Evaluation of the herbicide glyphosate, (aminomethyl)phosphonic acid, and glyphosate-based formulations for genotoxic activity using in vitro assays.
Environ Mol Mutagen · 2023 · 64:202-233 · PMID 36880770 · 등급5 동물·현장 동물시험 · 발암성 > 유전독성 · 사람 · 식이 · 제형(GBH)
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글리포세이트는 전 세계적으로 가장 많이 사용되는 제초제로, 흡수를 촉진하는 복합 제형으로 식물에 살포된다. 국립독성학 프로그램(NTP)은 1992년에 쥐와 생쥐에게 사료로 최대 50,000 ppm의 용량을 13주 동안 투여한 글리포세이트가 독성의 증거를 거의 보이지 않았으며, 이 연구에서 생쥐에서는 미세핵 유도가 관찰되지 않았다고 보고하였다. 이후 DNA 손상 및 산화 스트레스에 초점을 맞춘 글리포세이트와 글리포세이트계 제형(GBFs)의 기전적 연구들은 글리포세이트가 유전독성 잠재력을 가질 수 있음을 시사한다. 그러나 이러한 연구들 중 일부는 글리포세이트를 GBFs와 직접 비교하거나, GBFs 간의 영향을 비교한 경우는 적었다. 이러한 데이터 격차를 해소하기 위해, 본 연구에서는 글리포세이트, 글리포세이트 아이소프로필아민(IPA), 그리고 (aminomethyl)phosphonic acid(AMPA, 글리포세이트의 미생물 대사체)와 9가지 고사용 농업용 GBFs, 4가지 주거용 GBFs, 그리고 일부 GBFs에 존재하는 추가 제초제(메톨라클로르, 메소트리온, 디콰트 디브로마이드)를 박테리아 돌연변이원성 시험 및 미세핵 분석과 다중화된 DNA 손상 분석을 이용한 인간 TK6 세포에서 테스트하였다. 본 연구 결과에 따르면, 글리포세이트 또는 AMPA는 최대 10 mM 농도에서 유전독성이나 주목할 만한 세포 독성을 보이지 않은 반면, 글리포세이트를 제외한 모든 GBFs와 제초제들은 세포 독성을 나타냈으며 일부는 유전독성 활성을 보였다. 글리포세이트의 결과를 시험관 내(in vitro)에서 생체 내(in vivo)로 외삽한 결과는 인간에게 낮은 독성학적 우려가 있음을 시사한다. 결론적으로, 이러한 결과들은 NTP의 생체 내 연구 관찰과 일치하는 글리포세이트의 유전독성이 없음을 입증하며, GBFs와 관련된 독성은 이들 제형의 다른 성분들과 관련이 있을 수 있음을 시사한다.ORIGINAL ABSTRACT
Glyphosate, the most heavily used herbicide world-wide, is applied to plants in complex formulations that promote absorption. The National Toxicology Program reported in 1992 that glyphosate, administered to rats and mice at doses up to 50,000 ppm in feed for 13 weeks, showed little evidence of toxicity, and no induction of micronuclei was observed in the mice in this study. Subsequently, mechanistic studies of glyphosate and glyphosate-based formulations (GBFs) that have focused on DNA damage and oxidative stress suggest that glyphosate may have genotoxic potential. However, few of these studies directly compared glyphosate to GBFs, or effects among GBFs. To address these data gaps, we tested glyphosate, glyphosate isopropylamine (IPA), and (aminomethyl)phosphonic acid (AMPA, a microbial metabolite of glyphosate), 9 high-use agricultural GBFs, 4 residential-use GBFs, and additional herbicides (metolachlor, mesotrione, and diquat dibromide) present in some of the GBFs in bacterial mutagenicity tests, and in human TK6 cells using a micronucleus assay and a multiplexed DNA damage assay. Our results showed no genotoxicity or notable cytotoxicity for glyphosate or AMPA at concentrations up to 10 mM, while all GBFs and herbicides other than glyphosate were cytotoxic, and some showed genotoxic activity. An in vitro to in vivo extrapolation of results for glyphosate suggests that it is of low toxicological concern for humans. In conclusion, these results demonstrate a lack of genotoxicity for glyphosate, consistent with observations in the NTP in vivo study, and suggest that toxicity associated with GBFs may be related to other components of these formulations.| 저자 | Smith-Roe, S. L.; Swartz, C. D.; Rashid, A.; Christy, N. C.; Sly, J. E.; Chang, X.; Sipes, N. S.; Shockley, K. R.; Harris, S. F.; McBride, S. J.; Larson, G. J.; Collins, B. J.; Mutlu, E.; Witt, K. L. |
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| 저널 | Environmental and molecular mutagenesis |
| 권·호·쪽 | 64(4), 202-233 |
| PMID | 36880770 |
| DOI | 10.1002/em.22534 |
| MeSH | Humans; Mice; Animals; Rats; Herbicides; alpha-Amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic Acid; DNA Damage; Glyphosate; Organophosphorus Compounds; Organophosphonates |