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논문 상세정보

SOS Chromotest 및 Ames test에서의 Chloropropanol류의 변이원성

Mutagenicity of Chloropropanols in SOS Chromotest and Ames Test

초록

3-Chloro-1,2-propanediol (3-MCPD), 1,3-dichloro-2-propanol (1,3-DCP), 2,3-dichloro-1-propanol (2,3-DCP)과 같은 chloropropanol들이 일부 식품에서 검출됨으로서 위해성 논란이 제기되었기에 본 연구에서는 Ames test와 SOS Chromotest를 이용하여 미생물 시험계에서의 chloropropanol류의 유전독성 및 변이원성을 검토하였다. E. coli PQ37에서는 1,3-DCP를 제외한 3-MCPD와 2,3-DCP는 뚜렷한 용량반응 관계를 보이며 SOS반응 유도활성을 나타내어 유전독성이 있는 것으로 판단되었고 3-MCPD보다는 2,3-DCP가 강한 유도활성을 나타내었다. 또한 E. coli PQ35 (PQ37 $uvrA^+)$에서는 SOS반응 유도활성이 E. coli PQ37에서 보다 매우 낮은 반면에, E. coli PQ243 (PQ37 tagA alkA)에서는 매우 높게 나타남으로서 이들 물질에 의하여 유도되는 DNA 손상은 절제수복에 의해 수복될 수 있는 손상과 절제수복에 의해 수복되지 않으며 adaptive response를 유도할 수 있는 3-methyladenine 또는 이와 유사한 손상 등이 작용하는 것으로 나타났다. S. typhimurium TA100을 이용한 Ames test에서도 3-MCPD와 2,3-DCP는 뚜렷한 용량반응 관계를 보이며 강한 돌연변이원성을 나타내었으나 SOS Chromotest에서와는 달리 1,3-DCP 또한 돌연변이원성을 나타냈으며, 변이활성정도는 2,3-DCP>3-MCPD>1,3-DCP의 순으로 나타났다. 그러나 S. typhimurium TA98과 TA97a에서는 돌연변이활성이 미미하게 나타남으로서 chloropropanol류에 의한 돌연변이는 주로 염기치환에 의한 작용임을 알 수 있었다. 한편, S. typhimurium TA1535 (-R factor plasmid)에서 3-MCPD와 2,3-DCP의 돌연변이활성이 S. typhimurium TA100에 있어서 보다 상당히 낮은 결과로부터 이들 물질에 의한 돌연변이 유발은 주로 SOS수복 의존성인 것으로 나타났다. Amestest와 SOS Chromotest의 결과를 종합하여 볼 때 3-MCPD와 2,3-DCP는 3-methyladenine 또는 이와 유사한 DNA 손상에 의한 SOS수복 비의존성 돌연변이 및 SOS반응 유도성 손상, 특히 절제회복에 의해 쉽게 제거될 수 있는 손상에 의한 SOS수복 의존성 돌연변이를 동시에 일으키는 것으로 사료된다.

Abstract

SOS Chromotest and Ames test were carried out to evaluate the mutagenicity of three chloropropanols. In the SOS Chromotest, 3-monochloro-l,2-propanediol (3-MCPD) and 2,3-dichloro-1-propanol (2,3-DCP) except for 1,3-dichloro-2-propanol (1,3-DCP) induced SOS response in Escherichia coli PQ37 with dose-response relationship and 2,3-DCP was far more genotoxic than 3-MCPD. The genotoxic activities of both compounds, however, were very lower in E. coli PQ35 (PQ37 $uvrA^+)$ as compared to them in E. coli PQ37, whereas much higher in E. coli PQ243 (PQ37 tagA alkA). These results indicate that there are at least two types of DNA lesions caused by these compounds; one is a excision-repairable and the other is 3-methyladenine or any similar lesion which is excision-unrepairable and can induce adaptive response. In Salmonella typhimurium TA100, all the compounds showed strong mutagenicities, establishing the following genotoxic order: 2,3-DCP>3-MCPD>1,3-DCP. But the mutagenic activities were very low in S. typhimurium TA98 and TA97a. These results suggest that the mutation by chloropropanols can be induced by the DNA lesions causing base-pair substitutions. From the result that the mutagenicities of 3-MCPD and 2,3-DCP in S. typhimurium TA1535 were very low as compared to those in S. typhimurium TA100, it was appeared that the mutations by both compounds necessitate error-prone SOS repair.

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