감마선조사 생약재 (어성초, 구기자)의 안전성에 관한 유전독학성적 평가

조성기,유영법,오헌,곽연길,변명우,Jo, Sung-Kee,Yu, Young-Beob,Oh, Heon,Kwak, Youn-Gil,Byun, Myung-Woo 한국식품저장유통학회 2000 한국식품저장유통학회지 Vol.7 No.1

These experiments were performed to investigate the safety of two herbs-Houttuynia cordata Thunberg and Lycium chinese Miller-irradiated with gamma-rays in respect of genotoxicity. Water extracts from the 10 kGy gamma-irradiated herbs were examined in two short -term in vitro tests ; (1) Salmonella typhimurium reversion assay (Ames test) in strain TA 98 and Ta100 and (2) Micronuclues test on clutured Chinese hamster ovary(CHO) cells. No mutagenicity was detected in the two assays with or without metabolic activation . From these results , the safety of the herbs irradiated with gamma-rays at practical doses could be revealed in further tests of genotoxicity in vivo, chronic and reproductive toxicity.

균사 외피 항체를 이용한 Streptomyces 속 균주들의 혈청학적 유사성 분석

조성기,김재헌,Jo, Sung-Kee,Kim, Jae-Heon 한국미생물학회 2007 미생물학회지 Vol.43 No.2

Streptomyces 5균주 간의 유사도를 혈청학적 방법으로 측정하였다. 항원으로는 충분히 생장한 균체의 외피를 Tween 20으로 용출시킨 용액을 사용하였고 항체는 토끼를 면역시켜 얻었다. 면역확산과 ELISA 결과 항원-항체 반응의 정도가 균주간의 분류학적 유사성과 비례적으로 반영되지 않았다. 즉 군집 A에 속하는 균주들 사이의 항원-항체 반응이 낮게 측정된 반면에 군집 F의 Streptomyces Iavendulae와 군집 A의 Streptomyces viridochromogenes가 특이적으로 비교적 높게 나타났다. The similarities among five strains of Streptomyces were measured by the serological methods. Antigens were prepared by dissolving cell envelope fractions in Tween 20 buffer and antisera were produced from the immunized rabbits. Immunodiffusion studies and ELISA results showed that the degree of antigen-antibody reaction was not exactly matched to the taxonomic distance; i. e. the strains of the cluster group A exhibited low level of cross-reactions each other, while relatively strong cross-reactions were observed between Streptomyces lavendulae of cluster group F and Streptomyces viridochromogenes of cluster group A.

감마선조사 감초, 진피(陳皮) 및 시호 열수 추출물의 in vitro 유전독성학적 안전성 평가

조성기(Sung-Kee Jo),함연호(Yeon-Ho Ham),박혜란(Hae-Ran Park),오헌(Heon Oh),변명우(Myung-Woo Byun) 한국식품영양과학회 2001 한국식품영양과학회지 Vol.30 No.6

생약재의 기능성 식품 및 대체의약 원료로의 이용 증대에 따라 위생적 저장ㆍ유통을 위한 감마선조사 기술의 이용 가능성을 검토할 목적의 일환으로 실제 이용선량의 최고 선량인 10 kGy의 감마선 조사 생약재 3종의 유전독성학적 안전성을 평가하고자 하였다. 공시 재료는 감마선 조사된 생약재료 감초, 진피 및 시호로 하였다. 시험은 Salmonella typhimurium 균주를 이용한 유전자 복귀돌연변이 시험(Ames test)과 배양된 Chinese hamster ovary(CHO) 세포를 이용한 in vitro 소핵유발 시험으로 시행하였다. 시료는 오염유기체 완전 구제 선량인 10 kGy의 감마선으로 조사된 감초, 진피 및 시호의 열수 추출물이었으며, 시료의 농도는 복귀돌연변이 시험의 경우 5 mg/plate로, 소핵유발 시험의 경우 50%의 세포증식 억제를 나타내는 농도를 최고 농도로 하였다. 시험은 대사 활성화시키지 않은 경우와 S9 mix 첨가로 대사 활성화시킨 경우로 나누어 시행하였다. 복귀돌연변이 시험 결과 각 시료에 의한 복귀변이 집락수의 증가를 인정할 수 없었으며, 각 용량단계에서 감마선 비조사군과 조사군간의 차이도 볼 수 없었으므로 음성으로 판정하였다. 소핵유발 시험에서 cytokinesisblocked binucleated(CB) cells 내에 생성된 소핵을 계수한 결과, 음성 대조군의 경우 소핵 출현빈도가 20~30/1,000 CB cells(2~3%) 정도였으며, 비조사 시료군과 감마선조사 시료군의 각 용량단계에서 모두 2~4%의 소핵 출현빈도를 보여 시료에 의한 소핵 출현빈도의 증가를 인정할 수 없었다. 따라서 감마선이 조사된 각 시료가 직접변이원이나 간접변이원으로 작용하지 않으며, 세포분열 중에 유전학적으로 독성을 나타내지 않음을 확인할 수 있었다. 이 결과로 보아 생체내 유전독성시험, 만성독성시험 및 생식독성시험 등이 추가된다면 감마선 조사 생약재의 안전성을 명확히 밝힐 수 있을 것으로 사료된다. The γ-irradiated medicinal herbs were examined the genotoxicological safety to consider the possibility of application of the irradiation technology for hygienic purpose. The three medicinal herbs -Glycyrrhizae Radix, Aurantii nobilis Pericarpium and Bupleuri Radix- were irradiated with γ-rays at the practical dosage of 10 kGy. The hot water extracts of the irradiated herbs were examined in two short-term in vitro tests: (1) Ames test in Salmonella typhimurium TA98 and TA100, (2) Micronucleus test in cultured Chinese hamster ovary(CHO) cells. In the Salmonella reversion assays both with and without metabolic activation, the number of revertant colonies was not increased with each extract from the irradiated herbs, compared with negative controls. No significant difference in formation of the colonies was observed between non-irradiated and 10 kGy-irradiated herbs. These results indicated that no mutagenicity of the irradiated herbs was detected. In the micronucleus tests in cultured CHO cells, the incidences of micronucleus were not increased with irradiated herbs, and no significant difference in the incidences was observed between non-irradiated and irradiated herbs. These results indicated that no cytogenetic toxicity of the irradiated herbs was detected. The results of the two in vitro tests suggest that the irradiated herbs do not show mutagenic effects and cytogenetic toxicity. Further tests of in vivo genotoxicity and chronic toxicity are needed to determine the safety of the herbs irradiated with γ-rays at practical doses.

[산ㆍ학ㆍ연 논단] 해바라기를 주원료로 한 복합조성물(해바톤, HYEBATON)의 면역활성 증진효과와 당뇨 및 지질대사에 미치는 영향

조성기(Sung-Kee Jo),정차권(Cha-Kwon Chung),변명우(Myung-Woo Byun) 한국식품영양과학회 2002 식품산업과 영양 Vol.7 No.3

해바라기를 주원료로 한 복합조성물인 해바톤(HYEBATON, (주)새벽을여는사람들)의 면역활성 증진효과와 당뇨 및 지질대사에 미치는 영향을 분석하였다. 시험관 내에서 HYEBATON을 첨가하여 면역세포를 배양한 결과 면역세포가 현저하게 활성화되었다. 생쥐에 HYEBATON을 투여한 결과 세포 매개성 면역반응이 증진되었으며, 암세포 이식 생쥐에서 종양의 생장을 억제시켜 생존기간을 연장시키는 경향을 보였다. 또한, HYEBATON이 혈당과 지질 대사에 미치는 영향을 흰쥐에서 살펴보았다. 쥐를 정상식이군, streptozotocin (STZ) 투여에 의한 당뇨군, 고지방 식이군으로 나누어 HYEBATON을 7주간 투여하였다. 경구포도당 내성 검사에서 HYEBATON은 당뇨군의 증가된 공복시 혈당을 감소시켰으며, 경구로 포도당을 투여 시에도 당뇨군의 혈당을 계속 낮게 유지시켰다. HYEBATON이 지질대사에 미치는 영향을 살펴본 결과, HYEBATON은 정상식이군, 당뇨군, 고지방 식이군의 혈중 및 간의 콜레스테롤과 지질의 양을 유의성 있게 감소시키거나 혹은 감소시키는 경향을 보였다. 한편, 시험관내 유전독성시험 및 생쥐의 급성독성시험에서 HYEBATON은 안전한 것으로 평가되었다. 이러한 결과로 보아 HYEBATON은 면역활성 증진효과 뿐만아니라 당뇨 쥐의 혈당 및 지질 대사 개선효과를 보였으므로, 면역증진 및 당뇨와 지질대사 개선을 위한 기능성 식품으로서 활용이 기대된다.

방사선 유도 DNA 손상에 대한 인진쑥의 방어효과

조성기(Sung-Kee Jo),오헌(Heon Oh),천의현(Eui-Hyun Cheon),정우희(Uhee Jeong),조남정(Nam-Jeong Cho) 한국식품영양과학회 2004 한국식품영양과학회지 Vol.33 No.1

인진쑥의 방사선에 의한 산화적 손상에 대한 DNA 방어효과를 확인하기 위하여 마우스 림프구에서 단세포전기영 동법과 CHO 세포에서 미소핵 형성 시험 그리고 마우스의 간과 흉선 조직의 DNA에서 8-OHdG의 형성정도를 관찰하였다. 그 결과 단세포전기영동법 및 미소핵 형성 시험에서는 50 ㎍/mL의 농도에서 가장 높은 DNA 손상 억제 효과를 나타내었으며, 8-OHdG 형성 정도는 간과 흉선 모두 30 ㎎/㎏ 농도 투여군에서 높은 방어효과를 나타내었다. 이상의 결과에서 인진쑥 추출물은 DNA 상해를 효과적으로 방어하였고 특히, 기존에 알려진 방사선 방호물질에 비하여 독성이 적은 천연물이라는 관점에서 방사선 방어제로 적용이 가능할 것으로 사료된다. In the present study, the protective effects of Artemisia capillaris (AC) on the DNA damage induced by (60)^Co γ-rays were evaluated using alkaline single-cell gel electrophoresis (SCGE, comet assay) in the mouse peripheral lymphocytes and micronuclei (MN) formation test in the Chinese hamster ovary (CHO) cells. We also investigated the effect of AC on 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine (8-OHdG) formation in the mouse liver and thymus exposed to γ-ray. The tail moment and the frequency of MN, which were markers of DNA damage in the SCGE and MN formation test, were decreased in the groups treated with AC extract before exposure to 200 cGy of γ-ray. We also observed its activities, lowering 8-OHdG level, an index of oxidative DNA damage, in the groups treated with AC extract before whole body γ-irradiation (800 cGy). It is plausible that scavenging of free radicals by AC may have played an important role in providing the protection against the radiation-induced damage to the DNA. These results indicated that AC protects the DNA damage induced by γ-rays and might be a useful radioprotector, especially since it is a relatively nontoxic product.

CHO 세포에서의 소핵시험을 이용한 감마선조사 생약재의 안전성에 관한 유전독성학적 평가

조성기(Sung-Kee Jo) 한국식품영양과학회 1997 한국식품영양과학회지 Vol.26 No.5

감마선이 조사된 생약재의 유전독성학적 안전성을 평가하기 위하여 배양된 Chinese hamster ovary(CHO) 세포를 이용한 소핵시험을 시행하였다. 시험대상은 오염유기체 완전 구제선량인 10kGy의 감마선으로 조사된 울금, 황금 및 작약추출물의 메탄올 가용분과 물 가용분이었으며, 시험 농도는 대상물질이 생약재임을 고려하여 50%의 세포생장억제를 나타내는 농도를 최고 농도로 하였다. 시험은 대사활성화시키지 않은 경우와 S9 mix 첨가로 대사활성화시킨 경우에서 cytochalasin-B로 cytokinesis-blocked binucleated(CB) cell내에 생성된 소핵을 계수하였다. 그 결과 음성 대조군의 경우 소핵수가 22±5.7개/1,000 CB cells(2.2±0.57%)이었으며, 비조사군과 감마선조사군의 각 용량단계에서 모두 3%이하의 소핵 빈도를 보였으며 시료 첨가에 의한 소핵빈도의 증가를 인정할 수 없어 음성으로 판정되었다. 따라서 감마선조사된 각 시료가 유전학적으로 독성을 나타내지 않음을 확인할 수 있었다. 이 결과로 보아 생체내 유전독성시험, 만성독성시험 및 생식독성시험 등이 추가된다면 감마선조사 생약재의 안전성을 명확히 밝힐 수 있을 것으로 사료된다. The three medicinal herbs-Curcuma longa Linne, Paeonia japonica Miyabe, Scutellaria baikalensis George-irradiated with gamma rays were tested for their possible genotoxicity. The methanol-soluble and water-soluble fractions of the 10kGy gamma-irradiated herbs were examined in cultured Chinese hamster ovary(CHO) cells for their ability to induce micronuclei. No mutagenicity of each test material was detected in the assay with or without metabolic activation. The safety of the herbs irradiated with gamma rays at practical doses needs further investigations using in vivo genotoxicity and chronic and reproductive toxicity tests.

면역ㆍ조혈 증진을 위한 기능성 식품소개의 응용 : 생약복합조성물(HIM - 1)의 면역증진 및 산화적 상해에 대한 면역조혈계 방호효과

조성기(Sung-Kee Jo) 한국식품영양과학회 2001 한국식품영양과학회 학술대회발표집 Vol.50 No.-

A preparation (HIM-1) of herb mixture was designed to modulate the immune responses and to protect the hematopoietic and immune system against oxidative damage. The mixture of 3 edible medicinal herbs (Angelica gagantis Radix, etc.) was extracted with hot water and fractionated with ethanol. The preparation HIM-1 was made up with addition of ethanol-insoluble fraction yielded from a half of total water extract to the other half of total water extract. In vitro, the proliferation of murine lymphocytes and bone marrow cells by HIM-1 was due to its polysaccharide fraction. The lymphocytes and HL-60 cells were protected by HIM-1, its polysaccharide and ethanol fractions against oxidative stress induced by H2O2 or radiation. In mice challenged with SRBC, the formation of antibody secreting cells was enhanced by HIM-1. The GVH reaction was increased by HIM-1 in mice injected with allogeneic lymphocytes. HIM-1 administration prolonged the survival of mice inoculated with melanoma(B16F0) cells. In irradiated mice, HIM-1 administration increased the survival of bone marrow stem cells and promoted the repopulation of blood cells. In analysis of the regenerated lymphocyte subsets, B cells were firstly regenerated and then T cells were recovered in mice administrated with HIM-1. The antibody production against T-dependent antigen DNP-KLH was augmented by HIM-1 in irradiated mice. These results indicated that HIM-1, a preparation of the herb mixture, protected hematopoetic stem cells and promoted the immune responses against oxidative stress. Since the preparation of herb mixture is a relatively nontoxic natural product, it might be a useful modifier for prevention and control of diseases.

감마선 조사 홍삼의 안전성에 관한 유전독성학적 연구

조성기(Sung-Kee Jo),육홍선(Hong-Sun Yook),변명우(Myung-Woo Byun) 한국식품영양과학회 1996 한국식품영양과학회지 Vol.25 No.3

감마선 조사 홍삼의 유전독성학적 안전성을 평가하고자 하였다. 5 kGy 및 10 kGy의 감마선이 조사된 홍삼의 ethanol 추출물을 대상으로 in vitro 단기 시험인 Salmonella typhimurium을 이용한 유전자 복귀돌연변이 시험(Ames test)과 배양된 Chinese hamster ovary(CHO) 세포를 이용한 소핵시험 결과, 감마선 조사 홍삼이 직접변이원이나 간접변이원으로 작용하지 않음을 알 수 있었다. 이 결과로 보아 생체내 유전독성 시험, 만성독성시험 및 생식독성시험 등이 추가된다면 감마선 조사 홍삼의 안전성을 명확히 밝힐 수 있을 것으로 사료된다. This experiment was performed to determine the safety of the Korean red ginseng irradiated with gamma rays with respect to genotoxicity. Ethanol extracts of the 5 and 10 kGy gamma-irradiated red ginseng were examined in two short-term in vitro tests : (1) Salmonella typhimurium reversion assay(Ames test) in strain TA 98, TA 100 and TA 102 (2) Micronucleus test in cultured Chinese hamster ovary(CHO) cells. No mutagenicity was detected in the two assays with or without metabolic activation. It was suggested that the Korean red ginseng irradiated with gamma rays did not cause genotoxicity in vitro. Further tests of genotoxicity in vivo, chronic and reproductive toxicity should be carried out to determine whether it is safe to irradiate Korean red ginseng with practical doses of gamma rays.

방사선에 대한 생약복합조성물(HemoHIM)의 재생조직 및 면역계 방호ㆍ회복촉진 효과

조성기(Sung-Kee Jo),박혜란(Hae-Ran Park),정우희(Uhee Jung),오헌(Heon Oh),김성호(Sung-Ho Kim),이성태(Sung-Tae Yee) 한국식품영양과학회 2005 한국식품영양과학회지 Vol.34 No.6

본 연구팀에서는 방사선으로부터 위장관과 면역조혈계를 보호하기 위하여 당귀, 천궁, 백작약으로부터 새로운 생약복합물 HIM-I을 개발한 바 있다. 본 연구에서는 방사선 방호뿐 아니라 다양한 생체질환의 예방에 있어 면역조혈기능이 중추적인 역할을 한다는 관점에서, HIM-I로부터 면역조혈 기능을 더욱 증진시킨 생약복합조성물 HemoHIM을 제조하여 그 효능을 검증하였다. HIM-I를 에탄올 침지하여 에탄올 분획(HIM-I-E)과 조다당 분획(HIM-I-P)을 얻은 후, HIM-I에 조다당 분획을 첨가하여 HemoHIM을 제조하였다. 이렇게 얻은 HemoHIM, HIM-I 및 각 분획에 대하여 재생조직 및 면역계 방호와 회복촉진 효과를 비교 검증하였다. HemoHIM과 HIM-I는 시험관내에서 방사선에 의한 DNA 손상을 유의적으로 억제하고 수산화 라디칼을 소거하는 효과가 있음이 관찰되었으며, HemoHIM과 HIM-I는 거의 비슷한 활성을 나타내었다. 시험관내 면역세포 활성화와 골수세포 성장촉진 실험에서는 HemoHIM이 HIM-I에 비하여 높은 활성을 보였으며, 이는 HIM-I에 비해 높은 조다당 함량에 기인한 것으로 보인다. 감마선 조사 마우스를 이용한 생체 보호효과를 살펴본 결과, HemoHIM은 HIM-I와 비슷한 정도의 소장움 생존율 증가효과를 보였으나, 내재성 비장 조혈세포집락 형성시험에서는 HemoHIM은 HIM-I보다 높은 효과를 나타내었다. 또한 방사선조사 마우스에서 HemoHIM의 투여는 방사선 조사후 급격히 감소된 말초 혈액내 백혈구 및 림프구수의 회복을 촉진시키고, 생존율을 증대시키는 효과가 관찰되었다. 이상의 결과들은 생약복합물 HIM-I에 조다당 분획을 첨가하여 개발한 새로운 생약복합조성물 HemoHIM이 방사선에 의해 유발된 위장관 및 면역계 조직의 손상을 감소시켜 생존을 증가시키는 효과가 있음을 제시하였다. 특히 HemoHIM은 HIM-I와 비교하여 재생조직의 산화적 손상억제 효과는 비슷하게 유지되면서도 면역조혈세포 방호 및 회복촉진 효과가 높은 것으로 관찰되어 방사선 방호제로서 뿐만 아니라 면역조혈기능 증진제로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다. In our previous study, a novel herb mixture (HIM-I) of Angelica gigas radix, Cnidium officinale rhizoma, and Paeonia japonica radix was developed to protect the intestinal and immune systems and promote its recovery against radiation damage. In this study, a new herbal preparation (HemoHIM) with the high immune modulating activity was developed from HIM-I. HIM-I was fractionated into ethanol fraction (HIM-I-E) and polysaccharide fraction (HIM-I-P). And HemoHIM was prepared by adding HIM-I-P to HIM-I. The protective activities against γ-irradiation were compared among HemoHIM, HIM-I and the fractions. HemoHIM and HIM-I significantly decreased the radiation-induced DNA damage in vitro, and scavenged hydroxyl radicals in a dose-dependent manner. HemoHIM showed similar activity to HIM-I. In vitro proliferation assay with mouse lymphocytes and bone marrow cells showed that HIM-I-P was remarkably higher than HIM-I and HIM-I-E in cell proliferating activity. HemoHIM showed higher activity than HIM-I and this might be associated with the higher polysaccharide content. The in vivo protective effects of HemoHIM and HIM-I were investigated in γ-irradiated mice. HemoHIM increased the surviving intestinal crypts to a similar extent compared with HIM-I. In contrast, HemoHIM appeared to be more effective than HIM-I in endogenous spleen colony formation assay. The recovery of white blood cells and lymphocytes in irradiated mice were significantly enhanced by the administration of HemoHIM. Also HemoHIM administration prolonged the survival of irradiated mice. These results showed that the novel herbal preparation, HemoHIM, effectively protected the self-renewal tissues and immune system, and promoted the survival of irradiated mice. Moreover, in comparison with HIM-I, HemoHIM maintained similar activity in the reduction of oxidative damage of self- renewal tissue but exhibited the higher activity in protection and proliferation of immune and hematopoietic cells. These results suggested that HemoHIM might be more effective than HIM-I in immune modulation as well as radioprotection.

방사선 피폭 마우스에서 소장움세포 및 조혈세포 생존에 미치는 십전대보탕 및 구성단미의 영향

조성기(Sung-Kee Jo),유영법(Young-Bub Yu),오헌(Heon Oh),김세라(Se-Ra Kim),김성호(Sung-Ho Kim) 한국식품영양과학회 2000 한국식품영양과학회지 Vol.29 No.1

십전대보탕과 각 구성단미인 숙지황, 천궁, 당귀, 백작약, 인삼, 감초, 백복령, 백출, 황기와 육계의 열가지 생약의 방사선 방호효과를 확인하기 위하여 고선량(12 Gy), 중간선량(6.5 Gy) 및 저선량(2 Gy)의 방사선을 조사한 마우스에서 소장움 생존, 내재성비장집락형성, apoptosis 유발에 미치는 효과를 관찰하였다. 방사선조사전 당귀, 백작약, 인삼, 감초 및 백복령 투여군에서 생존 소장움의 수가 증가되었으며(p<0.005), 내재성 비장집락형성 시험에서 숙지황, 당귀, 백작약, 인삼 및 황기가 유의성 있는 증가를 나타냈다(p<0.05). 또한 천궁, 백작약, 인삼 및 백복령은 저선량 방사선에 의한 apoptosis 형성을 억제시켰다(p<0.05). 본 연구에 적용된 효과 확인의 지표에서 주로 당귀, 백작약, 인삼, 백복령이 효과를 나타내지만 합방제인 십전대보탕의 방사선 방호효과는 인정되지 않았다. 조혈간세포의 생존과 회복, 소장움생존, apoptosis감소가 방사선 방호효과의 중요한 지표로 알려져 있으며, 이를 적용한 본 실험에서는 십전대보탕의 효과는 경미한 것으로 나타났다. 그러나 단미 생약재는 독성이 낮은 천연물이라는 관점에서 방사선 방호효과에 대한 보다 다양한 연구가 필요할 것이라고 사료된다. We performed this study to determine the radioprotective effects of Shi-Quan-Dai-Bu-Tang, as a prescription of traditional Oriental medicine, and its major ingredients. The jejunal crypt survival, endogenous spleen colony formation, and apoptosis in jejunal crypt cells were investigated in mice irradiated with high and low dose of γ-rays. The administration of danggui, baishaoyao, rensan, gancao or bai - fuling before irradiation protected the jejunal crypts (p<0.005). Shoudehuang, danggui, baishaoyao, rensan and huangqui increased the formation of endogenous spleen colony (p<0.05). Chuanxiong, baishaoyao, rensan and baifuling reduced the frequency of radiation-induced apoptosis (p<0.05). The results indicated that the extracts of danggui, baishaoyao, rensan and baifuling may have radioprotective effects in mice irradiated with high and low dose of γ-rays. The radioprotective effect of the prescription, Shi-Quan-Da-Bu-Tang, was not significant.