Phytic Acid Protects the Formation of Colonic Aberrant Crypt Foci Induced by Azoxymethane in Male F344 Rats

랫드에서 azoxymethane으로 유도된 대장 전암병변에 대한 피티산의 방어 효과

Phytic acid(PA) (Inositol hexaphosphate, $IP_6$) is a naturally occurring polyphosphorylated carbohydrate that is present in substantial amounts in almost all plants and mammalian cells. Recently PA has received much attention for its role in anticancer activity. In the present study, the preventive effects of PA on colon carcinogenesis were investigated. Six-week old Fisher 344 male rats were fed a AIN-93G purified diet and PA(0.5% or 2% PA in water) for 8 weeks. The animals received two ($1^{st}\;and\;2^{nd}$ week) injections of azoxymethane(AOM, 15 mg/kg b.w.) to induce colonic aberrant crypt foci(ACF). After sacrifice, the total numbers of aberrant crypts(AC) and ACF in colonic mucosa were examined after staining with methylene blue. Blood and serum were analyzed with a blood cell differential counter and an automatic serum analyzer. AOM induced the total numbers of $142.3{\pm}22.3$ ACF/colon and $336.6{\pm}55.1$ AC/colon. PA at the doses of 0.5 and 2% decreased the numbers of ACF and AC/colon in a dose-dependent manner. The numbers of ACF/colon and AC/colon by PA at the dose of 0.5% were $124.4{\pm}28.5\;and\;302.7{\pm}67.3$, respectively. PA at the dose of 2% significantly decreased the ACF and AC numbers to $109{\pm}18.1\;and\;254.8{\pm}50.6$, respectively(p<0.01). Especially, 2% PA significantly reduced the number of large ACF(${\geq}4$ AC/ACF) from $26.8{\pm}6.2$ ACF/colon to $15{\pm}6.7$ ACF/colon(p<0.01). Although some parameters in blood counts and serum chemistry were changed compared with the control, no specific toxicity was found. These findings suggest that phytic acid can be a chemopreventive agent for colon carcinogenesis resulting from inhibition of the development of ACF in the F344 rat.

대장암은 국민경제 수준의 향상과 식생활의 서구화에 따라 급격하게 증가하여, 등록환자 기준으로 2005년 현재 위암에 이어 두 번째로 많은 상태이다. 특히 육류에 많이 함유된 철분 및 지방의 과다섭취가 주요원인으로 여겨지고 있다. Phytic acid(PA) (Inositol hexaphosphate, IP6)는 식물의 박류, 콩류 등에 약 0.1-5% 농도로 존재하며, 포유류의 세포에서도 존재한다. PA는 금속이온과 결합하는 성질을 갖고 있어서, hydroxyl radical과 같은 활성산소종의 형성을 억제하여 항산화 작용을 나타낸다. 본 연구에서는 PA가 대장암 발생의 전암병변인 aberrant crypt faci(ACF) 의 발생을 억제하는지를 조사하고자 수컷 F344 랫드를 사용하였다. Azoxymethane(AOM)을 실험시작 1주 및 2번째 주에 투여함으로 ACF를 유발하였고, 실험기간은 8주로서 AIN-93G 사료급여와 동시에 음수로서 0.5%와 2% PA를 급여하였다. 부검 후, 혈액검사와 대장암 발생의 초기단계인 ACF를 측정하였다. 결과로서 AOM 투여 대조군과 비교해 볼 때 PA의 농도가 증가함에 따라 ACF와 aberrant crypt(AC)의 수가 감소하였고, 2% PA는 유의적으로 ACF와 AC의 수를 감소시켰으며, 더욱이 4개 이상 AC를 갖는 ACF의 수를 유의적으로 감소시켰다. 또한 혈액 생화학적 수치에서 어느 정도 유의적 변화가 나타났지만 정상범위내에서의 변화로서 인정될 수 있을 것이다. 본 실험에서 이러한 결과는 phytic acid가 대장암 발생과정에 전암병변의 형성을 억제함으로서 최종 대장암발생에 억제효과를 나타낼 수 있을 것이라 사료된다.