초록 ▼

본 연구에서는 천연 식품첨가물의 식품학적 안전성을 위해서 국내 유통 중인 천연식품첨가물에 대한 유전독성 정보 확보 및 database를 구축하고, 선정된 4가지 시험물질에 대한 유전독성 시험을 수행하여 유전독성에 대한 정확한 정보를 확보하고자 연구를 수행하였다.
우선 본 연구 시험물질인 대상 천연첨가물을 선정하기 위하여 시중에 판매되고 있는 식품 중 어린이 다소비 식품 과자류 94종, 육가공품은 85종을 확보하여 천연첨가물 사용현황을 조사하였다. 또한 식품의약품안전청 식품첨가물과와 국립독성과학원 유전독성 과와 협의를 통하여 최

본 연구에서는 천연 식품첨가물의 식품학적 안전성을 위해서 국내 유통 중인 천연식품첨가물에 대한 유전독성 정보 확보 및 database를 구축하고, 선정된 4가지 시험물질에 대한 유전독성 시험을 수행하여 유전독성에 대한 정확한 정보를 확보하고자 연구를 수행하였다.
우선 본 연구 시험물질인 대상 천연첨가물을 선정하기 위하여 시중에 판매되고 있는 식품 중 어린이 다소비 식품 과자류 94종, 육가공품은 85종을 확보하여 천연첨가물 사용현황을 조사하였다. 또한 식품의약품안전청 식품첨가물과와 국립독성과학원 유전독성 과와 협의를 통하여 최종적으로 스모크향, 치자황색소, 카라기난, 에리스리톨 4종을 선정하였다. 또한 천연첨가물의 유전독성 정보는 TOXNET, Medline, google 등의 검색엔진 등을 이용하여 조사하여 85종에 대한 유전독성 자료 등을 확보하였다.
선정된 치자황색소와 에리스리톨, 스모크향, 카라기난 등에 대하여 식품의약품안전청고시(2005-60호) "의약품등의 독성시험기준"에 따라 복귀돌연변이 시험과 in vitro 염색체이상시험을 수행하여 4가지 시험물질 모두에서 음성임을 확인하였다 또한, 치자황색소와 에리스리톨에 대해서는 In vivo 소핵시험을 수행하여 골수 세포에서 소핵형성을 유발하지 않음을 확인하였다.
유전독성 기본시험 외에 추가적인 유전독성시험 in vitro comet assay와 in vitro 소핵시험을 실시하여 종합적인 유전독성평가를 시도하였다. comet assay에서는 4개의 시험물질에서 모두 통계학적으로는 유의성이 있는 % tail DNA의 증가가 관찰되기는 하였으나 부형제 대조군에 비해서 2배 이상의 증가가 보이지 않고, 용량상관성도 없으므로 biological relevance가 있다고 보기는 어려운 것으로 판정되었으며 in vitro 소핵시험에서도 세포독성 시험을 토대로 설정한 3 농도군에서 유의성이 있는 소핵의 증가는 관찰되지 않았다. 또한 인간세포주인 MCF10A (Hon-transformed breast epithelial cell line)에서 세포독성시험과 C.elegans whole body에서 4가지 천연 식품첨가물의 독성평가 후 치자황색소 $2500{\mu}g/ml$과 $5000{\mu}g/ml$를 마우스 세포주에 처리하여 S-9 mixture 처리군(+)과 비처리군(-)으로 나누어 마이크로어레이를 실시한 결과 치자황색소 처리에 따른 유전독성 및 발암에 관한 명확한 유전자 발현이나 발암 signal 기전에 관련된 뚜렷한 유전자는 분석되지 않았다.
종합적으로 현재 우리나라에서 식품첨가물로 지정 고시된 천연첨가물인 치자황색소, 카라기난, 에리스리톨, 스모크향은 모두 생물학적인 연관성이 있는 정도의 유전독성 유발 능력은 없는 것으로 판정 하였다.

Abstract ▼

This study was performed to establish genotoxicity database for the safety evaluation of natural food additives in domestic conditions and, further to investigate the genotoxicity for 4 selected test articles (gardenia yellow, smoke flavors, erythritol, and carageenan) through the classical and adva

This study was performed to establish genotoxicity database for the safety evaluation of natural food additives in domestic conditions and, further to investigate the genotoxicity for 4 selected test articles (gardenia yellow, smoke flavors, erythritol, and carageenan) through the classical and advanced genotoxicity testing along with whole-body test using C. elegans, and microarray analysis.
Firstly, Part II investigated the published toxicity results and frequency of use on 94 kinds of confectionery and 85 kinds of meat processing products on sale at a market in order to select the 4 test articles to be used in Part I, III and IV. Four test article including gardenia yellow, smoke flavors, erythritol, and carageenan were selected for genotoxicity assessment, based on the collected information and the discussion with Division of Genetic Toxicology, NITR/KFDA and Division of Food Additives, KFDA. In addition, out of natural food additives, the reported genotoxicity results were obtained for 85 additives through TOXNET, Medline and Google search etc.
In Part I, potential DNA damaging effects of 4 test articles in two in vitro genotoxicity assays were investigated, which included micronucleus test and the alkaline comet assay. The in vitro comet assay and micronucleus test results obtained on L5178Y cells also revealed that WSF has no genotoxicity potential, although there was a marginal increase in micronuclei frequencies and DNA damage in the respective micronucleus and comet assays.
In Part III, the conventional genotoxicity testings including Ames test and in vitro CA were performed according to the Testing Guidelines for Safety Evaluation of Drugs (Notification No. 2005-60) issued by the KFDA in order to investigate the genotoxic effects of 4 test article. All of test articles did not cause any mutation in the Ames assay using five tester strains. IAlso in the in vitro chromosomal aberration assay, no statistically significant increase in the number of meta phases with structural aberrations was observed at the range tested. In addition, gardenia yellow and erythritol did not induce an increased frequency of micronuclei in the bone marrow cells of ICR mic.
Part III investigated the cytotoxicity using human cell line, MCF10A, and whole-body toxicity using C. elegans. Additionally, microarray analyses were performed in order to identify the gene-expression profiles for gardenia yellow, which was shown to induce severe toxicity on C. elegans, and to provide valuable information for the evaluation of potential toxicity.
Taken together, based on the results obtained from these our studies, it can be concluded that 4 selected natural food additives have little possibility to induce mutation in bacteria and DNA damage in mammalian cells in vitro.

목차 Contents

• 용역연구개발과제 최종보고서 ...1
• 제출문 ...3
• 목차 ...5
• I. 연구개발결과 요약문 ...8
• 최종보고서 요약문 ...10
• Summary ...12
• II. 총괄연구개발과제 연구결과 ...14
• 제1장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...16
• 제2장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ...24
• 제3장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...42
• 제4장 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...72
• 제5장 총괄연구개발과제의 연구성과 ...79
• 제6장 기타중요변경사항 ...81
• 제7장 참고문헌 ...81
• 제8장 첨부서류 ...86
• III. 제 1 세부연구개발과제 연구결과 ...88
• 제1장 제 1 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...90
• 제2장 제 1 세부연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ...94
• 제3장 제 1 세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...99
• 제4장 제 1 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...113
• 제5장 제 1 세부연구개발과제의 연구성과 ...116
• 제6장 기타중요변경사항 ...117
• 제7장 참고문헌 ...118
• 제8장 첨부서류 ...119
• IV. 제 2 세부연구개발과제 연구결과 ...120
• 제1장 제 2 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...122
• 제2장 제 2 세부연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ...124
• 제3장 제 2 세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...125
• 제4장 제 2 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...161
• 제5장 제 2 세부연구개발과제의 연구성과 ...162
• 제6장 기타중요변경사항 ...163
• 제7장 참고문헌 ...163
• 제8장 첨부서류 ...164
• V. 제 3 세부연구개발과제 연구결과 ...166
• 제1장 제 3 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...168
• 제2장 제 3 세부연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ...170
• 제3장 제 3 세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...173
• 제4장 제 3 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...190
• 제5장 제 3 세부연구개발과제의 연구성과 ...191
• 제6장 기타중요변경사항 ...193
• 제7장 참고문헌 ...193
• 제8장 첨부서류 ...195
• VI. 제 4 세부연구개발과제 연구결과 ...196
• 제1장 제 4 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...198
• 제2장 제 4 세부연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ...200
• 제3장 제 4 세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...207
• 제4장 제 4 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...220
• 제5장 제 4 세부연구개발과제의 연구성과 ...222
• 제6장 기타중요변경사항 ...223
• 제7장 참고문헌 ...223
• 제8장 첨부서류 ...225