Cordycepin 고함유 동충하초 (Cordyceps militaris JLM 0636)분말의 Orotic acid 유발 흰쥐 지방간 개선효과 Improvement Effect of Cordycepin-Enriched Cordyceps militaris JLM 0636 Against Orotic acid-Induced Fatty Liver in Rats 의생명과학과 ...
Cordycepin 고함유 동충하초 (Cordyceps militaris JLM 0636)분말의 Orotic acid 유발 흰쥐 지방간 개선효과 Improvement Effect of Cordycepin-Enriched Cordyceps militaris JLM 0636 Against Orotic acid-Induced Fatty Liver in Rats 의생명과학과 허 수 진 지 도 교 수 조 영 수 본 연구는 교잡에 의해 육종된 cordycepin 고함유 번데기 동충하초(Cordyceps militaris JLM 0636, CMα)를 이용한 건강기능식품 및 기능성화장품 개발을 위한 기초 연구의 일환으로 용매 추출물별 생리활성과 이화학적 특성을 조사하였으며, 또한 흰쥐에서 orotic acid-유발 지방간에 대한 간기능 개선효과에 대하여 검토하였다. 이를 위하여 눈꽃 동충하초(Paecilomyces japonica, PJ), 번데기 동충하초(Cordyceps militaris, CM), 육종에 의한 cordycepin 고함유 번데기 동충하초의 수용성, 에탄올 및 메탄올 추출물의 생리활성 물질 분석, 항산화 활성(DPPH free radical scavenging 활성, Cu/Fe-환원력, 간 조직 microsome 생체막 및 linoleic acid과산화지질) 및 생리 활성(tyrosinase 저해 및 혈전용해)에 미치는 영향을 검토하였다. 동충하초의 생리활성 물질로 알려진 cordycepin 함량은 육종에 의한 cordycepin 고함유 번데기 동충하초(CMα)에서 7.42 mg/g으로 일반 번데기 동충하초(CM) 보다 약 7배 이상 많이 함유되어 있었고, 눈꽃 동충하초(PJ)에서는 cordycepin이 함유되지 않았다. 눈꽃 동충하초(PJ) 수용성 추출물의 추출 수율은 42.53%이며, 폴리페놀 화합물 및 플라보노이드 함량은 각각 2.72% 및 1.73%로 다른 종에 비해 많이 함유되어 있었다. 눈꽃 동충하초(PJ), 번데기 동충하초(CM), cordycepin 고함유 번데기 동충하초(CMα)의 주요 미네랄 성분은 K, Mg 및 Ca 이었고, 주요 지방산은 palmitic, oleic 및 stearic acid로 구성되어 있었다. DPPH free radical scavenging 활성, Cu/Fe-환원력 및 linoleic acid 지질 과산화 저해 활성과 같은 항산화 활성은 눈꽃 동충하초 추출물(PJ)에서 가장 높았으며, 일반 번데기 동충하초 추출물(CM) 보다는 cordycepin 고함유 번데기 동충하초 추출물(CMα)에서 항산화 활성이 더 높았다. 또한 간 조직 microsome 생체막 지질 과산화 억제 활성은 cordycepin 고함유 번데기 동충하초 추출물(CMα)에서 가장 높았다. Tyrosinase 저해 활성은 눈꽃 동충하초 추출물(PJ)에서 가장 높았고, 혈전 용해효소 활성은 cordycepin 고함유 번데기 동충하초 추출물(CMα)에서 가장 높은 것으로 확인되었다. 간 기능 개선효과를 가지는 건강기능식품 개발의 기초 자료를 얻을 목적으로 비알코올성 지방간 모델로 널리 사용되고 있는 orotic acid (OA)를 흰쥐에 고당질 식이와 함께 1% (w/w) 수준으로 급여하여 유발시킨 지방간에 대한 개선효과를 검토하기 위하여 눈꽃 동충하초(CPJ), 번데기 동충하초(CCM), cordycepin 고함유 번데기 동충하초(CCMα) 분말을 식이 중에 각각 3% 수준으로 동시에 첨가하여 10일간 급여 하였다. 체중 증가량은 OA 대조군에 비해 CPJ, CCM 및 CCMα 투여에 의해 모두 저하되는 것으로 확인되었다. 체중에 대한 상대적 간 조직 무게는 정상군(N)군과 비교해서 OA 투여 대조군(C)에서 유의적으로 증가하여 중성지질의 축적에 의한 전형적인 지방간 유발이 확인되었다. 간 손상 임상 지표인 AST, ALT, LDH, ALP 활성도 각 동충하초 분말 투여군에서 모두 OA 대조군 보다 저하하였다. 각 조직과 혈청의 과산화지질(TBARS) 농도는 OA 대조군에 비해 각 동충하초 투여군에서 유의적으로 감소하였으며, 그 중 cordycepin 고함유 번데기 동충하초(CCMα) 분말 투여군에서 가장 낮은 함량을 보여 생체내 항산화 효과가 있음을 확인하였다. 이 때 간 조직 내에서 과산화지질 억제 작용을 나타내는 항산화 물질인 glutathione 농도도 다른 실험군에 비해 cordycepin 고함유 번데기 동충하초(CCMα) 분말 투여군에서 높은 함량을 보였다. 간 조직 내에서 지방 산화를 촉진하는 것으로 알려진 Fe 농도는 cordycepin 고함유 번데기 동충하초(CMα) 첨가 식이를 섭취한 군에서 감소하였다. 간 조직 내 중성지질 농도는 정상군에 비해 OA 대조군에 현저히 증가하여 중성지방 증가에 의한 지방간 유발이 확인되었다. 한편 간 조직의 병리조직학적 변화에 미치는 영향을 검토한 결과에서도 OA 대조군에서는 큰 지방구들이 많이 확인되어 지방간 유발이 육안으로 확인되었으며, 눈꽃 동충하초, 번데기 동충하초, cordycepin 고함유 번데기 동충하초 투여군에서 지방구가 많이 감소되었고, 특히 이중에서 cordycepin 고함유 번데기 동충하초 투여군에서 정상군과 비슷한 양상을 보여 지방간 개선 효과가 가장 우수한 것으로 나타났다. 혈중 총 지질농도, 중성지질, 유리 지방산 농도는 정상군에 비해 OA 대조군에서 유의적으로 낮았으며, 이 때 동충하초 투여에 의한 영향은 관찰되지 않았다. 이상의 실험결과로 OA 유발 지방간 동물 실험에서 눈꽃 동충하초 및 일반 번데기 동충하초 보다 cordycepin 고함유 번데기 동충하초가 간 기능 지표로 활용되는 혈중 AST, ALT, LDH 활성 감소, 간 조직 병리학적 검사에서 중성지방구의 감소, 조직 내 과산지질의 감소와 항산화 물질의 증가로 지방간 개선 효과가 과학적으로 증명됨으로써 cordycepin 고함유 번데기 동충하초는 지방간 치료에 효과적인 건강기능식품 개발 가능성이 높은 소재로 판단되어 진다. 주요어 : Cordyceps militaris, Paecilomyces japonica, cordycepin, antioxidative activity, fibriolytic activity, orotic acid, fatty liver
Cordycepin 고함유 동충하초 (Cordyceps militaris JLM 0636)분말의 Orotic acid 유발 흰쥐 지방간 개선효과 Improvement Effect of Cordycepin-Enriched Cordyceps militaris JLM 0636 Against Orotic acid-Induced Fatty Liver in Rats 의생명과학과 허 수 진 지 도 교 수 조 영 수 본 연구는 교잡에 의해 육종된 cordycepin 고함유 번데기 동충하초(Cordyceps militaris JLM 0636, CMα)를 이용한 건강기능식품 및 기능성화장품 개발을 위한 기초 연구의 일환으로 용매 추출물별 생리활성과 이화학적 특성을 조사하였으며, 또한 흰쥐에서 orotic acid-유발 지방간에 대한 간기능 개선효과에 대하여 검토하였다. 이를 위하여 눈꽃 동충하초(Paecilomyces japonica, PJ), 번데기 동충하초(Cordyceps militaris, CM), 육종에 의한 cordycepin 고함유 번데기 동충하초의 수용성, 에탄올 및 메탄올 추출물의 생리활성 물질 분석, 항산화 활성(DPPH free radical scavenging 활성, Cu/Fe-환원력, 간 조직 microsome 생체막 및 linoleic acid 과산화지질) 및 생리 활성(tyrosinase 저해 및 혈전용해)에 미치는 영향을 검토하였다. 동충하초의 생리활성 물질로 알려진 cordycepin 함량은 육종에 의한 cordycepin 고함유 번데기 동충하초(CMα)에서 7.42 mg/g으로 일반 번데기 동충하초(CM) 보다 약 7배 이상 많이 함유되어 있었고, 눈꽃 동충하초(PJ)에서는 cordycepin이 함유되지 않았다. 눈꽃 동충하초(PJ) 수용성 추출물의 추출 수율은 42.53%이며, 폴리페놀 화합물 및 플라보노이드 함량은 각각 2.72% 및 1.73%로 다른 종에 비해 많이 함유되어 있었다. 눈꽃 동충하초(PJ), 번데기 동충하초(CM), cordycepin 고함유 번데기 동충하초(CMα)의 주요 미네랄 성분은 K, Mg 및 Ca 이었고, 주요 지방산은 palmitic, oleic 및 stearic acid로 구성되어 있었다. DPPH free radical scavenging 활성, Cu/Fe-환원력 및 linoleic acid 지질 과산화 저해 활성과 같은 항산화 활성은 눈꽃 동충하초 추출물(PJ)에서 가장 높았으며, 일반 번데기 동충하초 추출물(CM) 보다는 cordycepin 고함유 번데기 동충하초 추출물(CMα)에서 항산화 활성이 더 높았다. 또한 간 조직 microsome 생체막 지질 과산화 억제 활성은 cordycepin 고함유 번데기 동충하초 추출물(CMα)에서 가장 높았다. Tyrosinase 저해 활성은 눈꽃 동충하초 추출물(PJ)에서 가장 높았고, 혈전 용해효소 활성은 cordycepin 고함유 번데기 동충하초 추출물(CMα)에서 가장 높은 것으로 확인되었다. 간 기능 개선효과를 가지는 건강기능식품 개발의 기초 자료를 얻을 목적으로 비알코올성 지방간 모델로 널리 사용되고 있는 orotic acid (OA)를 흰쥐에 고당질 식이와 함께 1% (w/w) 수준으로 급여하여 유발시킨 지방간에 대한 개선효과를 검토하기 위하여 눈꽃 동충하초(CPJ), 번데기 동충하초(CCM), cordycepin 고함유 번데기 동충하초(CCMα) 분말을 식이 중에 각각 3% 수준으로 동시에 첨가하여 10일간 급여 하였다. 체중 증가량은 OA 대조군에 비해 CPJ, CCM 및 CCMα 투여에 의해 모두 저하되는 것으로 확인되었다. 체중에 대한 상대적 간 조직 무게는 정상군(N)군과 비교해서 OA 투여 대조군(C)에서 유의적으로 증가하여 중성지질의 축적에 의한 전형적인 지방간 유발이 확인되었다. 간 손상 임상 지표인 AST, ALT, LDH, ALP 활성도 각 동충하초 분말 투여군에서 모두 OA 대조군 보다 저하하였다. 각 조직과 혈청의 과산화지질(TBARS) 농도는 OA 대조군에 비해 각 동충하초 투여군에서 유의적으로 감소하였으며, 그 중 cordycepin 고함유 번데기 동충하초(CCMα) 분말 투여군에서 가장 낮은 함량을 보여 생체내 항산화 효과가 있음을 확인하였다. 이 때 간 조직 내에서 과산화지질 억제 작용을 나타내는 항산화 물질인 glutathione 농도도 다른 실험군에 비해 cordycepin 고함유 번데기 동충하초(CCMα) 분말 투여군에서 높은 함량을 보였다. 간 조직 내에서 지방 산화를 촉진하는 것으로 알려진 Fe 농도는 cordycepin 고함유 번데기 동충하초(CMα) 첨가 식이를 섭취한 군에서 감소하였다. 간 조직 내 중성지질 농도는 정상군에 비해 OA 대조군에 현저히 증가하여 중성지방 증가에 의한 지방간 유발이 확인되었다. 한편 간 조직의 병리조직학적 변화에 미치는 영향을 검토한 결과에서도 OA 대조군에서는 큰 지방구들이 많이 확인되어 지방간 유발이 육안으로 확인되었으며, 눈꽃 동충하초, 번데기 동충하초, cordycepin 고함유 번데기 동충하초 투여군에서 지방구가 많이 감소되었고, 특히 이중에서 cordycepin 고함유 번데기 동충하초 투여군에서 정상군과 비슷한 양상을 보여 지방간 개선 효과가 가장 우수한 것으로 나타났다. 혈중 총 지질농도, 중성지질, 유리 지방산 농도는 정상군에 비해 OA 대조군에서 유의적으로 낮았으며, 이 때 동충하초 투여에 의한 영향은 관찰되지 않았다. 이상의 실험결과로 OA 유발 지방간 동물 실험에서 눈꽃 동충하초 및 일반 번데기 동충하초 보다 cordycepin 고함유 번데기 동충하초가 간 기능 지표로 활용되는 혈중 AST, ALT, LDH 활성 감소, 간 조직 병리학적 검사에서 중성지방구의 감소, 조직 내 과산지질의 감소와 항산화 물질의 증가로 지방간 개선 효과가 과학적으로 증명됨으로써 cordycepin 고함유 번데기 동충하초는 지방간 치료에 효과적인 건강기능식품 개발 가능성이 높은 소재로 판단되어 진다. 주요어 : Cordyceps militaris, Paecilomyces japonica, cordycepin, antioxidative activity, fibriolytic activity, orotic acid, fatty liver
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.