[논문]적색식용색소인 아마란스의 약동학 특성 및 위장관 투과도 연구

한유진; 구수현; 남소정; 강윤주; 권미화; 송임숙

doi:10.5352/jls.2017.27.7.812

초록
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적색 아조류 타르색소인 아마란스는 인공식용색소로 식품, 화장품, 의약품에 광범위하게 사용되고 있음에도 불구하고, 경구로 복용하였을 때 위장관 흡수율이나 흡수특성에 대해 연구된 바가 없다. 본 연구의 목적은 아마란스의 정맥투여 또는 경구 투여 후 약동학 특성을 평가하고 diffusion chamber system을 이용하여 위장관 흡수율 및 투과도를 평가하고자 하였다. 정맥투여된 아마란스는 38.8분의 소실반감기로 빠르게 혈중에서 소실된다. 그러나 경구투여된 아마란스는 생체이용률도 55.6%로 높은 위장관 흡수율을 나타내며 408분까지 혈중농도가 증가하고 24시간까지 혈중에 남아있는 특성을 나타내었다. 이는 아마란스의 위장관 흡수가 오랫동안 지속적으로 일어나는 것을 의미한다. 이를 확인하기 위하여 소장의 흡수부위를 공장, 회장사부, 회장하부로 나누어 위장관 투과도를 평가하고 투과성이 잘 알려진 지표물질과 비교하였다. 연구결과 아마란스의 위장관투과성은 투과도가 매우 높은 caffeine의 1/3정도의 투과도를 보이고, 중등도의 투과도를 보이는 atenolol과 유사한 투과도를 나타내었으며 회장상부에서의 투과도가 가장 높았다. 결과를 종합하면, 아마란스는 경구투여된 뒤 지속적으로 흡수되며 흡수율도 50% 이상을 보이므로, 식품, 립케어 화장용품, 경구용 의약품에 아마란스 등의 색소가 포함될 경우에는 첨가량 등을 고려하여 신중하게 사용해야 할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Although amaranth, a red-colored tar dye, is usually used in foods, cosmetics, and pharmaceutics, its bioavailability and intestinal absorption have not previously been investigated. Therefore, the purpose of this study was to investigate the pharmacokinetics properties and intestinal permeability o...

Although amaranth, a red-colored tar dye, is usually used in foods, cosmetics, and pharmaceutics, its bioavailability and intestinal absorption have not previously been investigated. Therefore, the purpose of this study was to investigate the pharmacokinetics properties and intestinal permeability of amaranth in rats following the intravenous and oral administration of this dye. Amaranth rapidly disappeared from the plasma following the intravenous injection, with a half-life of 38.8 minutes. However, the plasma concentration of amaranth was increased to 400 minutes following the oral administration of amaranth, and the absorption time and bioavailability of amaranth were calculated to be 356 minutes and 55.6%, respectively. This suggests that once amaranth exists in the gut, this dye may be efficiently and effectively absorbed. Consistent with this result, the intestinal permeability of amaranth was comparable to atenolol, a marker compound of moderate permeability, and to one-third of caffeine's intestinal permeability (a highly permeable compound). In conclusion, a significantly long absorption time and substantial intestinal absorption of amaranth was observed following the oral administration of amaranth at a dose of 300 mg/kg in rats, despite the rapid elimination of this dye from the plasma. These results may suggest the necessity of a careful and limited use of amaranth dye when it is added to food, lip-care cosmetics, and orally administered pharmaceutics.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

그러나, 의약품 또는 화장품에 첨가된 색소의 위험성에 대한 문제제기에도 불구하고 현재까지 경구로 섭취된 amaranth가 위장관을 통해서 흡수되는지 또는 흡수율은 어느 정도인지에 대한 연구가 없었다. 그러므로, 본 연구에서는 타르 색소의 아조계 염료인 amaranth의 약동학 특성과 경구 투여된 amaranth의 위장관 흡수특성에 대해 연구하고자 하였다.

제안 방법

위장관에서서 흡수량과 지속적인 흡수의 기전을 확인하기 위하여 약물의 흡수에 관여하는 소장부위를 공장(jejunum), 회장 상부(upper ileum), 회장 하부(lower ileum)으로 나누어 amaranth의 위장관 투과도를 평가하였다. 흡수를 평가하기 위해서는 이미 위장관 흡수평가방법으로 잘 확립되어있는 ussing chamber system을 사용하였다[4, 12].

대상 데이터

Amaranth(85-95%), caffeine, atenolol, lucifer yellow, heparin, hank’s balanced salt solution(HBSS)는 Sigma–Aldrich(St. Louis, MO, USA)에서 구입하였다. 마취제로 Zoletil(Virbac Korea, Seoul, Korea)과 lompun (Bayer Korea, Seoul, Korea)을 사용하였다.
본 연구는 경북대학교 동물실험윤리위원회의 승인(제 KNU-2016-2-56호)을 받아 수행되었다. 실험동물은 ㈜샘타코(Osan, Korea)로부터 구입한 Sprague-Dawley rat(수컷, 체중 301±31 g, 8-9주령)을 사용하였다. 사육 환경은 시험의 전 기간 동안 온도 22±2℃, 상대습도 50±10%로 설정되었으며 사료는 실험동물용 고형 사료의 자유 섭취 조건으로 실험을 진행하였다.

이론/모형

위장관에서서 흡수량과 지속적인 흡수의 기전을 확인하기 위하여 약물의 흡수에 관여하는 소장부위를 공장(jejunum), 회장 상부(upper ileum), 회장 하부(lower ileum)으로 나누어 amaranth의 위장관 투과도를 평가하였다. 흡수를 평가하기 위해서는 이미 위장관 흡수평가방법으로 잘 확립되어있는 ussing chamber system을 사용하였다[4, 12]. Fig.

성능/효과

Amaranth는 위장관에서의 흡수가 높은 편이며 소장하부에서 투과도가 소장 상부보다 높게 나타나서 오랫동안 위장관에서의 흡수가 나타나는 특성을 보이고 있다. 이로 인해 경구 투여된 amaranth는 혈중에 고농도로 오랫동안 유지되므로 독성 및 위장관 부작용의 가능성도 높아질 수 있다.
6%이다. 이 결과는 경구투여된 amaranth가 위장관내에서 흡수가 잘되어 혈중에 나타남을 의미한다. 즉, 식품, 화장품, 의약품의 첨가물로서 섭취된 amaranth는 약동학 특성으로부터 위장관에서 흡수가 잘되고 지속적으로 흡수되므로 혈중 amaranth의 농도가 정맥주사보다 오랫동안 유지될 수 있고 이에 따른 부작용 위험성도 증가할 수 있음을 의미한다.
이 결과는 경구투여된 amaranth가 위장관내에서 흡수가 잘되어 혈중에 나타남을 의미한다. 즉, 식품, 화장품, 의약품의 첨가물로서 섭취된 amaranth는 약동학 특성으로부터 위장관에서 흡수가 잘되고 지속적으로 흡수되므로 혈중 amaranth의 농도가 정맥주사보다 오랫동안 유지될 수 있고 이에 따른 부작용 위험성도 증가할 수 있음을 의미한다.

후속연구

그러므로 amaranth 성분이 포함된 화장품 또는 식품으로서의 개발에 유의해야 할 것으로 사료된다. 또한, 식품, 화장품, 의약품의 색소로 첨가되는 인공색소의 경우에도 위장관 흡수 특성 및 약동학 특성을 평가하고, 위장관에서의 흡수가 높은 첨가물의 경우에는 부작용의 원인이 될 수 있으므로 1일 허용량 또는 첨가량에 관리를 통하여 첨가물 또는 색소에 의한 부작용 위험을 줄일 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	Amaranth란?	Amaranth는 알루아 레드(allura red; 적색색소)와 비슷한 타르색소의 아조계 염료로 정맥 주사한 경우 90분 이내에 투여된 Amaranth의 80%가 담즙으로 배설되는 것으로 보고되었다[14]. 또한 경구 투여 후에는 80%가 feces에서 회수되고 20%정도가 뇨에서 회수되었다[8].
	경구 투여 된 아마란스의 특성은?	8분의 소실반감기로 빠르게 혈중에서 소실된다. 그러나 경구투여된 아마란스는 생체이용률도 55.6%로 높은 위장관 흡수율을 나타내며 408분까지 혈중농도가 증가하고 24시간까지 혈중에 남아있는 특성을 나타내었다. 이는 아마란스의 위장관 흡수가 오랫동안 지속적으로 일어나는 것을 의미한다.
	타르색소가 이용되는 산업분야는?	콜타르는 석탄을 높은 온도에서 건류할 때 부산물로 생기는 검고 끈적한 액상 물질로서, 여기서 ‘타르색소’라는 이름이 유래되어, 방향족 탄화수소를 주원료로 하는 합성 착색료를 총칭하는 단어로 사용되고 있다[3]. 원래는 섬유류의 착색을 목적으로 개발된 것이며 현재는 의약품, 화장품, 식품 등 다양한 산업분야에 이용되고 있다[3, 5]. 그러나 소화 효소의 작용을 저해하고 간이나 위 등에 장해를 일으키며, 알러지 뿐만 아니라 호르몬 이상과 발암의 원인이 되는 등 위험을 야기시킨다는 부작용의 문제가 끊임없이 제기되고 있다[3, 6, 10, 11, 15].

참고문헌 (16)

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