[논문]김치로부터 분리한 Leuconostoc citreum GR1의 마우스에 대한 급성독성

이환; 차선숙; 이명렬; 장해춘; 이재준

doi:10.11002/kjfp.2013.20.1.121

[국내논문] 김치로부터 분리한 Leuconostoc citreum GR1의 마우스에 대한 급성독성
Acute Toxicity of Leuconostoc Citreum GR1 Isolated from Kimchi in Mice 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.20 no.1, 2013년, pp.121 - 126

이환 (조선대학교 식품영양학과) , 차선숙 (조선대학교 식품영양학과) , 이명렬 (조선대학교 식품영양학과) , 장해춘 (조선대학교 식품영양학과) , 이재준 (조선대학교 식품영양학과)

초록
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본 연구는 김치에서 분리한 우수한 항균활성을 나타내는 Leuc. citreum GR1을 분리하여 단기투여에 의한 안전성을 확인하고자 식품의약품안전청의 의약품 등의 독성시험기준에 따라 실시하였다. 시험물질인 Leuc. citreum GR1의 임상적용 경로가 구강이므로 경구투여용 존데를 사용하여 단회 경구 투여를 수행하였으며, 투여용량은 단회 경구투여 최고용량인 5,000 mg/kg을 고농도로 설정하였다. 급성독성시험을 위하여 경구 1회 시험물질을 625, 1,250, 2,500 및 5,000 mg/kg 투여 용량으로 하여 ICR계 암 수 마우스에게 용량별 각 군당 10마리씩 시험물질을 투여한 후 14일간의 일반증상, 사망률, 체중, 임상증상 및 육안적 소견을 관찰하였다. 단회 경구투여한 후 모든 시험군에서 사망례가 관찰되지 않았으며, 시험동물은 시험 종료 시까지 계속 생존하여 평균치사량을 산출할 수 없었다. 경구투여한 후 마우스의 체중변화에 있어서도 암 수 모두 대조군과 시료물질 투여군 사이에 유의성 있는 차이는 보이지 않았으며, 용량 의존적인 차이도 볼 수 없었다. 단회 경구구투여 후 시험 종료한 다음 생존동물 모두를 부검하여 주요 장기의 육안적 소견을 관찰한 결과 대조군과 시료투여군 모두에서 외관상이나 내부 장기에 어떠한 이상소견이나 병변이 관찰되지 않았다. 이상의 결과로부터 시험물질인 Leuc. citreum GR1는 경구투여 시 ICR계 암 수 마우스에서 독성학적인 변화가 관찰되지 않았으며, 경구투여가 5,000 mg/kg 이상인 저독성의 안전한 물질로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The present study was carried out to investigate the in vivo single-dose acute toxicity of Leuconostoc citreum GR1 (Leuc. citreum GR1), a lactic acid bacteria isolated from kimchi, in ICR male and female mice. The test article was orally administered once to both sexes of mice. The mortalities, clinical findings, autopsy findings, and body weight changes were monitored daily for two weeks. The male and female mice were gavaged with Leuc. kimchi GR1 of four doses (625, 1,250. 2,500 and 5,000 mg/kg). The oral $LD_{50}$ of Leuc. citreum GR1 was considered higher than 5,000 mg/kg. No significant changes in the general conditions, body weights, clinical signs and presence of gross lesions were observed in both sexes of mice to whom Leuc. citreum GR1 was administered orally. The results indicated that the 5,000 mg/kg dose of Leuc. citreum GR1 showed no adverse effect.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 김치에서 분리한 김치 숙성에 관여하는 우수한 발효능, 박테리오 생성능 및 박테리오신 생성 유도작용 보유능을 동시에 갖춘 김치발효 우량 종균(16) 이며, 항균 활성이 우수한 Leuc. citreum GR1을 분리하여 안정성 평가의 일환으로 단회 투여 시 나타날 수 있는 독성 평가를 위해 식품의약품안전청 국립독성연구소 독성 · 약리 · 병리시험 표준작업지침서의 일반 독성 시험기준(17,18)에 따라 마우스에서 단회 경구투여에 의한 급성 독성을 평가하였다.

제안 방법

본 연구에서는 시험물질 투여 전 4시간 정도 절식시킨 다음 체중을 측정하여 체중 범위에 따른 무작위법에 의거하여 실험군을 분리하였으며, 식품의약품안정청의 독성시험 기준(1992, 12)과 OECD guideline (19)에 의하여 Leuc. citreum GR1은 경구투여 가능 최대 용량인 5,000 mg/kg을 최고 용량으로 하고 등비를 0.5로 하여 5,000, 2,500, 1,250 및 625 mg/kg로 정하고, 정제 증류수로 희석하여 시험물질을 제조하였다. 투여방법은 금속제 경구투여용 존대를 이용하여 강제 경구투여 방식으로 위 내에 직접 주입하였다.
식품의약품안정청 독성시험기준에 따라 투여 당일은 투여 직후부터 6시간 동안 매시간 특별한 주의를 가지고 관찰하였고, 투여 다음날부터 14일 까지는 일반증상 관찰법에 의하여(20,21) 매일 1회 모든 동물에 대해 일정한 시간에 일반 증상 및 중독 증상, 사망의 유무를 전 실험 기간동안 관찰하였으며, 이상증상 및 정도를 개별적으로 기록하였다.

대상 데이터

시험 유산균주는 광주광역시와 전라남도 등지에서 수집한 잘 익은 배추김치에서 분리한 것으로 조선대학교 식품영양학과 식품미생물실험실에서 유산균주인 Leuc. citreum GR1을 선별하여 실험에 사용하였다. 유산균 성장배지는 MRS (Difco laboratories, MI, USA)의 액체를 사용하였으며, 배양조건은 30℃ incubator (Vision Co, Seoul, Korea)에서 24시간 정치 배양하였다.
시험동물은 ㈜코아텍(Pyeongtaek, Gyeonggi-Do)에서 분양받은 특정병원체부재(SPF) 5주령의 암 · 수 ICR계 마우스를 사용하였다. 1주일간의 순화사육 기간 동안에 임상관찰 등을 시행하여 정상적인 동물만 시험에 사용하였다.

데이터처리

본 실험에서 얻은 결과는 SPSS 12.0 P/C package를 이용하여 실험군당 평균과 표준오차를 계산하였고, 일원배치분산분석(one way ANOVA)을 실시하였으며, 사후검정은 Tukey-test에 의하여 실행하였다. 본 연구에 이용된 통계적 유의성 검증은 p<0.

성능/효과

Table 3에서와 같이 625, 1,250, 2,500 및 5,000 mg/kg 용량의 Leuc. citreum GR1을 경구로 단회 투여한 시험물질과 대조군의 암·수 ICR 마우스를 14일 동안 관찰한 결과 털 빠짐 현상, 설사, 다뇨, 연변, 활동저하현상, 진전 및 부종 등 시험물질의 투여와 관련된 어떠한 임상증상의 이상 소견이 관찰되지 않았다. 다만 고용량(5,000 mg/kg) 경구 투여한 수컷 마우스의 경우 1시간 이내에 활동력 감소 1례가 일시적으로 관찰되었으나 이러한 증상은 투여 1일 후에는 모든 개체가 정상으로 회복되었다.
단회 경구투여 한 후 시험 종료한 다음 생존동물 모두를 부검하여 주요 장기의 육안적 소견을 관찰한 결과, 모든 실험동물에서 심장, 폐, 신장, 부신, 간, 위, 비장, 흉선, 대장, 맹장 등의 주요 내부 장기에 대한 외관상이나 내부 장기에 어떠한 육안적 이상소견이나 병변이 발견되지 않았다. 단회투여 독성시험의 경우 육안적 이상소견이 관찰된 장기 및 조직에 대하여 병리조직학적 검사가 포함되어야 한다는 “의약품 등의 독성시험기준(식품의약품안전청고시 제 2005-60호.
일반적으로 급성독성시험의 경우 사망 예를 관찰 할 수 없는 경우에는 최고 용량을 5,000 mg/kg 까지 투여 용량으로 하여 시험을 실시(22,23)하기 때문에 예비실험결과를 토대로 최고 용량 5,000 mg/kg 까지 투여하였다. 따라서 Leuc. citreum GR1의 단회 경구투여시 용량을 5,000 mg/kg 까지 투여하여도 사망을 관찰할 수 없어 독성학적 영향을 받지 않는 최소치사량은 암·수 마우스 모두에서 적어도 5,000 mg/kg을 상회하는 것으로 나타났다. US Environmental Protection Agency OPPTS 870.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	유산균은 어떤 세균인가?	김치가 숙성되는 과정에서 유산균이 생성되는데 유산균은 자연계뿐만 아니라 인간 및 동물의 건강한 장내에 주로 서식을 하고 있는 유용한 세균으로 알려져 있다(2). 인간의 장내에는 여러 균들이 있는데 이 균들은 소화 흡수, 배설, 물질합성 등에 관여 한다.
	미국이나 유럽에 비하여 한국인의 관상심장질환으로 인한 사망률이 낮은 이유는?	우리나라는 최근 서구화 된 식사패턴으로 에너지 과잉 및 지질섭취의 증가로 동맥경화, 고혈압, 뇌혈관질환, 심혈관계 질환 환자의 수가 급격하게 늘어나고 있다(1). WHO에서 보고된 바에 의하면 미국이나 유럽에 비하여 한국인의 관상심장질환으로 인한 사망률이 낮은 것으로 나타났는데 이는 한국의 채식위주의 식단과 한국의 전통음식인 김치 속에 들어있는 균들도 밀접한 관계가 있을 것으로 생각된다.
	Leuconostoc 속 중에서 Leuc. citreum은 어떤 용도로서 활용이 기대되는가?	이로 인해 Leuc. citreum은 넓은 범위의 항진균과 항세균 활성을 나타내므로 천연 식품보존제 및 사료보존제로서의 활용이 기대되고 있다. 또한 박테리오신은 미생물이 생산하는 천연의 무독성 방부제로 주목받고 있는 항균성 단백질이며 잘 발효된 김치의 유산균에 의해 생성된다.

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표제어: PCR

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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