GM 유채에 도입된 β-glucosidase 1 (AtBG1)의 단회투여독성시험 Single-dose Oral Toxicity Study of β-glucosidase 1 (AtBG1) Protein Introduced into Genetically Modified Rapeseed (Brassica napus L.)원문보기
유채는 십자화과로 분류되는 유지작물로써 전 세계적으로 재배되는 작물이다. 이전 연구결과에서 가뭄저항성을 증대시키는 것으로 보고된 애기장대의 ${\beta}$-glucosidase 1 (AtBG1) 유전자를 도입함으로써 가뭄저항성 형질전환 유채를 개발하였다. 새로 개발된 형질전환 작물들은 그 이용에 대한 안전성에 대하여 어떠한 정보도 제공되지 않기 때문에 작물의 안정성에 대한 증명이 필수적이다. 이러한 안정성 평가는 작물의 역사적 사용과 과학적 증거를 기초로 한다. 이번 연구에서는 AtBG1이 도입된 형질전환 유채의 급성투여독성시험을 통하여 암수 마우스 각각에서 한계투여 용량을 확인하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 OECD의 급성독성의 권고안에 따라 AtBG1 단백질을 암수 각각 5마리의 ICR 마우스에 몸무게 1 kg 당 2,000 mg을 부형제에 녹여 강제구강투여 하였다. 투여일부터 14일 동안 운동성, 병리학적 이상, 몸무게를 측정하였고 마지막 14일에는 안락사 후에 부검을 통해 AtBG1 투여군과 비투여군의 차이를 확인하였다. 이상의 실험을 통하여 AtBG1 단백질이 운동성, 병리학적 이상, 몸무게 및 부검 결과에서 대조구와 실험구, 두 그룹간의 특이적인 차이를 보이지 않음을 확인하였다. 또한 AtBG1 단백질은 급성독성의 측면에서 안전한 물질로 판단되며, 한계허용치 용량이 2,000 mg을 상회함을 확인하였다. 따라서, 이는 차후 AtBG1 도입 유채의 인체위해성 평가 자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
유채는 십자화과로 분류되는 유지작물로써 전 세계적으로 재배되는 작물이다. 이전 연구결과에서 가뭄저항성을 증대시키는 것으로 보고된 애기장대의 ${\beta}$-glucosidase 1 (AtBG1) 유전자를 도입함으로써 가뭄저항성 형질전환 유채를 개발하였다. 새로 개발된 형질전환 작물들은 그 이용에 대한 안전성에 대하여 어떠한 정보도 제공되지 않기 때문에 작물의 안정성에 대한 증명이 필수적이다. 이러한 안정성 평가는 작물의 역사적 사용과 과학적 증거를 기초로 한다. 이번 연구에서는 AtBG1이 도입된 형질전환 유채의 급성투여독성시험을 통하여 암수 마우스 각각에서 한계투여 용량을 확인하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 OECD의 급성독성의 권고안에 따라 AtBG1 단백질을 암수 각각 5마리의 ICR 마우스에 몸무게 1 kg 당 2,000 mg을 부형제에 녹여 강제구강투여 하였다. 투여일부터 14일 동안 운동성, 병리학적 이상, 몸무게를 측정하였고 마지막 14일에는 안락사 후에 부검을 통해 AtBG1 투여군과 비투여군의 차이를 확인하였다. 이상의 실험을 통하여 AtBG1 단백질이 운동성, 병리학적 이상, 몸무게 및 부검 결과에서 대조구와 실험구, 두 그룹간의 특이적인 차이를 보이지 않음을 확인하였다. 또한 AtBG1 단백질은 급성독성의 측면에서 안전한 물질로 판단되며, 한계허용치 용량이 2,000 mg을 상회함을 확인하였다. 따라서, 이는 차후 AtBG1 도입 유채의 인체위해성 평가 자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
Rapeseed (Brassica napus L.) is an oil crop classified as Brassicaceae, and it is widely grown worldwide. To develop a drought-resistant rapeseed, the ${\beta}$-glucosidase 1 (AtBG1) gene was introduced into rapeseed because drought- and salt-resistance phenotypes were observed when the A...
Rapeseed (Brassica napus L.) is an oil crop classified as Brassicaceae, and it is widely grown worldwide. To develop a drought-resistant rapeseed, the ${\beta}$-glucosidase 1 (AtBG1) gene was introduced into rapeseed because drought- and salt-resistance phenotypes were observed when the AtBG1 gene was overexpressed in arabidopsis. Newly developed genetically modified crop must be proved to be safe. Safety assessments are based on the historical usage and scientific reports of a crop. In this study, we examined the potential acute oral toxicity of AtBG1 protein expressed in genetically modified (GM) rapeseed and calculated the minimum lethal dose at 6 weeks in both male and female ICR mice. AtBG1 protein was fed at a dose of 2,000 mg/kg body weight in five male and five female mice according to the marginal capacity concentration of OECD, 2,000 mg/15 ml/kg. Mortalities, clinical findings, and body weight changes were monitored for 14 days after dosing, and postmortem necropsy was performed on day 14. This study showed that no deaths occurred in the test group, and AtBG1 protein did not result in variations in common symptoms, body weight, and postmortem findings between the two groups. This showed that the minimum lethal dose of AtBG1 protein expressed in transgenic rapeseed exceed 2,000 mg/kg body weight in both sexes.
Rapeseed (Brassica napus L.) is an oil crop classified as Brassicaceae, and it is widely grown worldwide. To develop a drought-resistant rapeseed, the ${\beta}$-glucosidase 1 (AtBG1) gene was introduced into rapeseed because drought- and salt-resistance phenotypes were observed when the AtBG1 gene was overexpressed in arabidopsis. Newly developed genetically modified crop must be proved to be safe. Safety assessments are based on the historical usage and scientific reports of a crop. In this study, we examined the potential acute oral toxicity of AtBG1 protein expressed in genetically modified (GM) rapeseed and calculated the minimum lethal dose at 6 weeks in both male and female ICR mice. AtBG1 protein was fed at a dose of 2,000 mg/kg body weight in five male and five female mice according to the marginal capacity concentration of OECD, 2,000 mg/15 ml/kg. Mortalities, clinical findings, and body weight changes were monitored for 14 days after dosing, and postmortem necropsy was performed on day 14. This study showed that no deaths occurred in the test group, and AtBG1 protein did not result in variations in common symptoms, body weight, and postmortem findings between the two groups. This showed that the minimum lethal dose of AtBG1 protein expressed in transgenic rapeseed exceed 2,000 mg/kg body weight in both sexes.
국내에서는 2008년 1월 1일부터「LMO 법률」과 유전자재조합 농산물 · 축산물 · 수산물 및 미생물은 「식품위생법」제 18 조의 법적근거에 따라 “유전자재조합 농산물 · 미생물 안전성평가 심사”를 거쳐야 한다. 본 연구에서는 애기장대의 β-glucosidase 1 (AtBG1) 유전자가 형질전환된 GM 유채에 대한 인체 위해성 평가 중 단회경구투여 독성시험 실시하였고 암·수 ICR 마우스를 이용하여 OECD 테스트 가이드라인[6, 7]과 식품의약품안전처 고시 제2015-82호[4]에 따라서 AtBG1 단백질을 단회 경구 투여하여, AtBG1 단백질이 독성으로 작용할 가능성을 평가하고자 하였다.
제안 방법
실질적 동등성이란 결국 기존에 인류가 사용해 오던 작물과 동일한 안정성을 가진다는 것으로 현재 비임상 독성 시험으로는 단회투여급성독성 시험과 장기투 여독성 시험이 있다. 본 연구에서는 AtBG1 유전자를 도입한 형질전환유채를 비의도적으로 인체에 섭취되었을 경우 인체에 미치는 영향을 확인하고자 실험동물을 사용하여 OECD 테스트 가이드라인(OECD, 2002, No.420)과 식품의약품안전처고시 제2015-82호에 따라서 AtBG1 단백질을 단회 경구 투여하여, AtBG1 단백질이 독성으로 작용할 가능성을 평가하고자 비임상시험을 실시하였다. 그 결과 AtBG1 단백질의 마우스에 대한 최소 치사량(minimal lethal dose)은 2,000 mg/kg 이상의 고용량인 것으로 확인되었으며, 2,000 mg/kg 투여 용량에서도 임상증상에서 대조군과 비교하여 특별한 이상소견은 전혀 발견되지 않았고, 부검소견에서도 육안으로 이상소견이 발견되지 않았다.
대상 데이터
본 시험은 동물보호법(제정 1991년5월31일 법률 제4379호, 일부개정2015년 1월20일 법률 제13023호)에 근거한 식품의약품안전처 GLP (good laboratory practice) 기관 인증을 가진 ㈜바이오톡스텍의 동물실험윤리위원회에 의해 승인되었다(승인번호: 160253). ICR 암·수 마우스(CrljOri:CD1(ICR), SPF) 5 주령을 (주)오리엔트바이오(Republic of Korea)부터 수령하여 검역 서류 확인 및 외관 육안 검사를 실시하고, 전자저울(CP323S, Sartorius, Germany)로 체중 측정하여 정상범위인 수컷 18.0~26.0 g, 암컷 17.0~25 g 범위 내에 있는지 확인하였다. 또한 검역 사육장에서 3일간 일반증상을 확인하고 순화를 위하여 순화 사육장에서 6일간 순화를 실시하였다.
데이터처리
실험 완료 후 G1과 G2군에서 기록된 체중은 SAS (version 9.3, SAS Institute Inc., U.S.A.)를 사용하여 Folded-F 검정법을 사용하여 등분산성을 검정(유의수준: 0.05) 하였고, 등분산인 경우 Student t-test를, 등분산이 기각되면 Aspin-Welch t-test 를 실시하여 유의성을 확인하였다(유의수준: 양측 0.05 및 0.01).
성능/효과
420)과 식품의약품안전처고시 제2015-82호에 따라서 AtBG1 단백질을 단회 경구 투여하여, AtBG1 단백질이 독성으로 작용할 가능성을 평가하고자 비임상시험을 실시하였다. 그 결과 AtBG1 단백질의 마우스에 대한 최소 치사량(minimal lethal dose)은 2,000 mg/kg 이상의 고용량인 것으로 확인되었으며, 2,000 mg/kg 투여 용량에서도 임상증상에서 대조군과 비교하여 특별한 이상소견은 전혀 발견되지 않았고, 부검소견에서도 육안으로 이상소견이 발견되지 않았다. 또한 무게변화를 측정 하였을 때도 대조군과 통계적으로 유의한 차이가 관찰되지 않았다.
마우스를 이용한 급성 독성 시험 결과로 AtBG1 단백질은 급성독성의 측면에서 안전한 물질은 것으로 판단된다. 따라서 본 실험에서 사용한 시험 물질의 최소 치사량(minimal lethal dose)은 암·수 ICR 마우스 모두 2,000 mg/kg을 크게 상회하는 것으로 나타났다.
그 결과 AtBG1 단백질의 마우스에 대한 최소 치사량(minimal lethal dose)은 2,000 mg/kg 이상의 고용량인 것으로 확인되었으며, 2,000 mg/kg 투여 용량에서도 임상증상에서 대조군과 비교하여 특별한 이상소견은 전혀 발견되지 않았고, 부검소견에서도 육안으로 이상소견이 발견되지 않았다. 또한 무게변화를 측정 하였을 때도 대조군과 통계적으로 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 마우스를 이용한 급성 독성 시험 결과로 AtBG1 단백질은 급성독성의 측면에서 안전한 물질은 것으로 판단된다.
또한 무게변화를 측정 하였을 때도 대조군과 통계적으로 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 마우스를 이용한 급성 독성 시험 결과로 AtBG1 단백질은 급성독성의 측면에서 안전한 물질은 것으로 판단된다. 따라서 본 실험에서 사용한 시험 물질의 최소 치사량(minimal lethal dose)은 암·수 ICR 마우스 모두 2,000 mg/kg을 크게 상회하는 것으로 나타났다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
유채는 무엇인가?
유채는 십자화과로 분류되는 유지작물로써 전 세계적으로 재배되는 작물이다. 이전 연구결과에서 가뭄저항성을 증대시키는 것으로 보고된 애기장대의 ${\beta}$-glucosidase 1 (AtBG1) 유전자를 도입함으로써 가뭄저항성 형질전환 유채를 개발하였다.
새로 개발된 형질전환 작물에 대한 안정성 증명은 무엇을 토대로 하는가?
새로 개발된 형질전환 작물들은 그 이용에 대한 안전성에 대하여 어떠한 정보도 제공되지 않기 때문에 작물의 안정성에 대한 증명이 필수적이다. 이러한 안정성 평가는 작물의 역사적 사용과 과학적 증거를 기초로 한다. 이번 연구에서는 AtBG1이 도입된 형질전환 유채의 급성투여독성시험을 통하여 암수 마우스 각각에서 한계투여 용량을 확인하는 것을 목적으로 하였다.
AtBG1 유전자의 기능은 무엇인가?
유채는 십자화과로 분류되는 유지작물로써 전 세계적으로 재배되는 작물이다. 이전 연구결과에서 가뭄저항성을 증대시키는 것으로 보고된 애기장대의 ${\beta}$-glucosidase 1 (AtBG1) 유전자를 도입함으로써 가뭄저항성 형질전환 유채를 개발하였다. 새로 개발된 형질전환 작물들은 그 이용에 대한 안전성에 대하여 어떠한 정보도 제공되지 않기 때문에 작물의 안정성에 대한 증명이 필수적이다.
참고문헌 (10)
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