Effects of alginic acid on toxicity of cadmium in rat primary hepatocyte cultures
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概要
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The protective effects of effects of alginic acid, a water soluble dietary fiber containing in a brown marine plants, on the toxicity of Cd in the rat primary hepatocyte cultures were studied. Cytotoxicity was assessed by measuring cell viability, extra cellular lactic dehydrogenase （LDH） activity, and intracellular lipid peroxidation and active oxygen species. Primary hepatocyte cultures were treated with 109CdCl2 （5, 10 or 50 μ M Cd and 1.85 KBq of 109Cd/well）for 30min 4h. Alginic acid was added to the culture medium to make the final concentration of 100μM and incubated for 4.5h in 30min Cd exposure or 1h in 4h Cd exposure. Decreases in the hepatocyte viability caused by all Cd exposure concentrations were significantly prevented by treatment with alginic acid. The treatment with alginic acid for 4.5h after Cd exposure for 30min significantly prevented increases in extracellular LDH activity. Increases in the lipid peroxidation in hepatocytes exposed Cd for 30min or 4h were prevented significantly by treatment with alginic acid for 4.5h or 1h, respectively. Moreover, the increases in the level of active oxygen species caused by Cd exposure for 30min were significantly prevented by treatment with alginic acid for 1.5h. These findings suggest that alginic acid protects agalnst the cytotoxicity of Cd in rat primary hepatocyte cultures and that the protective effects of alginic acid presumably result from a decrease in the Cd level, the effective sequestration of the reactive Cd ion, and the direct preventive effect on the active oxygen species in the hepatocytes. カドミウム（Cd）は代表的な環境汚染金属であり、我が国では、岐阜県神岡鉱山（亜鉛・鉛・銀・Cd等）の排水が流入した富山県神通川中流域で集中的に発生した骨軟化症を主体とするイタイイタイ病の発症原因物質がCdと考えられている。Cdの生産量は1910年より毎年増加しており、メッキ、顔料、塩化ビニール安定剤、電池、合金等幅広く使用されているが、これらのCdはほとんど回収不能であり、環境汚染の原因となっている。Cdによる急性中毒は、呼吸器からのCd微粒子の吸入により発生し、その主症状は胸痛、嘔吐、めまい、呼吸困難、肺炎、肺水腫などである。また、イタイイタイ病のように微量のCdでも、長期間摂取すると体内に蓄積し（全身に分布、その大部分は肝臓と腎臓）、肺気腫による呼吸困難や肝臓・腎機能障害によるビタミンDの肝・腎臓での活性化が阻害され、その結果、カルシウム、マグネシウム等の骨塩代謝異常が起こる。これらCdによる急性及び慢性中毒の治療には、体内に蓄積したCdを体外へ排泄させる水溶性の食物繊維等の機能性食品の使用が、生体に対する安全性が高く、有効と思われる。 本研究では、初代培養ラット肝細胞に対するCdの毒性並びに細胞組織に蓄積したCdに対して、褐藻類（ワカメ、ヒジキ、ノリ等）の細胞壁粘質に多く含まれる水溶性食物繊維アルギン酸のもつ毒性防御効果並びにCd排出促進作用機構について検討した。
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