Toxicity and Carcinogenicity of the Fusarium moniliforme MRC 826 Culture Material in Rats

랫드에서 Fusarium moniliforme MRC 826 배양물질의 독성 및 발암성에 관한 연구

  • Published : 1993.03.01

Abstract

F. moniliforme MRC 826, a common fungal contaminant of com, has been known to produce a group of mycotoxins, the fumonisins. By thin layer chromatography, fumonisin $B_{1}$ was detected in the F. moniliforme MRC 826 com culture material(CM) extracts. This study was performed to compare the toxicity and carcinogenicity of F. moniliforme MRC 826 CM with those of aflatoxin $B_1(AFB_1)$ in rats. The toxicity was tested over a period of 7 days in ten female Sprague-Dawley (SD) rats. Treatment group were fed a 1 : 1 mixture(wt/wt) of ground CM and basal diet in powder form, while other negative control group were given basal diet alone. The principal pathological changes in rats treated with 50% CM were hepatocellular hydropic degeneration and renal tubular necrosis. The cancer-promoting activity of CM was evaluated in the rat liver diethylnitrosamine-two thirds partial hepatectomy(DEN-PH) model for carcinogenesis. 70 male SO rats(ca. 170 g) were randomized into 5 groups. Group I served as the positive controls and received the basal diet containing 2 ppm $AFB_{1}$ group 2 received 5% CM, group 3 received 2.5% CM, group 4 received 5% normal com and group 5 received 2.5% normal com. 5% treated group showed cancer promoting activity in rat liver using DEN as initiator and the induction of glutathione S-transferase placental form positive foci as an end point after 6 weeks of promotion.

옥수수에 자연 발생하는 F. monliforme MRC 826을 옥수수에 배양하여 배양물에 존재하는 fumonisin $B_{1}$을 정성검사 한 후, 배양물질의 독성 및 발암성을 aflatoxin $B_{1}$과 비교하여 보았다. 독성 시험은 3주령의 Sprague-Dawley(SD) 암컷 랫드 10마리를 각 군당 5마리씩 2개 군으로 나누어 제1군은 시험 군으로 배양물질을 분말사료와 1 : 1로 혼합하여 1주간 급여하였고, 제 2군은 대조군으로 분말사료만을 급여하면서 실험하였다. 시험군은 급여 3~4일경부터 침울해 보였으며, 랫드 1마리당 1주간 평균 사료 섭취량은 24 g이었고, 평균 체중은 18 g 감소하였다. 부검 시 신장의 피막박리가 곤란하였고 조직 검사 결과 간장의 공포변성에 신장 세뇨관 상피세포의 괴사등의 관찰되었다. 발암성 검사 6주령의 SD 수컷 랫드 70마리를 사용하여 중기 발암성 검색법인 diethylnitrosamine-partial hepatectomy (DEN-PH) 모델로 시험하였다. 시험군은 각 군당 14마리씩 총 5개군을 두었으며 실험 0일 때 DEN을 복상내로 투여하였고, 2주후에 제 1군(양성대조군)은 aflatoxin $B_{1}$을 2ppm 농도로 첨가한 사료를, 제4군 옥수수를 5% 농도로 첨가한 사료를, 제 5군은 옥수를 2.5% 농도로 첨가한 사료를 각각 6주간 급여하였다. 실험 3주간에 간 부분 절제술을 시술하였고, 8주간 체중변화, 사료섭취량 음수량을 측정한 후 부검하여 간장은 glutathione S-transferase placental form (GST-P) 면역조직화학적 염색을 실시하였고, 뇌, 뇌하수체, 융선, 폐, 부신, 신장, 심장, 비장, 정낭선, 고환 및 간장 등은 H&E 염색을 하여 병변을 관찰하였다. GST-P 염색결과 5% 배양물질 투여군은 aflatoxin $B_{1}$투여군과 유사하게 GST-P 양성병소의 발현율이 대조군에 비하여 유의성 있는 증가를 보였다. 5% 배양물질 투여군 및 2.5% 배양물질 투여군은 옥수수 투여군에 비하여 증체율의 저하가 관찰되었고, 5% 배양물질 투여군에서 간, 신장, 고환 및 정낭선등의 체중에 대한 상대중량비, 혈액요소질소와 평균 적혈구 혈색소량 등은 옥수수 투여군에 비하여 유의성 있는 변화가 관찰되었다. 이상의 결과들을 종합해 볼 때 F. monliforme MRC 826 배양물질은 랫드의 간과 신장에 독성을 나타내었고, aflatoxin $B_{1}$과 마찬가지로 간암 촉진효과가 있는 것으로 판단되었다.

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