오미자(Schizandra chinensis) 추출물이 쥐 소장 α-Glucosidase 억제활성과 혈당강하 효과에 미치는 영향 : Inhibitory Effects of Extracts from the Schizandra chinensis on Rat Small Intestinal α-Glucosidase Activity and Hyperglycemia원문보기
당뇨병은 혈액내 당의 상승으로 야기되는 만성적인 대사 이상의 질병으로 크게 인슐린 의존형인 IDDM과 인슐린 비의존형인 NIDDM으로 나눈다. IDDM의 경우 지속적인 인슐린 투여만으로도 개선이 가능하지만, NIDDM의 경우 식이요법과 운동 외 특별한 치료방안이 없으며, 문병의 발달로 인한 서구화된 식습관과 운동의 부족은 NIDDM 당뇨환자의 수를 증가시키는 요인으로 작용하고 있어 그 심각성을 더해가고 있다. 당뇨병은 자체질환보다 혈당상승으로 야기되는 합병증이 더 큰 임상적 의의를 가지고 있다. 특히 NIDDM의 경우 식후 급격히 상승하는 혈당수준은 당뇨 합병증을 유발하는 직접적인 요인으로 작용한다고 알려져 있다. 따라서 전문의들은 당뇨의 치료방안으로 혈당조절을 잘하여 증상의 악화를 막는 것이, 이미 발병한 합병증을 치료하는 것보다 훨씬 효율적이라고 충고하고 있다. 혈당강하의 가장 이상적인 방법은 식후 급격히 상승하는 혈당을 조절하여 정상수준의 혈당상태를 유지하는 것으로, 가장 효율적인 방법은 식후 혈당상승의 내적요인인 ...
당뇨병은 혈액내 당의 상승으로 야기되는 만성적인 대사 이상의 질병으로 크게 인슐린 의존형인 IDDM과 인슐린 비의존형인 NIDDM으로 나눈다. IDDM의 경우 지속적인 인슐린 투여만으로도 개선이 가능하지만, NIDDM의 경우 식이요법과 운동 외 특별한 치료방안이 없으며, 문병의 발달로 인한 서구화된 식습관과 운동의 부족은 NIDDM 당뇨환자의 수를 증가시키는 요인으로 작용하고 있어 그 심각성을 더해가고 있다. 당뇨병은 자체질환보다 혈당상승으로 야기되는 합병증이 더 큰 임상적 의의를 가지고 있다. 특히 NIDDM의 경우 식후 급격히 상승하는 혈당수준은 당뇨 합병증을 유발하는 직접적인 요인으로 작용한다고 알려져 있다. 따라서 전문의들은 당뇨의 치료방안으로 혈당조절을 잘하여 증상의 악화를 막는 것이, 이미 발병한 합병증을 치료하는 것보다 훨씬 효율적이라고 충고하고 있다. 혈당강하의 가장 이상적인 방법은 식후 급격히 상승하는 혈당을 조절하여 정상수준의 혈당상태를 유지하는 것으로, 가장 효율적인 방법은 식후 혈당상승의 내적요인인 α-glucosidase의 활성을 저해하여 탄수화물의 분해를 막는 것으로 알려져 있다. 여러 연구자들에 의하면 이 효소의 저해제를 음식물과 함께 투여하였을 시, 소장 내 탄수화물의 분해를 저해하여 전체적인 소화를 지연시키지만, 위 내용물의 배출속도에 미치는 영향은 없어 위 공복시간의 변화는 일어나지 않는다고 보고된 바 있다. 이렇듯 α-glucosidase의 활성 저해가 혈당강하에 가장 이상적인 방법으로 알려진 후 이 효소의 저해제 개발에 많은 연구가 이루어졌으며, 합성저해제들은 이미 개발되어 시판 중에 있다. 하지만 현재까지 개발된 합성저해제들은 치료적인 효과는 강하지만, 지속적인 복용은 설사와 복통등의 부작용이 문제점으로 야기되고 있어 이를 대처할 천연의 생리활성 물질에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 오미자 추출물의 STZ로 당뇨 유도된 쥐 소장의 α-glucosidase 활성 저해와 혈당강하 효과를 검정하므로 써 오미자 추출물의 항당뇨 효과에 대한 과학적 근거의 제시와 더불어 기능성 식품으로써의 발전 가능성을 제시하고자 하였다. 본 연구는 당뇨 유도된 쥐 소장으로부터 얻은 α-glucosdiase의 생체 외 활성 저해 검정과 동물실험을 통한 생체 내 실험으로 구성되었다. 쥐 소장으로부터 얻은 α-glucosidase를 포함하는 조효소액은 maltose에 0.96 mg/U protein으로 가장 높은 활성을 보였으며, 그 뒤 sucrose, starch 순으로 나타나, 기질에 대한 특이적 활성을 보이는 것으로 사료된다. 오미자의 methanol, ethanol, 물 추출물 중 ethanol 추출물이 α-glucosidase에 대하여 가장 높은 저해 활성을 보였으며, 세 종류의 추출물 모두 경쟁적 저해를 하는 것으로 나타났다. 저해 활성능이 높았던 가장 ethanol 추출물은 총 페놀과 플라보노이드 함량 또한 가장 높은 것으로 나타났으며, 세 종류의 추출물 모두 합성 항산화제인 BHT보다 높은 항산화능을 보여주었다. 생체 내 실험에서 효소의 저해 활성능이 가장 높았던 오미자 추출물의 식이는 당뇨 유도 전과 후의 식이 시점에 따른 그룹과 식이 양 50, 100 mg/kg BW에 따른 그룹으로 세분화하였다. 당뇨 유도 3일 후 혈당의 측정 결과, 당뇨 유도 전 식이는 유도 후 식이보다 100 mg/kg BW의 경우 약 38% 낮은 혈당수준을 보였다. 이는 STZ 주입으로 인해 발생되는 췌장 내 β-세포의 산화적 손상을 오미자 추출물의 항산화능에 의해 감소된 것으로 보인다. 오미자 추출물은 탄수화물의 섭취 후 식후 혈당 상승을 저해하였으며, 정상 쥐와 비교할 때 당뇨 유도 된 쥐에서 그 저해능이 높았다. 당뇨 유도된 쥐에게 maltose, sucrose 및 starch를 섭취시켰을 경우, 혈당상승은 식후 60분에 최고치를 보였으며, P-SC-E 100 그룹(당뇨 유도 전 오미자 추출물 100 mg/kg BW 식이)은 maltose를 식이 하였을 경우, 경구용 혈당강하제로 쓰이는 acarbose를 식이한 그룹보다 20% 낮은 혈당수준을 보였다. 그리고 당뇨 유도된 쥐에게 오미자 추출물을 21일 동안 투여하였을 때, 체중 증가, 먹이 효율의 증가 등 여러 대사 기능을 호전하였으며, 혈당 조절에도 양호한 효능을 보여주었다. 또한, 혈중 콜레스테롤 함량의 감소와 더불어 대변내 콜레스테롤 함량은 미흡하지만 증가되는 경향을 나타내어 지질대사에도 관여하는 것으로 드러나 고지혈증에도 응용할 수 있는 가능성을 보여주었다.
결과적으로, 오미자 ethanol 추출물은 당뇨 유도된 쥐 소장의 α-glucosidase에 대하여 경쟁적 억제로서, 식후 혈당상승을 감소시켜 당뇨병으로 인한 각종 증상 및 질환을 예방할 수 있을 것으로 사료되며, 이를 응용하여 앞으로 항당뇨 기능성 식품 및 경구용 약품으로서 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
당뇨병은 혈액내 당의 상승으로 야기되는 만성적인 대사 이상의 질병으로 크게 인슐린 의존형인 IDDM과 인슐린 비의존형인 NIDDM으로 나눈다. IDDM의 경우 지속적인 인슐린 투여만으로도 개선이 가능하지만, NIDDM의 경우 식이요법과 운동 외 특별한 치료방안이 없으며, 문병의 발달로 인한 서구화된 식습관과 운동의 부족은 NIDDM 당뇨환자의 수를 증가시키는 요인으로 작용하고 있어 그 심각성을 더해가고 있다. 당뇨병은 자체질환보다 혈당상승으로 야기되는 합병증이 더 큰 임상적 의의를 가지고 있다. 특히 NIDDM의 경우 식후 급격히 상승하는 혈당수준은 당뇨 합병증을 유발하는 직접적인 요인으로 작용한다고 알려져 있다. 따라서 전문의들은 당뇨의 치료방안으로 혈당조절을 잘하여 증상의 악화를 막는 것이, 이미 발병한 합병증을 치료하는 것보다 훨씬 효율적이라고 충고하고 있다. 혈당강하의 가장 이상적인 방법은 식후 급격히 상승하는 혈당을 조절하여 정상수준의 혈당상태를 유지하는 것으로, 가장 효율적인 방법은 식후 혈당상승의 내적요인인 α-glucosidase의 활성을 저해하여 탄수화물의 분해를 막는 것으로 알려져 있다. 여러 연구자들에 의하면 이 효소의 저해제를 음식물과 함께 투여하였을 시, 소장 내 탄수화물의 분해를 저해하여 전체적인 소화를 지연시키지만, 위 내용물의 배출속도에 미치는 영향은 없어 위 공복시간의 변화는 일어나지 않는다고 보고된 바 있다. 이렇듯 α-glucosidase의 활성 저해가 혈당강하에 가장 이상적인 방법으로 알려진 후 이 효소의 저해제 개발에 많은 연구가 이루어졌으며, 합성저해제들은 이미 개발되어 시판 중에 있다. 하지만 현재까지 개발된 합성저해제들은 치료적인 효과는 강하지만, 지속적인 복용은 설사와 복통등의 부작용이 문제점으로 야기되고 있어 이를 대처할 천연의 생리활성 물질에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 오미자 추출물의 STZ로 당뇨 유도된 쥐 소장의 α-glucosidase 활성 저해와 혈당강하 효과를 검정하므로 써 오미자 추출물의 항당뇨 효과에 대한 과학적 근거의 제시와 더불어 기능성 식품으로써의 발전 가능성을 제시하고자 하였다. 본 연구는 당뇨 유도된 쥐 소장으로부터 얻은 α-glucosdiase의 생체 외 활성 저해 검정과 동물실험을 통한 생체 내 실험으로 구성되었다. 쥐 소장으로부터 얻은 α-glucosidase를 포함하는 조효소액은 maltose에 0.96 mg/U protein으로 가장 높은 활성을 보였으며, 그 뒤 sucrose, starch 순으로 나타나, 기질에 대한 특이적 활성을 보이는 것으로 사료된다. 오미자의 methanol, ethanol, 물 추출물 중 ethanol 추출물이 α-glucosidase에 대하여 가장 높은 저해 활성을 보였으며, 세 종류의 추출물 모두 경쟁적 저해를 하는 것으로 나타났다. 저해 활성능이 높았던 가장 ethanol 추출물은 총 페놀과 플라보노이드 함량 또한 가장 높은 것으로 나타났으며, 세 종류의 추출물 모두 합성 항산화제인 BHT보다 높은 항산화능을 보여주었다. 생체 내 실험에서 효소의 저해 활성능이 가장 높았던 오미자 추출물의 식이는 당뇨 유도 전과 후의 식이 시점에 따른 그룹과 식이 양 50, 100 mg/kg BW에 따른 그룹으로 세분화하였다. 당뇨 유도 3일 후 혈당의 측정 결과, 당뇨 유도 전 식이는 유도 후 식이보다 100 mg/kg BW의 경우 약 38% 낮은 혈당수준을 보였다. 이는 STZ 주입으로 인해 발생되는 췌장 내 β-세포의 산화적 손상을 오미자 추출물의 항산화능에 의해 감소된 것으로 보인다. 오미자 추출물은 탄수화물의 섭취 후 식후 혈당 상승을 저해하였으며, 정상 쥐와 비교할 때 당뇨 유도 된 쥐에서 그 저해능이 높았다. 당뇨 유도된 쥐에게 maltose, sucrose 및 starch를 섭취시켰을 경우, 혈당상승은 식후 60분에 최고치를 보였으며, P-SC-E 100 그룹(당뇨 유도 전 오미자 추출물 100 mg/kg BW 식이)은 maltose를 식이 하였을 경우, 경구용 혈당강하제로 쓰이는 acarbose를 식이한 그룹보다 20% 낮은 혈당수준을 보였다. 그리고 당뇨 유도된 쥐에게 오미자 추출물을 21일 동안 투여하였을 때, 체중 증가, 먹이 효율의 증가 등 여러 대사 기능을 호전하였으며, 혈당 조절에도 양호한 효능을 보여주었다. 또한, 혈중 콜레스테롤 함량의 감소와 더불어 대변내 콜레스테롤 함량은 미흡하지만 증가되는 경향을 나타내어 지질대사에도 관여하는 것으로 드러나 고지혈증에도 응용할 수 있는 가능성을 보여주었다.
결과적으로, 오미자 ethanol 추출물은 당뇨 유도된 쥐 소장의 α-glucosidase에 대하여 경쟁적 억제로서, 식후 혈당상승을 감소시켜 당뇨병으로 인한 각종 증상 및 질환을 예방할 수 있을 것으로 사료되며, 이를 응용하여 앞으로 항당뇨 기능성 식품 및 경구용 약품으로서 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
Postprandial hyperglycemia plays an important role in the development of type 2 diabetes mellitus and complications associated with the disease, such as micro- and macro-vascular disease, and has been proposed as an independent risk factor for cardiovascular disease. The purpose of this study is to ...
Postprandial hyperglycemia plays an important role in the development of type 2 diabetes mellitus and complications associated with the disease, such as micro- and macro-vascular disease, and has been proposed as an independent risk factor for cardiovascular disease. The purpose of this study is to investigate and evaluate hypoglycemia and inhibitory effects of extract from the Schizandra chinensis (SC) on rat small intestinal α-glucosidase activity and to provide scientific evidence for development agent or functional food. The present study investigated the effect and action mechanism of a extracts from the SC on hyperglycemia in vivo and in vitro. In vitro, the methanol (80%), ethanol (80%) and water extracts of SC was evaluated for inhibitory activities against α-glucosidase isolated from Spargue-Dawley male rats. The methanol (IC_(50) 2.68 mg/ml), ethanol (IC_(50) 1.65 mg/ml), water (IC_(50) 4.94 mg/ml) extracts of SC had 22.46%, 44.68% and 9.93% inhibitory activity at the concentration of 0.1 mg/ml using 2 mM p-nitrophenyl α-D-glucopyranoide as a substrate, respectively. And the contents of total phenol, flavonoids of SC were measured. When the final concentration was 1 mg/ml for each extract of SC, ethanol extract showed 0.33 mg/ml, 0.2 mg/ml of the highest content for total phenol and flavonoid, respectively. Among methanol, ethanol and water extracts of SC and acarbose (Glucoby？？-Bayer), ethanol extract had the highest inhibitory activity. Its inhibition on α-glucosidase was determined to be competitive type. In vivo, the hypoglycemic effect of a ethanol extract from the Schizandra chinensis (SC-E) was investigated on streptozotocin-induced diabetic rats (45 mg/kg BW). The administration of SC-E (and P-SC-E), at the dose of 100 mg/kg body weight, significantly reduced the blood level in non-fasted diabetic rats for 21 days. In addition when it was orally administrated to rats with maltose, sucrose, and starch (2 g/kg BW), SC-E and P-SC-E (50 and 100 mg/kg BW) significantly suppressed the increase of blood glucose levels after maltose, sucrose, and starch loading. It also increased the serum HDL levels in the SC-E and P-SC-E groups as compared to that of the DC group by the end of the 21 day of drug administration, but decreased on TC, TG, LDL level. In excretion to feces, SC-E and P-SC-E significantly lowered the total cholesterol and triglyceride level as compared to the DC group.
Postprandial hyperglycemia plays an important role in the development of type 2 diabetes mellitus and complications associated with the disease, such as micro- and macro-vascular disease, and has been proposed as an independent risk factor for cardiovascular disease. The purpose of this study is to investigate and evaluate hypoglycemia and inhibitory effects of extract from the Schizandra chinensis (SC) on rat small intestinal α-glucosidase activity and to provide scientific evidence for development agent or functional food. The present study investigated the effect and action mechanism of a extracts from the SC on hyperglycemia in vivo and in vitro. In vitro, the methanol (80%), ethanol (80%) and water extracts of SC was evaluated for inhibitory activities against α-glucosidase isolated from Spargue-Dawley male rats. The methanol (IC_(50) 2.68 mg/ml), ethanol (IC_(50) 1.65 mg/ml), water (IC_(50) 4.94 mg/ml) extracts of SC had 22.46%, 44.68% and 9.93% inhibitory activity at the concentration of 0.1 mg/ml using 2 mM p-nitrophenyl α-D-glucopyranoide as a substrate, respectively. And the contents of total phenol, flavonoids of SC were measured. When the final concentration was 1 mg/ml for each extract of SC, ethanol extract showed 0.33 mg/ml, 0.2 mg/ml of the highest content for total phenol and flavonoid, respectively. Among methanol, ethanol and water extracts of SC and acarbose (Glucoby？？-Bayer), ethanol extract had the highest inhibitory activity. Its inhibition on α-glucosidase was determined to be competitive type. In vivo, the hypoglycemic effect of a ethanol extract from the Schizandra chinensis (SC-E) was investigated on streptozotocin-induced diabetic rats (45 mg/kg BW). The administration of SC-E (and P-SC-E), at the dose of 100 mg/kg body weight, significantly reduced the blood level in non-fasted diabetic rats for 21 days. In addition when it was orally administrated to rats with maltose, sucrose, and starch (2 g/kg BW), SC-E and P-SC-E (50 and 100 mg/kg BW) significantly suppressed the increase of blood glucose levels after maltose, sucrose, and starch loading. It also increased the serum HDL levels in the SC-E and P-SC-E groups as compared to that of the DC group by the end of the 21 day of drug administration, but decreased on TC, TG, LDL level. In excretion to feces, SC-E and P-SC-E significantly lowered the total cholesterol and triglyceride level as compared to the DC group.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.