Preventive Effect of Green Tea (EGCG) on DNA Damage Caused due to Glyphosate

Abstract

Green tea is a widely consumed beverage produced from the leaves and buds of Camellia sinensis. It has been known as a potent antioxidant, anti-carcinogen, and genetic protector. Glyphosate is a widely used non-selective herbicide. Previous studies have shown that glyphosate has genotoxicity and even a low-dose of glyphosate may cause DNA damage. The aim of this study was to investigate the protective effect of green tea in human blood lymphocytes exposed to the genotoxicity of glyphosate using the sister chromatid exchange frequency method. Peripheral blood was obtained from young healthy volunteers and cultured through four different conditions. Four groups were divided into control, glyphosate only (300 ng/mL), glyphosate and low (20 μM) concentrations of EGCG and glyphosate and high (100 μM) concentration of EGCG. The results of the study showed that the glyphosate exposed groups (10.33 ± 2.50) had a higher mean SCE frequency than the control group (6.38 ± 2.28, p < 0.001). However, the low concentrations of EGCG groups (9.91 ± 1.93) had a lower mean SCE frequency than the glyphosate-only group, but without statistical significance (p = 0.219). Only the high concentration group (9.49 ± 1.85) had statistical significance (p = 0.001). In conclusion, EGCG in high concentrations has a gene protective effect in human lymphocytes exposed to the genotoxicity of glyphosate.

녹차는 세계적으로 널리 소비되는 음료로 항산화효과, 항암효과와 더불어 유전자를 보호하는 역할을 한다고 알려져 있다. 글라이포세이트는 광범위하게 사용되는 비 선택적 제초제로 유전자독성을 가지며 저용량의 글라이포세이트에서도 DNA 손상이 일어난다. 본 연구에서는 글라이포세이트 노출로 인한 유전자독성에 녹차가 예방적 효과가 있는지 알아보고자 하였다. 10명의 건강하고 젊은 지원자들의 말초 혈액을 채혈하여 네 가지의 서로 다른 조건하에서 배양하여 자매염색분체 교환(Sister chromatid exchange, SCE)을 조사하였다. 네 그룹은 대조군과 글라이포세이트(300 ng/mL)에만 노출된 군, 그리고 녹차의 폴리페놀 성분 중 하나인 EGCG를 저농도(20 μM) 혹은 고농도(100 μM)로 글라이포세이트와 함께 투여한 각각의 군들이다. 실험 결과 글라이포세이트에 노출된 군(10.33 ± 2.50)은 대조군(6.38 ± 2.28)에 비하여 높은 SCE 빈도를 보였고(p < 0.001), 저농도의 EGCG를 추가로 투여한 군(9.91 ± 1.93)은 글라이포세이트에만 노출된 군에 비해 SCE가 낮았으나 통계적인 의의를 보이지는 않았다(p = 0.219). 고농도의 EGCG를 투여한 그룹(9.49 ± 1.85)에서는 통계적으로 유의하게 SCE가 감소하였다(p = 0.001). 이 연구의 결과, 고용량의 EGCG는 글라이포세이트로 인한 유전독성에 예방적인 효과가 나타나므로, 녹차를 섭취함으로써 글라이포세이트로부터 세포유전학적인 측면에서 도움이 될 것으로 사료된다.