Mutagenicity Study of Semi-Synthetic 7-Hydroxymitragynine from Mitragyna speciosa Using Salmonella typhimurium and Escherichia coli (WP2 uvrA) by the Ames Test

Main Article Content

Sutjarit Aunkat
Praw Suppajariyawat
Wijittra Sudhong
Padtaya Sirinantananon
Weerachai Pipatrattanaseree
Pornchai Sincharoenpokai

Abstract

Kratom (Mitragyna speciosa, Korth), found in Southeast Asia, has been traditionally used in Thai medicine to alleviate abdominal pain, dysentery, diarrhea, and muscle aches, and as a sedative. Its primary active compounds are alkaloids, with mitragynine being the most abundant. Another derivative, 7-hydroxymitragynine (7-OHMG), exhibits more potent activity than mitragynine, making it suitable for medical and public health applications. However, safety data regarding the active compounds from this plant remain limited. This study aimed to investigate the mutagenicity of a semi-synthetic kratom extract (7-OHMG) using the Ames test with Salmonella typhimurium strains (TA98, TA100, TA1535, TA1537) and Escherichia coli (WP2uvrA). The test was conducted at six concentrations (15, 50, 150, 500, 1,500 and 5,000 µg/plate) both with and without metabolic activation. The results indicated no mutagenic activity in any of the 5 bacterial strains, either with or without metabolic activation. Specifically, the number of revertant colonies for strains TA98, TA100, and WP2uvrA did not double, and for strains TA1535 and TA1537, it did not triple, relative to the negative control. Furthermore, no abnormalities were observed in the background lawn for any strain at any concentration. While the World Health Organization has identified 7-OHMG as a substance requiring safety monitoring, this study provides crucial preliminary safety data. These findings serve as a foundational guideline for the further development of 7-OHMG into high-quality, internationally accepted pharmaceuticals or health products. This could enable its practical use in modern medicine and foster innovation in Thai herbal products.

Article Details

How to Cite
Aunkat, S. ., Suppajariyawat, P. ., Sudhong, W. ., Sirinantananon, P. ., Pipatrattanaseree, W. ., & Sincharoenpokai, P. . (2025). Mutagenicity Study of Semi-Synthetic 7-Hydroxymitragynine from Mitragyna speciosa Using Salmonella typhimurium and Escherichia coli (WP2 uvrA) by the Ames Test. Thai Journal of Toxicology, 40(2), 51–66. retrieved from https://li01.tci-thaijo.org/index.php/ThaiJToxicol/article/view/268224
Section
Research Articles

References

Maximize Market Research. Kratom Market: Industry Analysis and Forecast (2025–2032). Maximize Market Research, 2025. Available at https://www.maximizemarketresearch.com/market-report/kratom-market/216883/?utm_source= chatgpt.com, accessed on May 25, 2025.

สำนักงานวิจัยและพัฒนาการเกษตร เขตที่ 8. กระท่อม ตอนที่ 3 : ตลาด. [อินเตอร์เน็ต]. 2568 [เข้าถึงเมื่อ 18 มิถุนายน 2568] เข้าถึงได้จาก https://www.doa.go.th/oard8/?page_id=4440&utm_source=chatgpt.com

กองควบคุมวัตถุเสพติด. สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา กระทรวงสาธารณสุข. กระท่อม (Kratom). [อินเตอร์เน็ต]. 2566 [เข้าถึงเมื่อ 23 พฤษภาคม 2568] เข้าถึงได้จาก https://narcotic.fda.moph.go.th/ information-about-drugs/kratom

ดวงแก้ว ปัญญาภู, สุเมธี นามเกิด, นิตาภา อินชัย และคณะ. กระท่อม: สมุนไพรหรือยาเสพติด. ว. การแพทย์แผนไทยและการแพทย์ทางเลือก 2559; 14: 242-56.

จุไรทิพย์ หวังสินทวีกุล. พืชกระท่อมในตำรับยาแผนไทย กับการใช้ประโยชน์ทางการแพทย์. ว.สำนักงานคณะกรรมการป้องกันและปราบปรามยาเสพติด 2562; 35: 19-22.

วุฒิเชษฐ รุ่งเรือง. พิษวิทยาของพืชกระท่อม. วารสารเภสัชกรรมโรงพยาบาล 2563; 30: 118-24.

World Health Organization. Pre-Review Report:Kratom (Mitragyna speciosa), mitragynine, and 7-hydroxymitragynine. 2021. Available at https://www.who.int/publications/ m/item/kratom-mitragynine-7-hydroxymitragynine-critical-review-report.pdf, accessed on May 24, 2025.

สถาบันบำบัดรักษาและฟื้นฟูผู้ติดยาเสพติดแห่งชาติบรมราชชนนี. ข้อมูลวิชาการ พืชกระท่อม. [อินเตอร์เน็ต]. 2566 [เข้าถึงเมื่อ 25 พฤษภาคม 2568] เข้าถึงได้จาก http://www.pmnidat.go.th/ thai/downloads/text/T01-61.pdf

Watanabe K, YanoS, Horie S, et al. Inhibitory effect of mitragynine, an alkaloid with analgesic effect from Thai medicinal plant Mitragyna specinosa, on electrically stimulated contracteion of isolated guineapig ileum through the opioid receptor. Life Sci 1997; 60(12): 933-42.

Kruegel AC, Uprety R, Grinnell SG, et al. 7-Hydroxymitragynine is an active metabolite of mitragynine and a key mediator of its analgesic effects. ACS Cent Sci 2019; 5(6): 992–1001.

Hiranita T, Sharma A, León F, et al. Potential contribution of 7‑hydroxymitragynine, a metabolite of the primary kratom (Mitragyna speciosa) alkaloid mitragynine, to the μ‑opioid activity of mitragynine in rats. FASEB J 2020; 34(S1): 1.

Takayama H, Ishikawa H, Kurihara M, et al. Studies on the synthesis and opioid agonistic activities of mitragynine‑related indole alkaloids: discovery of opioid agonists structurally different from other opioid ligands. J Med Chem 2002; 45(9): 1949–56.

OECD. Test No. 471: bacterial reverse mutation test. OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 4. Paris: OECD Publishing; 1997.

Ghazali AR, Abdullah R, Ramli N, et al. Mutagenic and antimutagenic activities of Mitragyna speciosa Korth extract using Ames test. J Med Plants Res 2011; 5(8): 1345–8.

Oliveira AS, Fraga S, Carvalho F, et al. Chemical characterization and in vitro cyto- and genotoxicity of ‘legal high’ products containing Kratom (Mitragyna speciosa). Forensic Toxicol 2016; 34(2): 213–26.

Sudmoon R, Tanee T, Wonok W, et al. Discovery of rhynchophylline and mitraphylline in two Thai Mitragyna species and the investigation of their biological activity via opioid gene expression analysis. Sci Rep 2025; 15: 5865.