Detection of Irradiated Fruits Using the DNA Comet Assay

DNA Comet Assay를 이용한 과일의 방사선 조사 확인

The simple microgel electrophoresis of single cells, a 'comet assay', on fruit seeds enabled the rapid identification of irradiated fruits by comparing the intact non-irradiated cells and the damaged cells of irradiated fruits. Grapes and plums were irradiated with 0.1, 0.5, 0.7, 1.0 kGy and strawberries, peaches, apples, and nectarines were irradiated with only 1.0 kGy. Seeds were isolated, crushed, and the suspended cells were embedded in an agarose layer. After lysis of the cells, they were subjected to microgel electrophoresis for 2 minutes, and then stained. The DNA radiation-induced fragmentation of all the fruits stretched and migrated out of the cells forming a tail toward the anode giving the appearance of a comet, while the undamaged cells appeared as intact nuclei without tails. Grape and plum seeds irradiated at 0.5 kGy and higher showed significant increases in tail length. With increasing the irradiation doses, longer extention of the DNA from the nucleus toward the anode was observed. Strawberry, peach, apple, and nectarine seeds irradiated with 1.0 kGy also showed the longer tails than non-irradiated ones. DNA comet assay as a rapid and inexpensive screening technique could be an officially validated method for the detection of irradiated fruits.

과일의 방사선 조사 여부를 DNA comet assay로 확인하였다. 포도, 자두, 딸기, 복숭아, 사과, 천도복숭아를 구입하여 1.0kGy이하의 저선량으로 조사하고 비조사 시료와 조사시료간의 DNA 손상청도를 육안 검사 및 측정된 comet tail length로 비교하였다. 모든 시료에서 비조사 시료보다 조사시료의 tail length가 더 길었으며 포도와 자두는 $0{\sim}0.5kGy$에서 뚜렷한 증가가 관찰되었다. 특히 자두의 비조사 시료는 포도, 딸기, 복숭아, 사과, 그리고 천도복숭아의 비조사 시료에 비해서 손상된 세포의 comet 모양의 핵이 많이 관찰되기는 하였으나 항상 비손상된 세포의 원형모양의 핵이 동반되었으며 조사된 시료에서는 모두 전반적으로 comet모양의 핵이 관찰되어 비조사 시료와 조사시료 간에 comet 양상을 비교할 수 있었다. Comet 분석을 이용한 과일의 방사선 조사 유무의 확인은 비조사 시료와 조사시료의 tail length의 측정 및 육안 검사 그리고 통계분석으로 확인이 가능하였다. 한편, 이미지 분석기와 같은 정밀한 시스템이 동반되면 저선량으로 조사된 시료들간의 comet 양상을 정확하게 확인하는 것이 가능하다고 생각된다. 따라서 식품의 'DNA comet assay'는 시료의 저장상태 및 화학적 물리적 충격에 대한 몇가지 제한점을 가지고 있지만 간단하고 신속하게 검지할 수 있으므로 다양한 식품의 방사선 조사 유무를 확인하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.