초록 ▼

한약처방은 물론 민간의 건강기능식품으로 널리 이용되고 있는 고려홍삼에 대한 단회 및 반복투여독성을 식품의약품안전청의 [의약품 등의 독성시험기준]에 따라 평가하고 생식 발생독성 평가를 위한 용량을 설정하여 생식 발생독성을 [조합시험법]에 따라 평가하였으며, 독성기전을 규명하기 위해 고환 내 세포특이 유전자, 암수 생식기계 항산화 유전자, 성호르몬 수용체 유전자, 생식기계 발생 관련 유전자는 물론 인삼성분의 태자이행 여부를 분석함으로써 홍삼 추출물의 안전성을 확인하였다.
고려홍삼 물추출물을 얻고자 한약추출기를 이용하여 반복 추출하

한약처방은 물론 민간의 건강기능식품으로 널리 이용되고 있는 고려홍삼에 대한 단회 및 반복투여독성을 식품의약품안전청의 [의약품 등의 독성시험기준]에 따라 평가하고 생식 발생독성 평가를 위한 용량을 설정하여 생식 발생독성을 [조합시험법]에 따라 평가하였으며, 독성기전을 규명하기 위해 고환 내 세포특이 유전자, 암수 생식기계 항산화 유전자, 성호르몬 수용체 유전자, 생식기계 발생 관련 유전자는 물론 인삼성분의 태자이행 여부를 분석함으로써 홍삼 추출물의 안전성을 확인하였다.
고려홍삼 물추출물을 얻고자 한약추출기를 이용하여 반복 추출하고 여과한 다음 감압농축기를 이용하여 농축하였다. 농축시료를 동결건조하여 분말상태의 추출물을 얻었는 바, 25%의 수율을 나타내었다. 분말상태의 고려홍삼 추출물은 대한약전 규정에 따라 박층크로마토그래프법 (thin layer chromatograpy, TLC)을 이용하여 분석한 결과 ginsenoside Rb1 및 Rg1의 함유여부를 알 수 있었으며, 액체크로마토그래프법(HPLC)를 이용하여 ginsenoside Rb1 및 Rg1의 함량을 측정한 결과 홍삼의 경우에는 각각 $0.39{\pm}0.01$ 및 $0.29{\pm}0.03%$로 나타났고, 홍삼의 물추출물의 경우에는 각각 $0.61{\pm}0.12$ 및 $0.90{\pm}0.17%$로 확인되었다. 이렇게 추출한 고려홍삼 물추출물을 생식 발생독성 평가 및 작용기전 규명을 위한 동물실험 재료로 공급하였다.
고려홍삼을 ICR 마우스에 단회투여했을 때 한계용량인 5,000 mg/kg까지 사망동물은 물론 일반 증상, 체중변화, 사료 및 음수섭취량, 부검 및 육안소견에 있어 어떠한 이상소견도 발견되지 않아 개략의 치사량이 산출되지 않았으며, 50 - 2,000 mg/kg의 용량으로 28일간 반복투여했을 때에도 사망동물은 물론 일반 증상, 체중변화, 사료 및 음수섭취량, 부검 및 육안소견, 혈액학, 혈액생화학 및 장기중량에 있어 어떠한 이상소견도 발견되지 않음으로써 최대내성용량과 무해용량을 산출할 수 없었다. 즉, 고려홍삼 추출물은 단회투여로는 5,000 mg/kg, 28일간의 반복투여로는 2,000 mg/kg의 고용량에서도 전신적인 건강에 유의할 만한 부작용을 초래하지 않는 것으로 확인되었다. 따라서 생식 발생독성 평가를 위한 용량을 결정함에 있어서 한계용량인 2,000 mg/kg을 고용량으로, 최고임상용량 (14.3 mg/kg)과 유사한 20 mg/kg을 저용량으로, 그리고 고용량과 저용량의 대수중항인 200mg/kg을 중간용량으로 설정하였다.
고려홍삼 추출물의 생식 발생독성을 평가하기 위해 멸균정제수에 녹여 수컷 동물에는 동거 9주 전부터 임신 확인일까지, 배 태자발생시험의 암컷에는 동거 2주 전부터 임신말기까지, 수태능 및 모체기능 조합시험의 암컷에는 동거 2주 전부터 이유시까지 매일 경구투여하였다. 모든 모동물에서 시험 전 기간 동안 고려홍삼 투여에 의한 임상증상은 관찰되지 않았고, 체중변화, 사료 및 음수섭취량, 발정주기, 교미율, 수태율, 부검시 장기중량, 육안 및 병리조직학적 소견에서 이상이 발견되지 않았다. 배 태자발생시험의 임신말기 부검결과 태자의 사망률, 외표이상, 성비 및 생존태자 체중에 있어 고려홍삼으로 인한 영향이 나타나지 않았다. 조합시험에서도 유산, 조산, 난산 등의 이상이 관찰되지 않았고, 임신기간, 출산율, 성비, 생존자수, 사망률, 포육 4일째의 생존율, 이유율 등에 있어 대조군과 모든 고려홍삼 투여군 사이에 어떠한 차이도 관찰되지 않았다. 또한 분만 후 차세대의 체중변화, 신체발육, 반사기능, 운동능력 및 학습/기억력, 8주령에서의 장기중량예 있어서도 고려홍삼 투여로 인한 영향이 전혀 나타나지 않았다.
특히 고려홍삼이 수컷에서의 고환 내 세포특이 유전자 및 생식기계 항산화 유전자, 임신 9.5일째 모체 및 태자의 생식기 발생관련 유전자, 임신말기 모체 및 수컷생식기계 항산화 유전자, 그리고 이유기 출생자의 각종 유전자발현에 아무런 영향을 미치지 않았다. 태반 또는 유즙을 통한 특정 ginsenosides의 태자이행 여부를 검사하기 위해 신생자 혈액을 HPLC법을 이용하여 ginsenoside $Rb_1,\;Rg_1$및 Re를 분석한 결과, 2,000 mg/kg의 최고 투여용량에서도 이들 ginsenosides가 검출되지 않았다. 더 나아가 이전의 연구에서 ginsenosides Rb1과 Re가 $30-50{\mu}g/ml$에서 in vitro embryo toxicity를 일으킨다고 보고되었으므로 in vitro embryo culture system을 구축하여 ginsenoside $Rb_1$, Re는 물론 가장 많은 성분인 Rg1을 $100{\mu}g/ml$까지 노출시켜도 배아독성이나 기형을 유발하지 않았다. 따라서 마우스에서 고려홍삼은 모체에 대한 일반독성은 물론 모체의 생식 발생 관련 유전자 발현에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또한 분해되지 않은 ginsenosides $Rb_1,\;Rg_1$ 및 Re 성분이 거의 태자에 이행되지 않으며, 이행되어 $100{\mu}g/ml$까지 높은 농도로 노출된다 하더라도 태자독성이나 기형을 유발하지 않는 것으로 확인되었다. 아직 배 태자발생시험의 임신말기 부검에 따른 태자의 내장 및 골격이상과 조합시험의 차세대 생식기능 검사가 완료되지 않은 상황이지만, 현재까지의 결과를 바탕으로 추론할 때 고려홍삼을 장기간 다량 복용하더라도 유전자, 암수 생식능, 임신 및 수유행동, 차세대 신체발달 및 생식능을 포함한 전반적인 생식 발생과정에 독성을 유발하지 않을 것으로 판단된다.

Abstract ▼

The general and reproductive & developmental toxicities of Korea red ginseng extract (KRGE) were evaluated using single- & repeated-dose toxicity test and combined test protocols, respectively, of Korea Food and Drug Administration In ICR mice. Furthermore, the action mechanism of KRGE was confirmed

The general and reproductive & developmental toxicities of Korea red ginseng extract (KRGE) were evaluated using single- & repeated-dose toxicity test and combined test protocols, respectively, of Korea Food and Drug Administration In ICR mice. Furthermore, the action mechanism of KRGE was confirmed by analyzing testicular cells-specific, antioxidant, gonadal development-related and sex hormone receptor genes, and ginsenoside levels.
The Korea red ginseng were extracted in an extracting apparatus, concentrated in a vacuum rotary evaporator, and freeze-dried. The powdered KRGE was analyzed by thin layer chromatography to identify ginsenosides Rb1 and Rg1, major pharmacologically-active ingredients. The ginsenosides were further quantified using a high Pressure liquid chromatograph, in which the content was confirmed to be $0.39{\pm}0.01\;and\;0.29{\pm}0.03%$ in Korean red ginseng for Rb1 and Rg1, respectively, and $0.51{\pm}0.12\;and\;0.90{\pm}0.17%$ in KRGE for Rb1 and Rg1, respectively.
In single-dose toxicity study, KGE, dissolved in drinking water and orally administered up to 5,000 mg/kg, the limited dose, neither induced the mortality, clinical signs and necropsy findings of ICR mice, nor affected body weight gain and feed/water consumptions, in which 10% lethal dose could not be estimated, Also, in 28-day repeated-dose toxicity study, KRGE (50 - 2,000 mg/kg) Old not cause any abnormalities of mice, including mortality, clinical signs, body weight gain, feed/water Intake, necropsy findings, hematology, blood biochemistry and organ weights, wherein both maximum tolerable dose (MTD) and no observed adverse effect level (NOAEL) were not determined. The results indicate that long-term intake of high-dose KRGE do not induce general adverse effects. Based on the results, the doses for the reproductive and developmental toxicity test were set at 20 mg/kg (maximum clinical dose), 200 mg/kg (logarithmic median dose) and 2,000 mg/kg (limited dose).
In reproductive and developmental toxicity study, KRGE was administered to males from 9 weeks before mating to the day of copulation, and to females from 2 weeks before mating to gestational day 18 in fetal development test and to weaning day in fertility/maternal function-combined test, respectively. KRGE neither induced clinical signs of parents (F0) and offsprings (F1), nor affected the body weight gain, feed/water intake, estrous cycle, blood sex hormone, and organ weights. Also, KRGE did not alter testicular sperm production, epididymal sperm reserves, motility and deformity rates. In addition, KRGE did not cause external abnormalities of fetuses, stillbirth or labored delivery, and changes in gestational period, delivery rate, litter size, sex ratio, viability and weaning indices of offsprings. The body weight gain, physical development, reflex, movement and learning/memory functions and organ weights of F1 mice were not influenced by KRGE. In addition, KRGE treatment did not change the expression of testicular cells-specific, antioxidant, gonadal development-related and sex hormone receptor genes. Moreover, ginsenosides Rb1, Rg1 and Re were not detected in blood of offsprings born of mice treated with the limited dose (2,000 mg/kg), indicative of negligible absorption and distribution of the ginsenosides to fetuses and offsprings via placenta or milk. Furthermore, in embryo culture system, the ginsenosides did not exert embryo toxicity or malformations up to $100{\mu}g/ml$, in contrast to the previous reports that showed adverse effects of Rb1 and Re at $30-50{\mu}g/ml$.
Altogether, it is suggested that NOAEL of KRGE for general and reproductive & developmental toxicities are higher than 2,000 mg/kg, and that long-term exposure to KRGE might not cause general or reproductive and developmental adverse effects.

목차 Contents

• II. 총괄연구개발과제 연구결과...10
  • 제 1 장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표...10
    • 
      제 2 장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법...15
    • 
      제 3 장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 결과...17
    • 
      제 4 장 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...19
    • 
      제 5 장 총괄연구개발과제의 연구성과...21
    • 
      제 6 장 기타 중요변경사항...22
    • 
      제 7 장 참고문헌...23
    • 
      제 8 장 첨부서류...26
    III. 세부연구개발과제 연구결과...28
  • 제1세부연구개발과제 연구결과...30
    • 
      제2세부연구개발과제 연구결과...33
    • 
      제3세부연구개발과제 연구결과...36
    • 
      제4세부연구개발과제 연구결과...58