상지추출물의 독성을 복귀돌연변이, 단회투여 및 반복투여 독성 등 다각적으로 적용하여 평가하였다. 상지추출물의 복귀돌연변이 실험을 Salmonella Typhimurium의 히스티딘 요구성 균주 4종과 Escherichia coli의 트립토판 요구성 균주 1종을 이용하여 대사활성계 적용 및 비적용 하에서 Ames test를 실시하였다. 대사활성계 유무에 상관없이 $5,000{\mu}g/plate$의 처리 농도까지 복귀돌연변이 콜로니 수는 증가되지 않았으므로 상지추출물은 복귀돌연변이를 유발하지 않는 것으로 판단하였다. SD rats 암수에 1,250, 2,500 및 5,000 mg/kg의 농도로 단회 경구투여 하고 14일 동안 일반증상, 운동성, 식이섭취량, 사망 여부 및 체중 변화를 조사한 결과, 사망동물은 관찰되지 않았으며 대조군과 비교하여 실험동물의 암수 모두에서 시험물질 투여에 따른 일반적인 증상변화는 나타나지 않았다. 대조군과 시험군은 모두 정상적인 체중 증가가 관찰되었고 대조군과 비교하여 상지추출물 투여군의 유의적인 체중 변화는 나타나지 않았으며, $LD_{50}$은 암수 모두 5,000 mg/kg 이상인 것으로 판단하였다. 또한, 상지추출물을 500, 1,000 및 2,000 mg/kg/d의 용량으로 28일간 반복 경구투여 하면서 실험동물의 일반증상, 사망동물의 유무, 체중 변화, 식이섭취량, 혈액학적 및 혈액생화학적 변화, 부검 후 육안적 검사를 통한 병변의 유무를 관찰하였다. 시험기간 동안 암수 모든 군에서 반복 투여로 인한 사망동물이 없었으며 정상적인 체중 증가가 나타났다. 대조군과 비교하여 상지추출물의 투여에 따른 체중 변화는 통계학적으로 유의성이 없었으며 암수 모두 대조군과 비교하여 식이섭취량의 차이 및 유의할만한 일반증상도 관찰되지 않았다. 시험물질의 투여에 따른 장기 무게, 혈액학적 분석 결과 및 혈액생화학적 분석 결과 등에서도 독성 및 이상소견이 발견되지 않았다.
상지추출물의 독성을 복귀돌연변이, 단회투여 및 반복투여 독성 등 다각적으로 적용하여 평가하였다. 상지추출물의 복귀돌연변이 실험을 Salmonella Typhimurium의 히스티딘 요구성 균주 4종과 Escherichia coli의 트립토판 요구성 균주 1종을 이용하여 대사활성계 적용 및 비적용 하에서 Ames test를 실시하였다. 대사활성계 유무에 상관없이 $5,000{\mu}g/plate$의 처리 농도까지 복귀돌연변이 콜로니 수는 증가되지 않았으므로 상지추출물은 복귀돌연변이를 유발하지 않는 것으로 판단하였다. SD rats 암수에 1,250, 2,500 및 5,000 mg/kg의 농도로 단회 경구투여 하고 14일 동안 일반증상, 운동성, 식이섭취량, 사망 여부 및 체중 변화를 조사한 결과, 사망동물은 관찰되지 않았으며 대조군과 비교하여 실험동물의 암수 모두에서 시험물질 투여에 따른 일반적인 증상변화는 나타나지 않았다. 대조군과 시험군은 모두 정상적인 체중 증가가 관찰되었고 대조군과 비교하여 상지추출물 투여군의 유의적인 체중 변화는 나타나지 않았으며, $LD_{50}$은 암수 모두 5,000 mg/kg 이상인 것으로 판단하였다. 또한, 상지추출물을 500, 1,000 및 2,000 mg/kg/d의 용량으로 28일간 반복 경구투여 하면서 실험동물의 일반증상, 사망동물의 유무, 체중 변화, 식이섭취량, 혈액학적 및 혈액생화학적 변화, 부검 후 육안적 검사를 통한 병변의 유무를 관찰하였다. 시험기간 동안 암수 모든 군에서 반복 투여로 인한 사망동물이 없었으며 정상적인 체중 증가가 나타났다. 대조군과 비교하여 상지추출물의 투여에 따른 체중 변화는 통계학적으로 유의성이 없었으며 암수 모두 대조군과 비교하여 식이섭취량의 차이 및 유의할만한 일반증상도 관찰되지 않았다. 시험물질의 투여에 따른 장기 무게, 혈액학적 분석 결과 및 혈액생화학적 분석 결과 등에서도 독성 및 이상소견이 발견되지 않았다.
This study was carried out to evaluate the toxicity of ethanolic extracts of Morus alba L. branch (ME). In the reverse mutation test, Salmonella Typhimurium TA98, TA100, TA1535, TA1357, and Escherichia coli WP2uvrA were used to estimate the mutagenic potential of ME. Sprague-Dawley rats were orally ...
This study was carried out to evaluate the toxicity of ethanolic extracts of Morus alba L. branch (ME). In the reverse mutation test, Salmonella Typhimurium TA98, TA100, TA1535, TA1357, and Escherichia coli WP2uvrA were used to estimate the mutagenic potential of ME. Sprague-Dawley rats were orally administered ME at levels of 1,250, 2,500, and 5,000 mg/kg for the single-dose toxicity test and 500, 1,000, and 2,000 mg/kg/d for the repeated-dose toxicity test for 28 consecutive days. As expected, reverse mutation was not detected at any concentration of ME, regardless of application of the metabolic activation system with or without S9 mix. In the single-dose toxicity test, ME caused neither significant visible signs of toxicity nor mortality in rats, and $LD_{50}$ was estimated to be over 5,000 mg/kg. In the repeated-dose toxicity test, ME administration at 500, 1,000, and 2,000 mg/kg for 28 days to male or female rats did not result in mortality. Similarly, no toxicologically significant treatment-related changes in body weight, food intake, or organ weights were noted. Several hematological and biochemical parameters in both genders showed significant differences, but these were within normal ranges. These results support the safe use of ME.
This study was carried out to evaluate the toxicity of ethanolic extracts of Morus alba L. branch (ME). In the reverse mutation test, Salmonella Typhimurium TA98, TA100, TA1535, TA1357, and Escherichia coli WP2uvrA were used to estimate the mutagenic potential of ME. Sprague-Dawley rats were orally administered ME at levels of 1,250, 2,500, and 5,000 mg/kg for the single-dose toxicity test and 500, 1,000, and 2,000 mg/kg/d for the repeated-dose toxicity test for 28 consecutive days. As expected, reverse mutation was not detected at any concentration of ME, regardless of application of the metabolic activation system with or without S9 mix. In the single-dose toxicity test, ME caused neither significant visible signs of toxicity nor mortality in rats, and $LD_{50}$ was estimated to be over 5,000 mg/kg. In the repeated-dose toxicity test, ME administration at 500, 1,000, and 2,000 mg/kg for 28 days to male or female rats did not result in mortality. Similarly, no toxicologically significant treatment-related changes in body weight, food intake, or organ weights were noted. Several hematological and biochemical parameters in both genders showed significant differences, but these were within normal ranges. These results support the safe use of ME.
상지추출물의 안전성에 대한 독성시험 결과를 확보하기 위해 시험물질이 유전자 또는 염색체에 미치는 상해작용인 유전독성은 복귀돌연변이 시험을 통해 확인하였고, 실험동물을 이용한 독성평가는 단회 및 28일 반복투여 독성시험을 하여 상지추출물을 건강기능식품으로 적용하기 위한 기초 자료로 활용하고자 하였다.
제안 방법
실험동물을 1개의 대조군(멸균 증류수)과 3개의 상지추출물 시험군(500, 1,000, 2,000 mg/kg/d)으로 설정하였고, 각 군당 10수씩 구성하였다. 용량별 상지추출물은 28일 동안 매일 같은 시간 랫드용 존데를 사용하여 경구투여하였으며, 시험기간 동안 매일 일정한 시간에 일반증상(식욕부진, 설사, 구토, 다뇨 및 무뇨, 분변의 변화 등)과 사망동물의 유무를 관찰하였고 주 1회 체중을 측정하였다. 실험기간이 종료되는 시점에서 12시간 절식한 후 혈액학적 검사 및 혈액생화학적 검사를 위한 안와정맥에서 채혈을 하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용한 상지는 경기도 양평에서 생산되는 뽕나무(Morus alba L.)를 사용하였다. 채집된 상지는 증류수에 세척한 후 절단기를 이용하여 6~22 mm 크기로 세절하였고, 25~30°C에서 5일간 건조시켰다.
데이터처리
, Chicago, IL, USA)을 사용하여 통계분석을 하였다. 각 군간 유의성은 one-way ANOVA, Tukey's test로 분석하여 P<0.05일 경우에만 통계적 유의성이 있는 것으로 판단하였다.
이론/모형
본 실험은 Ames 시험법(12,13)에 따라 (주)캠온 비임상 연구소(Yongin, Korea)에 의뢰하여 실시하였다. 시험용 균주로는 히스티민 요구성 균주인 Salmonella Typhimurium TA98, TA100, TA1535, TA1537과 트립토판 요구성 균주인 Escherichia coli WP2uvrA를 사용하였으며, 미생물 대사 활성화 효소로 S9 mix를 사용하였다.
성능/효과
Zimmerman(14)에 따르면 독성물질이 체내에 들어오면 간손상을 일으키고, 간 손상에 따라 간 기능 지표 효소가 혈액 내로 유입되어 혈액 내 수치가 높아지게 된다. 간 기능 지표 효소들의 유의적인 차이를 나타내지 않은 본 실험의 결과로 부터 상지추출물이 간 독성을 나타내지 않음을 알 수 있었고, 이는 뽕나무 껍질인 상백피를 이용하여 28일간 반복독성시험을 한 Hwang 등(16)의 혈액생화학적 검사 결과와도 유사한 결과를 나타내었다. 결과적으로 상지추출물을 암컷및 수컷 SD rats에 28일간 반복 경구투여 했을 때 혈액학적 지표 및 혈액생화학적 지표에서 일부 변화를 초래하였으나, 모두 농도 의존성이 없고 정상적인 범위 내에서의 변화로 시료에 의한 변화는 아닌 것으로 판단하였다.
간 기능 지표 효소들의 유의적인 차이를 나타내지 않은 본 실험의 결과로 부터 상지추출물이 간 독성을 나타내지 않음을 알 수 있었고, 이는 뽕나무 껍질인 상백피를 이용하여 28일간 반복독성시험을 한 Hwang 등(16)의 혈액생화학적 검사 결과와도 유사한 결과를 나타내었다. 결과적으로 상지추출물을 암컷및 수컷 SD rats에 28일간 반복 경구투여 했을 때 혈액학적 지표 및 혈액생화학적 지표에서 일부 변화를 초래하였으나, 모두 농도 의존성이 없고 정상적인 범위 내에서의 변화로 시료에 의한 변화는 아닌 것으로 판단하였다.
이상의 결과를 종합해 볼 때 상지추출물은 본 시험조건에서는 독성이 없는 안전한 천연물이라는 것으로 판명되었고, 의약품이나 기능성 식품으로서의 개발 가능성을 확인하였다. 그러나 건강기능식품의 경우 1회 섭취가 아닌 장기적 섭취이므로 추후 13주 반복투여 독성시험을 수행하여 장기적인 독성 및 안전성 자료의 확보가 필요할 것으로 판단된다.
후속연구
이상의 결과를 종합해 볼 때 상지추출물은 본 시험조건에서는 독성이 없는 안전한 천연물이라는 것으로 판명되었고, 의약품이나 기능성 식품으로서의 개발 가능성을 확인하였다. 그러나 건강기능식품의 경우 1회 섭취가 아닌 장기적 섭취이므로 추후 13주 반복투여 독성시험을 수행하여 장기적인 독성 및 안전성 자료의 확보가 필요할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
상지추출물은 어떤 동물에 항당뇨 효과를 나타내는가?
선천성 고혈압 쥐인 SHR 및 수컷 Sprague-Dawley(SD) rat을 이용한 Kim(4)과 Ham 등(5) 의 연구에 따르면 상지추출물을 경구투여 한 결과 혈압 강하 효과가 있다고 보고하였고, Kim과 Jeong(6)은 고지방 식이로 유도된 흰쥐에서 상지추출물이 항비만 효과가 있다는 것을 확인하였다. 또한, streptozotocin으로 유발된 당뇨병 동물모델에서 항당뇨 효과를 나타냈다(5). 상지추출물은 높은 free radical 소거 활성과 FRAP 및 환원력이 우수하여 항산화 활성이 높다는 연구(7,8)가 알려져 있고, tyrosinase 저해 활성 및 멜라닌 세포 감소를 통한 미백 효과(9,10) 및 elastase 활성 억제를 통한 주름 개선 효과(11) 등이 보고됨에 따라 고부가가치 식의약 소재로 다양하게 조명되고 있다.
상지의 유효성분은?
)의 어린 가지로 늦은 봄과 초여름에 채취하여 건조한 후, 부종, 당뇨, 기침 및 가래 등의 치료에 사용되어 온 생약 중의 하나이다(1). 상지의 주요 유효성분으로는 mulberroside A, oxyresveratrol, resveratrol, 4-hydroxycinnamic acid, 7-hydroxycoumarin, morin 등이 알려져 있다(2,3). 선천성 고혈압 쥐인 SHR 및 수컷 Sprague-Dawley(SD) rat을 이용한 Kim(4)과 Ham 등(5) 의 연구에 따르면 상지추출물을 경구투여 한 결과 혈압 강하 효과가 있다고 보고하였고, Kim과 Jeong(6)은 고지방 식이로 유도된 흰쥐에서 상지추출물이 항비만 효과가 있다는 것을 확인하였다.
상지추출물이 항산화 활성이 높은 이유는?
또한, streptozotocin으로 유발된 당뇨병 동물모델에서 항당뇨 효과를 나타냈다(5). 상지추출물은 높은 free radical 소거 활성과 FRAP 및 환원력이 우수하여 항산화 활성이 높다는 연구(7,8)가 알려져 있고, tyrosinase 저해 활성 및 멜라닌 세포 감소를 통한 미백 효과(9,10) 및 elastase 활성 억제를 통한 주름 개선 효과(11) 등이 보고됨에 따라 고부가가치 식의약 소재로 다양하게 조명되고 있다. 그러나 이와 같은 상지추출물의 복합적인 효능에도 불구하고 지속적이고 장기적인 이용에 따른 부작용과 안전성 및 독성 평가의 과학적인 근거는 명확히 제시되지 않은 실정이다.
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