 가스그릴과 전기그릴군 간에는 유의적인 차이가 없었으나 MW에서 조리한 시료의 경우에는 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05). 4. 생선 종류별 변이원성을 검색한 결과 흰살 생선이 붉은 살 생선에 비해 유의적으로 낮은 변이원성을 나타내었으며, 붉은 살 생선간에 유의적인 차이는 나타나지 않았으나 고등어가 약간 높은 변이원성을 나타내었고, 흰살 생선중에서도 유의차는 없었으나 염장조기가 가장 낮은 변이원성을 나타내었다. 5. 채소즙 및 녹차 추출물로 처리 후 가열조리을 한 시료의 경우 모두 대조군에 비해 유의적으로 변이원성이 억제되었으며, 녹차>생강>무순으로 변이원성 억제효과가 나타났다. 6. 저장에 의해 돌연변이원성이 유의적으로 증가하였는데, 냉장 저장시 저장 3일째부터, 냉동저장시에는 저장 7일째부터 변이원성이 유의적으로 증가하였다. 냉동저장보다 냉장저장시 더 높은 변이원성을 나타내었고 MW에 의한 재가열에 의해 변이원성이 증가되었다. 7. Micronucleus test 결과, 조리온도가 증가할수록 골수 소핵 형성이 유의적으로 증가되었고, 채소즙 처리군의경우 생강>녹차>무순으로 골수 소핵 형성 억제효과를 보였다. 8. 조리, 재가열 및 저장 조건에 따른 산패도(TBA value)를 측정한 결과 저장기간이 길어질수록 산패도가 증가하였고 냉장 저장시료의 경우 저장 3일째부터 유의 적으로 산패도가 증가되었으며 냉동 저장 시료의 경우에 는 저장 7일째부터 유의적으로 높은 산패도를 나타내었다. 냉장저장 시료가 냉동저장 시료보다 더 높은 산패도를 나타내었으며, microwave에 의한 재가열에 의해 산패도가 증가되었다. 9. 채소즙 및 녹차 추출물로 처리 한 고등어의 DPPH에 대한 전자공여능(%EDA)측정 결과는 양파>녹차>생강>양배추 순으로 양파의 전자공여능이 가장 높게 나타났다. 10.전기그릴 26$0^{\circ}C$에서 조리한 시료의 냉장저장 및 냉동저장에 따른 변이원성과 과산화지질 생성간의 상관관계는 냉장 저장했을 때 0.93으로 높은 상관관계를 나타내었고 재가열했을 경우 0.98로 상관관계가 더 높게 나타났다. 냉동저장 역시 0.92를 나타내어 상당히 높은 상관관계를 나타내었으나 재가열했을 경우에는 0.89로 오히려 낮은 상관관계를 보였다.
본 연구는 방사선 조사식품에 대한 소비자들의 수용성을 증대하고, 감마선조사의 대체기술로 X-선 조사의 상용화를 확대할 목적으로 30 kGy X-선 조사식품 4종(닭고기, 전란분말, 건파, 후추)의 유전독성학적 안전성 평가를 실행하였다. Salmonella Typhimurium TA98, TA100, TA1535 및 TA1537에 대한 X-선 조사식품 4종의 복귀변이 집락 수를 조사한 결과, 대사 활성계 도입 및 부재 시 모두 시험 적용 농도인 $40{\sim}5,000{\mu}g/plate$의 범위에서 복귀변이 집락 수의 농도 의존적인 증가 혹은 감소를 보이지 않았다. 그리고 포유류 배양세포를 이용한 염색체 이상 시험에서도 X-선 조사식품 4종은 $625{\sim}5,000{\mu}g/mL$의 시험 적용 농도에서 염색체 이상 유발능이 5% 미만이어서 염색체 이상을 유발하지 않는 것으로 나타났다. 또한 설치류 망상적혈구를 이용하여 X-선 조사식품 4종의 소핵 형성 시험을 수행한 결과 시험 적용 농도인 250~2,000 mg/kg의 범위에서 소핵을 가진 망상적혈구의 출현율이 음성대조군과 유의한 차이를 나타내지 않아 소핵을 유발하지 않음을 확인하였다. 이상의 결과를 바탕으로 위해 분석 결과 30 kGy X-선 조사식품 4종(닭고기, 전란분말, 건파, 후추)은 본 시험조건에서 유전 독성이 없는 것으로 나타났다.
벌 화분은 영양보조제와 전통의약품으로 오랫동안 사용되어 왔다. 그러나 벌 화분은 두터운 외피를 갖고 있어 산이나 알칼리는 물론 위장관의 소화효소와 기계적 압력에 의해서도 잘 파괴되지 않는 단점이 있다. 이로 인해, 벌 화분을 경구로 섭취할 때 생체이용률은 10-15%에 불과한 실정이다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 본 연구진은 이전의 연구에서 습식나노분쇄 기술을 소개하였고 이를 통해 활성성분의 추출률이 약 11배 증가함을 보고하였다. 본 연구에서는 습식나노분쇄를 통해 제조한 나노화 벌 화분의 안전성을 증명하고자 하였다. 먼저, 흰쥐와 비글견에서 단회 투여 독성 시험을 진행하였다. 나노화 벌 화분의 투여 용량은 흰쥐는 5, 10 또는 20 g/kg, 비글견은 1.5, 3 또는 6 g/kg으로 설정하였다. 흰쥐에서는, 10 g/kg 또는 그 이상의 용량을 투여한 동물에서 색변이 관찰되었다. 비글견에서는 6 g/kg 투여군에서 나노화 벌 화분 투여 4시간 후에 설사가 관찰되었다. 그러나, 흰쥐와 비글견 모두에서 뚜렷한 임상증상이 관찰되지 않았으며 안락사 후 부검을 진행한 결과에서도 장기의 이상이 관찰되지 않았다. 다음으로 나노화 벌화분의 유전독성을 복귀돌연변이시험, 염색체이상시험 및 소핵시험을 이용하여 확인하였다. 소핵시험에서는 시험에 사용한 최대용량인 2,000 mg/kg에서도 독성이 발견되지 않았다. 마찬가지로 복귀돌연변이시험과 염색체이상시험에서는 실험에 사용된 최고 농도에서도 독성을 나타내지 않았다. 종합하면 나노화 벌 화분은 본 실험에서 설정한 최고 용량인 20 g/kg/day의 용량까지는 매우 안전한 것으로 판단되며 이러한 결과는 나노화 벌 화분을 기능성 식품 또는 천연물 의약품으로 개발하는 데 중요하게 이용될 것으로 기대된다.
The safety of a new natural plant composition (ADP) was assessed on the genotoxicity study and 14-day repeat dose toxicity study. ADP contains a mixed water extract obtained from the mixture of Phellodendron cortex (Phellodendron amurense) and Anemarrhena rhizoma (Anemarrhena asphodeloides), and poses the contractile properties mediated by alpha-adrenoceptor of the prostate and urethra as well as antioxidant and anti-inflammatory properties. In order to evaluate genetic safety, in vivo micronucleus test was performed in ICR mice orally administered with three dose levels of 1250, 2500, 5000 mg/kg body weight, and vehicle and positive control. In the 14 days study, Sprague-Dawley rats were treated with ADP at the dose levels of 500, 1000, 2000 mg/kg once a day, and clinical signs, body weights, hematology, serum biochemistry, necropsy findings and organ weights were monitored and examined. In experimental results, ADP treatment, compared with vehicle control, did not induce the micronucleated erythrocytes from mouse bone marrow. In the 14 days study, any significant and toxicological differences in all measurements of parameters were not observed in ADP treatment groups of animals, compared with vehicle treatment. The No-Observed-Adverse-Effect-Level (NOAEL) of ADP in the 14 days study was determined to be greater than 2000 mg/kg/day in both sexes.
The silkworm extract powder contain 1-deoxynojirimycin (DNJ), a potent ${\alpha}$-glycosidase inhibitor, has therapeutic potency against diabetes mellitus. Therefore, natural products containing DNJ from mulberry leaves and silkworm are consumed as health functional food. The present study was performed to evaluate the safety of the silkworm extract powder, a health food which containing the DNJ. The repeated toxicity studies and gentic toxicity studies of the silkworm extract powder were performed to obtain the data for new functional food approval in MFDS. The safety was evaluated by a single-dose oral toxicity study and a 90 day repeated-dose oral toxicity study in Sprague-Dawley rats. The silkworm extract powder was also evaluated for its mutagenic potential in a battery of genetic toxicity test: in vitro bacterial reverse mutation assay, in vitro chromosomal aberration test, and in vivo mouse bone marrow micronucleus assay. The results of the genetic toxicology assays were negative in all of the assays. The approximate lethal dose in single oral dose toxicity study was considered to be higher than 5000 mg/kg in rats. In the 90 day study, the dose levels were wet at 0, 500, 1000, 2000 mg/kg/day, and 10 animals/sex/dose were treated with oral gavage. The parameters that were monitored were clinical signs, body weights, food and water consumptions, ophthalmic examination, urinalysis, hematology, serum biochemistry, necropsy findings, organ weights, and histopathological examination. No adverse effects were observed after the 90 day administration of the silkworm extract powder. The No-Observed-Adverse-Effect-Level (NOAEL) of silkworm extract powder in the 90 day study was 2000 mg/kg/day in both sexes, and no target organ was identified.
E. fetida를 방사선과 수은에 각각 노출시킨 후, 체강세포를 추출하고 단세포 겔 전기영동 기법을 이용하여 DNA의 손상정도와 시간의 경과에 따른 수복 양상을 평가해 보았다. 그 결과, 방사선 조사 후의 시간이 경과할수록 대체로 DNA 손상정도가 감소했으며, 12시간 내에 모든 실험군의 DNA가 완전히 수복되었다. 정확한 수복 완료 시간을 알아보기 위해 OTM 값을 대조군과 비교해 보면 2.5와 5Gy는 방사선 조사 후 약 2시간, 10과 20 Gy는 약 3시간, 50 Gy는 약 12시간이 지나자 DNA가 완전히 회복된다고 판단할 수 있었다. 또한 지렁이를 80과 160 mg $kg^{-1}$ 농도의 염화수은(II)에 48시간 동안 노출시킨 후, 수은에 오염되지 않은 깨끗한 배양토에서 72시간을 다시 배양했을 때 손상된 DNA가 완전히 수복되었다. 본 연구 결과는 산화적 스트레스 인자에 대한 생물의 민감도를 측정하는 자료로 제시될 수 있으며, 향후 다양한 생물을 대상으로 실험을 진행한다면 동일한 유전독성 물질에 대한 생물종 간의 감수성을 비교 분석할수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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