[학위논문]천연 추출 복합물(일년봉 및 보리지, 홍삼 및 감초)의 전임상 항비만 효능 평가 및 기전 연구 Preclinical anti-obesity efficacy evaluation and mechanism study of natural product complex extracts (Erigeron annuus L. and Borago officinalis L., Korean Red Ginseng and Glycyrrhiza glabra L.)원문보기
천연 식품과 약초는 비만 증상을 예방하거나 개선하는 안전하고 효과적인 방법으로 여겨진다. 특히 두 종 혹은 이상의 천연물 복합은 단일 천연물보다 생리 활성에 더 유의적인 효과가 나타난다. 하지만 복합 또는 시너지 효과가 있는 천연물 조합을 찾는 것은 복잡하고 어려운 일이다. 본 연구는 항비만 효과를 향상시킬 수 있는 두 가지 천연물 조합을 발굴하였으며 천연 추출 복합물에 대한 전임상 항비만 효능 평가를 수행하고 작용 기전에 대해 연구하였다. 제1장에서는 비만 ...
천연 식품과 약초는 비만 증상을 예방하거나 개선하는 안전하고 효과적인 방법으로 여겨진다. 특히 두 종 혹은 이상의 천연물 복합은 단일 천연물보다 생리 활성에 더 유의적인 효과가 나타난다. 하지만 복합 또는 시너지 효과가 있는 천연물 조합을 찾는 것은 복잡하고 어려운 일이다. 본 연구는 항비만 효과를 향상시킬 수 있는 두 가지 천연물 조합을 발굴하였으며 천연 추출 복합물에 대한 전임상 항비만 효능 평가를 수행하고 작용 기전에 대해 연구하였다. 제1장에서는 비만 동물 모델을 사용하여 일년봉(EA) 및 보리지(BO)의 항비만 효능을 평가했다. C57BL/6J 마우스에서 3주 동안 고지방식이(HFD)를 급여한 후 EA 및 BO(100-200 mg/kg) 또는 양성 대조군인 가르시니아 캄보지아 물 추출물(GC, 100 mg/kg)를 추가로 8주 동안 경구투여하였다. EA 및 BO의 항비만 효능은 체중, 지방 세포 크기, 지질 축적 및 지방 생성과 관련된 전사 인자의 발현 수준을 측정하여 평가하였다. EA 및 BO 투여가 HFD에 의해 유도된 비만 마우스에서 체중 증가, 지방세포 크기 및 지질 축적의 증가를 완화시킨다는 것을 발견하였다. 또한 HFD으로 인한 PPARγ, C/EBPα 및 SREBP-1c와 같은 지방 생성 전사 인자의 발현 수준의 증가가 EA 및 BO에 의해 감소됨을 확인하였다. 특히 EA와 BO의 조합은 EA 또는 BO 단독보다 이러한 매개변수를 조절하는 데 더 효과적인 것으로 사료됨. 제2장에서는 3T3-L1 지방세포와 고지방식이로 유도된 C57BL/6J 비만 마우스에서 홍삼 사포닌 분획물(RGS) 및 감초 추출물(GG)의 항비만 효과를 평가하였다. RGS와 GG 추출물을 3:1(SG31), 1:1(SG11) 또는 1:3(SG13)의 질량비로 혼합하였다. 그중 SG31은 RGS와 GG 추출물의 3가지 질량비 중 가장 높은 항비만 활성이 나타냈다. SG31은 세포 생존에 영향을 미치지 않았으며 지방세포에서 단일 추출물보다 중성지방 축적에 대한 억제 효율이 제일 높았다. 또한 C/EBPα 및 SREBP-1c와 같은 지방 생성 및 지질 합성에 관여하는 전사 인자의 발현을 감소시켰다. 비만 유도 마우스 모델에서 SG31은 백색 지방 조직 중량과 체중을 유의하게 감소시켰고 혈중 지질이상을 완화시켰으며 혈청 중성지질 수준을 감소시켰다. 일부 지표에서 SG31의 활성은 양성대조군인 GC의 활성보다 더 높게 나타냈다. SG31이 상기 결과를 일으키는 가능한 기전은 AMPK 경로를 활성화하고 지방 조직에서 adiponectin의 분비를 자극하여 에너지 대사 균형을 조절하고 중성지질 형성을 억제하며 지방산의 β-산화를 촉진하는 것으로 사료된다. 요약하자면, 천연 추출 복합물은 비만을 예방하거나 치료하는 효과적인 방법이 될 것이며 본 연구에서 사용된 천연물 조성은 향후 항비만 기능성 식품 또는 의약품 개발을 위한 이론적 근거를 제공할 수 있다.
천연 식품과 약초는 비만 증상을 예방하거나 개선하는 안전하고 효과적인 방법으로 여겨진다. 특히 두 종 혹은 이상의 천연물 복합은 단일 천연물보다 생리 활성에 더 유의적인 효과가 나타난다. 하지만 복합 또는 시너지 효과가 있는 천연물 조합을 찾는 것은 복잡하고 어려운 일이다. 본 연구는 항비만 효과를 향상시킬 수 있는 두 가지 천연물 조합을 발굴하였으며 천연 추출 복합물에 대한 전임상 항비만 효능 평가를 수행하고 작용 기전에 대해 연구하였다. 제1장에서는 비만 동물 모델을 사용하여 일년봉(EA) 및 보리지(BO)의 항비만 효능을 평가했다. C57BL/6J 마우스에서 3주 동안 고지방식이(HFD)를 급여한 후 EA 및 BO(100-200 mg/kg) 또는 양성 대조군인 가르시니아 캄보지아 물 추출물(GC, 100 mg/kg)를 추가로 8주 동안 경구투여하였다. EA 및 BO의 항비만 효능은 체중, 지방 세포 크기, 지질 축적 및 지방 생성과 관련된 전사 인자의 발현 수준을 측정하여 평가하였다. EA 및 BO 투여가 HFD에 의해 유도된 비만 마우스에서 체중 증가, 지방세포 크기 및 지질 축적의 증가를 완화시킨다는 것을 발견하였다. 또한 HFD으로 인한 PPARγ, C/EBPα 및 SREBP-1c와 같은 지방 생성 전사 인자의 발현 수준의 증가가 EA 및 BO에 의해 감소됨을 확인하였다. 특히 EA와 BO의 조합은 EA 또는 BO 단독보다 이러한 매개변수를 조절하는 데 더 효과적인 것으로 사료됨. 제2장에서는 3T3-L1 지방세포와 고지방식이로 유도된 C57BL/6J 비만 마우스에서 홍삼 사포닌 분획물(RGS) 및 감초 추출물(GG)의 항비만 효과를 평가하였다. RGS와 GG 추출물을 3:1(SG31), 1:1(SG11) 또는 1:3(SG13)의 질량비로 혼합하였다. 그중 SG31은 RGS와 GG 추출물의 3가지 질량비 중 가장 높은 항비만 활성이 나타냈다. SG31은 세포 생존에 영향을 미치지 않았으며 지방세포에서 단일 추출물보다 중성지방 축적에 대한 억제 효율이 제일 높았다. 또한 C/EBPα 및 SREBP-1c와 같은 지방 생성 및 지질 합성에 관여하는 전사 인자의 발현을 감소시켰다. 비만 유도 마우스 모델에서 SG31은 백색 지방 조직 중량과 체중을 유의하게 감소시켰고 혈중 지질이상을 완화시켰으며 혈청 중성지질 수준을 감소시켰다. 일부 지표에서 SG31의 활성은 양성대조군인 GC의 활성보다 더 높게 나타냈다. SG31이 상기 결과를 일으키는 가능한 기전은 AMPK 경로를 활성화하고 지방 조직에서 adiponectin의 분비를 자극하여 에너지 대사 균형을 조절하고 중성지질 형성을 억제하며 지방산의 β-산화를 촉진하는 것으로 사료된다. 요약하자면, 천연 추출 복합물은 비만을 예방하거나 치료하는 효과적인 방법이 될 것이며 본 연구에서 사용된 천연물 조성은 향후 항비만 기능성 식품 또는 의약품 개발을 위한 이론적 근거를 제공할 수 있다.
Natural foods and herbs are regarded as safe and effective methods for preventing or improving obesity symptoms. In particular, the combination of two or more natural products has a more significant effect on many biological activities than a single natural product. However, finding a combination of...
Natural foods and herbs are regarded as safe and effective methods for preventing or improving obesity symptoms. In particular, the combination of two or more natural products has a more significant effect on many biological activities than a single natural product. However, finding a combination of natural products with additional or synergistic effects is complicated and lengthy. This study found two groups of natural product combinations that can enhance anti-obesity effects. We conducted preclinical anti-obesity evaluations of these two complexes and briefly discussed the mechanism of action. In Chapter 1, an obese animal model was used to evaluate the anti-obesity activity of Erigeron annuus L. (EA) and/or Borago officinalis L. (BO). Obesity was induced in C57BL/6J mice by feeding a high-fat diet for 3 weeks followed by administration of EA and/or BO (100-200 mg/kg) or positive control Garcinia Cambogia water extract (GC) (100 mg/kg) for an additional 8 weeks. The anti-obesity effect of EA and/or BO was assessed by measuring body weight, adipocyte size, lipid accumulation, and expression level of genes associated with adipogenesis. We found that EA and/or BO administration significantly attenuated the increase in body weight gain, adipocyte size, and lipid accumulation in obese mice induced by HFD. In addition, western blot analysis revealed that HFD-mediated increases in expressions levels of adipogenic genes such as PPARγ, C/EBPα, and SREBP-1c were diminished by EA and/or BO. Of note, a combination of EA and BO was more effective at modulating such parameters than EA or BO alone. Chapter 2 studied the anti-obesity effects of Korean Red Ginseng saponin fraction (RGS) and/or Glycyrrhiza glabra L. extract (GG) in C57BL/6J obese mice induced by 3T3-L1 adipocytes and a high-fat diet. RGS and GG extracts were mixed at a mass ratio of 3:1 (SG31), 1:1 (SG11), or 1:3 (SG13). SG31 showed the highest anti-obesity activity among the three different mass ratios of RGS and GG extracts. SG31 showed higher inhibition efficiency on triglyceride accumulation than single extract in 3T3-L1 adipocytes without cytotoxicity. It also decreases the expression of adipogenic and lipogenic genes such as C/EBPα and SREBP-1c. In the obese induced mice model, SG31 significantly reduced white adipose tissue weight and body weight, attenuated dyslipidemia, and decreased serum triglyceride levels. In some indices, the activity of SG31 was even higher than that of GC, a positive control. The possible mechanism by which SG31 causes the above results was activating the AMPK pathway and stimulating the secretion of adiponectin in adipose tissue to regulate energy metabolism balance, inhibit triglyceride formation, and promote β-oxidation of fatty acids. In summary, the natural product complex extract will be an effective method to prevent or treat obesity. The natural product composition used in this study can provide theoretical support for developing anti-obesity functional foods or medicinal materials in the future.
Natural foods and herbs are regarded as safe and effective methods for preventing or improving obesity symptoms. In particular, the combination of two or more natural products has a more significant effect on many biological activities than a single natural product. However, finding a combination of natural products with additional or synergistic effects is complicated and lengthy. This study found two groups of natural product combinations that can enhance anti-obesity effects. We conducted preclinical anti-obesity evaluations of these two complexes and briefly discussed the mechanism of action. In Chapter 1, an obese animal model was used to evaluate the anti-obesity activity of Erigeron annuus L. (EA) and/or Borago officinalis L. (BO). Obesity was induced in C57BL/6J mice by feeding a high-fat diet for 3 weeks followed by administration of EA and/or BO (100-200 mg/kg) or positive control Garcinia Cambogia water extract (GC) (100 mg/kg) for an additional 8 weeks. The anti-obesity effect of EA and/or BO was assessed by measuring body weight, adipocyte size, lipid accumulation, and expression level of genes associated with adipogenesis. We found that EA and/or BO administration significantly attenuated the increase in body weight gain, adipocyte size, and lipid accumulation in obese mice induced by HFD. In addition, western blot analysis revealed that HFD-mediated increases in expressions levels of adipogenic genes such as PPARγ, C/EBPα, and SREBP-1c were diminished by EA and/or BO. Of note, a combination of EA and BO was more effective at modulating such parameters than EA or BO alone. Chapter 2 studied the anti-obesity effects of Korean Red Ginseng saponin fraction (RGS) and/or Glycyrrhiza glabra L. extract (GG) in C57BL/6J obese mice induced by 3T3-L1 adipocytes and a high-fat diet. RGS and GG extracts were mixed at a mass ratio of 3:1 (SG31), 1:1 (SG11), or 1:3 (SG13). SG31 showed the highest anti-obesity activity among the three different mass ratios of RGS and GG extracts. SG31 showed higher inhibition efficiency on triglyceride accumulation than single extract in 3T3-L1 adipocytes without cytotoxicity. It also decreases the expression of adipogenic and lipogenic genes such as C/EBPα and SREBP-1c. In the obese induced mice model, SG31 significantly reduced white adipose tissue weight and body weight, attenuated dyslipidemia, and decreased serum triglyceride levels. In some indices, the activity of SG31 was even higher than that of GC, a positive control. The possible mechanism by which SG31 causes the above results was activating the AMPK pathway and stimulating the secretion of adiponectin in adipose tissue to regulate energy metabolism balance, inhibit triglyceride formation, and promote β-oxidation of fatty acids. In summary, the natural product complex extract will be an effective method to prevent or treat obesity. The natural product composition used in this study can provide theoretical support for developing anti-obesity functional foods or medicinal materials in the future.
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