초록 ▼

반하(半夏)는 청남성과(Araceae)에 속하는 끼무릇, Pinellia ternata의 코르크층을 제거한 덩이 줄기를 사용하는 생약으로서, 전통적으로 生半夏는 유독하여 임신중에는 사용할 수 없는 대표적인 금기 생약재로 알려져 외용으로는 생용하되 내복으로는 포제하여 응용해 왔다. 본 연구에서는 반하가 발생기의 태아 및 생식기계에 미치는 독성을 평가하고 그 독성작용기전을 규명하기 위하여, 반하를 수치조제(processing of banha)하여 그 성분을 분석하였고, 랫드를 이용하여 반하의 투여용량을 결정하였으며 임신중에 노출시켜서

반하(半夏)는 청남성과(Araceae)에 속하는 끼무릇, Pinellia ternata의 코르크층을 제거한 덩이 줄기를 사용하는 생약으로서, 전통적으로 生半夏는 유독하여 임신중에는 사용할 수 없는 대표적인 금기 생약재로 알려져 외용으로는 생용하되 내복으로는 포제하여 응용해 왔다. 본 연구에서는 반하가 발생기의 태아 및 생식기계에 미치는 독성을 평가하고 그 독성작용기전을 규명하기 위하여, 반하를 수치조제(processing of banha)하여 그 성분을 분석하였고, 랫드를 이용하여 반하의 투여용량을 결정하였으며 임신중에 노출시켜서 기형발생여부를 조사하였다. 또한, 암수생식기계에서 반하의 독성작용기전을 분자생물학적 기법을 이용하여 분석하였다.
한약추출기를 이용하여 100 ℃에서 증류수 10L로 3시간씩 3회 반복 추출하고 여과하여 동결건조기로 분말상태의 물추출물을 제조하였다. Liebermann-Buchard반응 등을 통하여 반하에서 steroid 및 triterpenoid 화합물 및 alkaloid 또는 heterocyclic nitrogen compound, quarternary amine 등이 검출되었고, 미량의 phenol 성분도 확인되었다.
Rats에 28일간 생반하 물추출물을 50, 100, 200, 500, 1,000 또는 2,000 mg/kg의 용량으로 경구투여 한 결과, 임상증상, 체중증가, 사료 및 음수소비량에서 의미있는 변화가 발견되지 않았다. 단, 수컷은 혈액 WBCs 증가, 암컷은 total protein, albumin 및 calcium 수준이 높게 나타났으며, 수컷에서는 thymus 중량이, 암컷에서는 ovaries 중량이 감소하는 경향을 나타냈다. 따라서 생식 · 발생독성평가를 위한 고용량으로는 2,000 mg/kg (인체 임상용량 [11 mg/kg]의 약 200배)을, 저용량으로는 200 mg/kg을 설정하였다.
생반하 물추출물 2,000 mg/kg을 고용량군으로, 200 mg/kg을 저용량군으로 설정하고 랫드에 투여하여 수컷의 정자 생성능, 정자의 운동성 및 수정능, 암컷의 모체기능, 배 · 태자 발생, 차세대 성장, 행동발달 등 전반적인 랫드의 생식?발생에 미치는 영향을 분석하였다. 반하를 투여한 모든 동물에서 임상증상, 체중, 사료 섭취량, 임신율, 부검소견, 장기 중량, 유산, 난산, 임신기간, 생존태아수, 사망태아수, 성비, 포육 4일째의 생존율, 이유율, 출산율 등에 있어 반하투여군과 대조군간에 어떠한 차이도 관찰되지 않았다. 그러나, 신생아에 대한 외표기형과 태아의 골격 및 내장 검사에 있어서 고용량군에서 기형이 증가하였으며, 분만 후 차세대의 체중에 있어서도 반하투여군에서 감소하였다. 한편, 미성숙 암컷 랫드에서 반하는 estrogenic effect가 없는 것으로 확인되었으며, 성성숙 과정에서는 질개구시기를 늦추고 성숙 암컷에서는 발정주기를 지연시킴으로써 antiestrogenic effect를 나타내었다. 반하투여 후, 고환내 세포에 대한 표지자로서 사용된 3$\beta$-HSD, SGP-2, 및 GPx4(PHGPx)의 mRNA는 큰 변화를 나타내지 않았다. 하지만, 반하는 고환, 부고환, 전립샘, 자궁에서 CAT mRNA의 발현에 영향을 주었고, 부고환, 정낭샘, 난소, 자궁에서 SOD1과 SOD2 mRNA의 발현에 영향을 주었다. 반하는 암수생식기계에서 GPx1-4 mRNA의 정상적인 발현에 변화를 주었다. 또한, TGF$\beta$ mRNA는 반하를 투여한 고환에서 아무런 영향이 관찰되지 않았지만, 자궁에서는 민감하게 반응했다. 세포사와 관련된 p53유전자는 반하투여에 의해 고환에서 영향을 받지 않았으나, 난소, 자궁, 부고환, 및 전립샘에서는 발현양상이 변동을 나타냈다. c-fos 유전자는 반하투여 후 고환보다는 주로 부속생식샘과 난소와 자궁에서 영향을 받았다. 또한, 반하는 고환보다는 부고환과 전립샘에서 AR 유전자의 발현에 큰 영향을 주었고, 난소와 자궁에서 서로 반대로 발현됨으로써 서로 다른 작용기전이 존재하지 않는가 사료된다. Bcl-2 유전자는 난소보다는 자궁에서 반하에 의한 직접적인 변화를 관찰할 수 있었다. 따라서, 본 연구결과, 반하는 랫드의 생식 · 발생 기형을 유발하고, 암수생식기계에서 세포의 미세 분자환경에 변화를 초래하는 것으로 사료된다.

Abstract ▼

In the present study, we investigated toxic effects of Banha(Pinellia ternata) on the reproductive systems and the toxicological mechanisms using molecular techniques in both male and female rats. Dried tubers of Banha (70 kg) were extracted with 10 L of water three times at 100oC for 3 hr. After fi

In the present study, we investigated toxic effects of Banha(Pinellia ternata) on the reproductive systems and the toxicological mechanisms using molecular techniques in both male and female rats. Dried tubers of Banha (70 kg) were extracted with 10 L of water three times at 100oC for 3 hr. After filtration and evaporation of the water extract under reduced pressure, combined water extract was lyophilized to 3.5 kg of powder. The water extract was composed of steroids, triterpenoids, alkaloids, heterocyclic nitrogen compounds, quaternary amines, phenols, as determined by Liebermann-Buchard reaction. In repeated-dose toxicity test to determine doses for reproductive toxicity study, the extract was administered orally to the rats at the doses of 50, 100, 200, 500, 1,000, or 2,000 mg/kg for 28 days. There were no significant changes in body weight, food and water consumption, and clinical signs in the Banha-treated rats, as compared with the control. Increases in WBC counts and levels of total protein, albumin, and calcium were observed in Banha-treated male rats. Weight of thymus and ovaries of Banha-treated male and female rats, respectively, decreased, compared to the control. Based on the results, we decided 2,000 mg/kg (200 times of clinical dose) and 200 mg/kg as high and low doses, respectively, for further studies. Effect of the extract on general findings, reproductive performance of parent animals and embryonic development, and pre- and post-natal development including maternal function were examined. Banha extract was administerd at the doses of 200 and 2,000 mg/kg from pre-mating to mating period for male rats and from pre-mating to early gestational periods or gestational day 5 to lactational day 20 for female rats. There were no changes in general clinical signs, body weight, food consumption, fertility parameters, sex ratios, and organ weights in Banha treatment groups. In male rats, sperm head counts, sperm motility and morphological abnormality of sperms retrieved from cauda epididymis in all Banha treatment groups did not show any differences, compared to the control. There was no changes in fertility of ovulated ova, early embryonic development at pregnant day 4, and counts of live and dead fetuses, delivery, nursing behavior, and weaning index, etc. However, the treatment of Banha at the high dose of 2,000 mg/kg caused external, skeletal, and internal abnormality in some neonates and it also decreased body weight of F1 offsprings. Although Banha extract was not found to possess estrogenic effect. Rather, it exerted an antiestrogenic effect, as inferred from a delayed vaginal opening in pubertal rats as well as a delayed estrus cycle in mature females. The treatment of Banha did not affect levels of 3$\beta$-HSD, SGP-2, and GPx4 mRNA in the testis. The levels of CAT mRNA in prostate and epididymis were decreased by the treatment of Bnaha, while the levels of CAT mRNA in uterus was increased. The levels of SOD1 and SOD2 in prostate, epididymis, ovary, and uterus were affected by the treatement of Banha. in addition, GPx1-4 mRNA levels was affected by the Banha treatments and TGF$\beta$ mRNA levels was also changed in uterus by the Banha treatments. The expression of apoptosis gene, p53, was affected in ovary, uterus, epididymis, prostate but not in testis by the Banha treatments. The expression of c-fos gene by Banha treatments were also affected in male accessary organs, ovary, and uterus rather than in testis. The expression of AR gene in epididymis and prostate were affectd by the Banha treatments. Bcl-2 gene in uterus was more makedly expressed than in ovary. These results indicate that Banha may have reproductive toxicities in both male and female rats, as characterized by malformation of neonates and changes of molecular biology in reproductive organs.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 연구사업 최종보고서 요약문 ...3
• Project Summary ...4
• 목차 ...5
• 제1장 서론 ...6
• 제2장 국내.외 기술개발 현황 ...7
• 제1절 국내의 현황 ...7
• 제2절 국외의 현황 ...7
• 제3절 반하(半夏)에 대한 기존의 생리활성 연구보고 현황 ...7
• 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 ...9
• 제1절 연구내용 ...9
• 제2절 연구방법 (2003년도) ...10
• 제3절 연구결과 ...12
• 제4장 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도 ...15
• 제1절 연구개발목표 달성도 ...15
• 제2절 대외기여도 ...15
• 제3절 정책대안제시 ...16
• 제5장 연구개발결과의 활용성과 및 계획 ...17
• 가. 계량적 성과 ...17
• 나. 성과내용기술 ...17
• 다. 활용계획 ...17
• 제6장 기타 중요변경사항 ...17
• 제7장 참고문헌 ...18
• 제 1 세부연구과제...19
• 목차 ...20
• 제1장 서론 ...21
• 제1절 연구목적 및 필요성 ...21
• 제2장 국내.외 기술개발 현황 ...23
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...24
• 제1절 연구내용 ...24
• 제2절 연구방법 ...24
• 제3절 연구결과 ...29
• 1. 모동물에 미치는 영향 ...29
• 2. 배.태아(F1) 발생에 미치는 영향 ...30
• 3. 차세대에 미치는 영향 ...31
• 제4절 고찰 ...62
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ...64
• 1. 연구개발목표 달성도 ...64
• 2. 대외기여도 ...64
• 제5장 연구개발결과의 활용성과 및 계획 ...65
• 가. 계량적 성과 ...65
• 나. 성과내용기술 ...65
• 다. 활용계획 ...65
• 제6장 기타 중요변경사항 ...65
• 제7장 참고문헌 ...66
• 제 2 세부연구과제 ...68
• 목차 ...69
• 제1장 서론 ...70
• 제1절 연구목적 및 필요성 ...70
• 제2장 국내.외 기술개발 현황 ...73
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...75
• 제1절 연구내용과 방법 ...75
• 제2절 연구결과 ...76
• 1. 반하의 기원에 관한 연구 ...76
• 2. 반하 (생반하) 및 수치반하 (강반하)의 물추출엑스제조 및 동결건조 ...77
• 3. 생반하 물엑스의 생식, 발생독성실험 의뢰 ...78
• 4. 생반하 및 수치반하(강반하)의 TLC를 통한 성분분석 비교 ...78
• 5. 생반하 및 수치반하(강반하)엑스의 용매분획 제조 ...79
• 제3절 고찰 ...80
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ...81
• 제1절 연구개발목표 달성도 및 활용계획 ...81
• 제2절 활용계획 ...81
• 제3절 대외기여도 및 향후추진계획 ...81
• 제4절 정책대안제시 ...82
• 제5장 연구개발결과의 활용성과 및 계획 ...83
• 1절 계량적 성과 ...83
• 2절 성과내용기술 ...83
• 3절 활용계획 ...83
• 제6장 기타 중요변경사항 ...83
• 제7장 참고문헌 ...84
• 제 3 세부연구과제 ...86
• 목차 ...87
• 제1장 서론 ...88
• 제2장 국내.외 기술개발 현황 ...89
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...90
• 제1절 연구내용 ...90
• 제2절 연구방법 ...90
• 1. 생반하 물추출물이 정자발생세포의 활성에 미치는 영향의 검색 ...90
• 2. 생반하 물추출물이 수컷생식기계에서 항산화관련유전자의 발현에 미치는 영향의 검색 ...91
• 3. 생반하 물추출물이 생식기계에서 각종 세포면역(Cytokines) 및 세포사 (Apoptosis) 관련유전자의 발현에 미치는 영향의 검색 ...91
• 4. 생반하 물추출물이 수컷생식기계에서 성호르몬수용체(ER, AR) 유전자의 발현에 미치는 영향의 검색 ...91
• 제3절 연구결과 및 고찰 ...92
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ...117
• 제1절 목표 달성도 및 기대효과 ...117
• 제2절 활용방안 및 대외기여도 ...117
• 제5장 연구개발결과의 활용성과 및 계획 ...118
• 가. 계량적 성과 ...118
• 나. 성과내용기술 ...118
• 다. 활용계획 ...118
• 제6장 기타 중요변경사항 ...118
• 제7장 참고문헌 ...119
• 제 4 세부연구과제 ...120
• 목차 ...121
• 제1장 서론 ...122
• 제2장 국내.외 기술개발 현황 ...124
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...125
• 제1절 연구내용 ...125
• 제2절 연구방법 ...125
• 1. 4주 반복투여 독성평가 및 용량설정 ...125
• 2. 미성숙 랫드의 자궁에 미치는 반하의 추출물의 영향 평가 ...127
• 3. 암컷 생식기계에 미치는 반하의 독성기전 연구 ...128
• 제3절 연구결과 ...130
• 제4절 고 찰 ...155
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ...159
• 1. 연구개발목표 달성도 ...159
• 2. 활용계획 ...159
• 3. 대외기여도 및 향후추진계획 ...159
• 4. 정책대안제시 ...160
• 제5장 연구개발결과의 활용성과 및 계획 ...161
• 1. 계량적 성과 ...161
• 2. 성과내용기술 ...161
• 3. 활용계획 ...161
• 제6장 기타 중요변경사항 ...161
• 제7장 참고문헌 ...162
• 총괄 연구과제 요약 ...166
• 제 1 세부 연구과제 요약 ...168
• 제 2 세부 연구과제 요약 ...170
• 제 3 세부 연구과제 요약 ...172
• 제 4 세부 연구과제 요약 ...174