DOI QR코드

DOI QR Code

Effect of Repeated MSG Administration on Cognitive Ability and Anxiety of Juvenile Rats

MSG의 반복투여가 어린랫드의 인지능력과 기억력에 미치는 영향

  • Lee, Hae-Nim (Dept. of Companion and Laboratory Animal Science, Kongju National University) ;
  • Choo, Gang-Sik (Dept. of Companion and Laboratory Animal Science, Kongju National University) ;
  • Shin, Seong-Ah (Dept. of Companion and Laboratory Animal Science, Kongju National University) ;
  • Park, Jung-Joon (Dept. of Companion and Laboratory Animal Science, Kongju National University) ;
  • Lee, Se-Geun (Dept. of Companion and Laboratory Animal Science, Kongju National University) ;
  • Kim, Se-Woon (Dept. of Companion and Laboratory Animal Science, Kongju National University) ;
  • Kim, Hyun-Sun (Dept. of Companion and Laboratory Animal Science, Kongju National University) ;
  • Lee, Song-Hee (Dept. of Companion and Laboratory Animal Science, Kongju National University) ;
  • Lim, Jeong-Min (Dept. of Companion and Laboratory Animal Science, Kongju National University) ;
  • Kim, Hyeong-Jin (Dept. of Companion and Laboratory Animal Science, Kongju National University) ;
  • Park, Young-Seok (Dept. of Companion and Laboratory Animal Science, Kongju National University) ;
  • Kim, Sang-Ki (Dept. of Companion and Laboratory Animal Science, Kongju National University) ;
  • Park, Byung-Kwon (Dept. of Companion and Laboratory Animal Science, Kongju National University) ;
  • Kim, Byeong-Soo (Dept. of Companion and Laboratory Animal Science, Kongju National University) ;
  • Jung, Ji-Youn (Dept. of Companion and Laboratory Animal Science, Kongju National University)
  • 이해님 (공주대학교 특수동물학과) ;
  • 추강식 (공주대학교 특수동물학과) ;
  • 신성아 (공주대학교 특수동물학과) ;
  • 박정준 (공주대학교 특수동물학과) ;
  • 이세근 (공주대학교 특수동물학과) ;
  • 김세운 (공주대학교 특수동물학과) ;
  • 김현선 (공주대학교 특수동물학과) ;
  • 이송희 (공주대학교 특수동물학과) ;
  • 임정민 (공주대학교 특수동물학과) ;
  • 김형진 (공주대학교 특수동물학과) ;
  • 박영석 (공주대학교 특수동물학과) ;
  • 김상기 (공주대학교 특수동물학과) ;
  • 박병권 (공주대학교 특수동물학과) ;
  • 김병수 (공주대학교 특수동물학과) ;
  • 정지윤 (공주대학교 특수동물학과)
  • Received : 2014.11.13
  • Accepted : 2015.01.05
  • Published : 2015.03.30

Abstract

The objective of this study is to investigate the effect of MSG on cognitive function and anxiety by the T-maze and elevated-plus-maze test and repeated oral dose toxicity in SD rat of MSG. The rats were treated with MSG of control group, low group (3 g/kg) and high group (5 g/kg) intragastrically for 4 weeks, respectively. We examined the body weight, the clinical signs, T-maze, Elevated-plus-maze, hematological analysis and serum biochemical analysis, we also observed the histopathological changes of liver, kidney in rats. No significant differences in body weights, biochemical analysis and histopathological observations between control and MSG treatment group were found. In the elevated plus maze (EPM), MSG-treatment group has more open arm visited than controls. MSG-treatment group has been more activated in T-maze test. These data indicate the continuous high MSG intake could be increased the anxiety and could be decreased cognitive ability. In conclusion, MSG is physiologically safety, but high MSG intake could be increased the anxiety and could be decreased cognitive ability in juvenile rat.

본 연구는 Sprague-Dawley 계통의 4주령 랫드에서 MSG의 반복경구투여 독성평가와 행동실험을 통해 어린랫드의 인지능력과 불안감에 미치는 영향을 평가하기 위해서 시행하였다. 시험군은 MSG 대신 distilled water를 투여한 대조군(Control, n = 4), MSG를 3 g/kg을 투여한 군(Low, n = 4), MSG를 5 g/kg을 투여한 군(High, n = 4)으로 나누어 4주 동안 주5회 경구투여를 하였다. MSG의 안정성을 확인하기 위해 다음과 같은 관찰 및 검사를 하였다. 검사항목으로는 체중의 변화, 임상증상, 행동실험인 T-maze, Elevated-plus-maze와 혈액학적 검사, 혈청생화학적 검사, 병리조직학적 검사를 관찰한 결과 모든 투여군 및 대조군에서 특이할 만한 임상증상과 체중변화는 관찰되지 않았으며, 폐사 및 빈사 동물은 시험 전 기간을 통하여 발견되지 않았다. 행동실험인 T-maze 결과 MSG 고용량 투여군에서 움직이는 횟수가 감소하다 증가하는 양상을 보였고, Elevated-plus-maze 실험에서는 MSG 고용량 투여군의 Open arm의 출입빈도가 증가하는 등 유의적인 변화가 나타났다. 혈액학적 검사 및 혈청생화학적 검사에서는 대조군과 비교 시 유의적인 변화가 관찰되었지만 그 수치가 정상범위 안에 포함되기 때문에 이상을 나타내지 않았다. 병리조직검사 또한 약간의 염증발생 소견이 나왔지만 정상범위 안에 포함되기 때문에 이상을 나타내지 않았다고 판단했다. 따라서, 어린랫드를 이용한 MSG의 반복투여 독성시험 결과 특이할만한 신체적인 변화는 나타나지 않았으나 고용량의 MSG 투여는 어린랫드에서 인지능력의 저하 및 행동의 불안을 유발할 가능성이 있다고 사료된다.

Keywords

References

  1. GB Kauffman : The monosodium glutamate story:the commercial production of MSG and other amino acids. J. Chem. Educ, 81(3), 347 (2004). https://doi.org/10.1021/ed081p347
  2. Walker R and Lupien JR : The safety evaluation of monosodium glutamate. The Journal of nutrition, 130.4, 1049S-1052S (2000).
  3. Freeman M : Reconsidering the effects of monosodium glutamate: a literature review. J Am Acad Nurse Pract, 18(10), 482-486 (2006). https://doi.org/10.1111/j.1745-7599.2006.00160.x
  4. Beyreuther K, Biesalski HK, Fernstrom JD, Grimm P, Hammes WP, Heinemann U, Kempski O, Stehle P, Steinhart H, Walker R : Consensus meeting: monosodium glutamate-an update. Eur Jclin Nutr, 61(3), 304-313 (2007). https://doi.org/10.1038/sj.ejcn.1602526
  5. Blaycock R : Excitotoxins-the taste that kills, Health Press, p8 (1996).
  6. Nagata M, Suzuki W, Iizuka S, Tabuchi M, Maruyama H, Takeda S, Aburada M, Miyamoto K : Type 2 diabetes mellitus in obese mouse model induced by monosodium glutamate. Exp Anim, 55(2), 109-115 (2006). https://doi.org/10.1538/expanim.55.109
  7. Vorob'ev VV : Effects of food supplements on the safety and quality of seafoods. Gig Sanit, 1, 51-54 (2007).
  8. Olney JW : Brain lesions, obesity, and other disturbances in mice treated with monosodium glutamate. Science, 164(3880), 719-721 (1969). https://doi.org/10.1126/science.164.3880.719
  9. Olney JW, Sharpe LG : Brain lesions in an infant rhesus monkey treated with monosodium glutamate. Science, 166(3903), 386-388 (1969). https://doi.org/10.1126/science.166.3903.386
  10. Trentini GP, Botticelli A, Botticelli CS : Effect of monosodium glutamate on the endocrine glands and on the reproductive function of the rat. Fertil Steril, 25(6), 478-83 (1974).
  11. Allen DH, Delohery J, Baker G : Monosodium L-glutamateinduced asthma. Joumal of allergy and clinical immunology, 80(4), 530-537 (1987). https://doi.org/10.1016/0091-6749(87)90003-0
  12. Jacobson LH, Bettler B, Kaupmann K, Cryan JF : Behavioral evaluation of mice deficient in GABAB (1) receptor isoforms in tests of unconditioned anxiety. Psychopharmacology, 190, 541-553 (2007). https://doi.org/10.1007/s00213-006-0631-9
  13. DH Kim, KH Yang : Effects of Monosodium Glutamate on unscheduled DNA synthesis and DNA Single-Strand breaks in primary cultures of rat hepatocytes, Korean Environmental Mutagen Society, 7(2), 65-71 (1987).