본 연구는 천연물 항산화제로서 가시박(Sicyos angulatus L.)의 이용가능성과 활용방안을 평가하기 위하여 SD 랫드에서 LPS 유도 염증 반응에 대한 가시박 추출물의 ...
본 연구는 천연물 항산화제로서 가시박(Sicyos angulatus L.)의 이용가능성과 활용방안을 평가하기 위하여 SD 랫드에서 LPS 유도 염증 반응에 대한 가시박 추출물의 항산화 및 항염증 반응 조사를 실시하였다. 공시동물은 5주령 수컷 Sprague Dawley(SD) 랫드를 처리 구당 7수(n=7)를 4개의 시험군에 2x2 요인 실험설계(가시박추출물 및 LPS)에 따라 완전 임의 배치하고 4주간 가시박 추출물(200 mg/kg)를 경구 투여하였다. 각 처리군은 대조군(control; CON), LPS 군(Lipopolysaccharide; LPS), 가시박투여 군(Sicyos angulatus L,; SL), 가시박투여+LPS 군(SLL) 등 모두 4군으로 설정하였다. 체중, 사료섭취량 및 사료 요구율은 1주 간격으로 측정하였으며, 사양 실험 종료 3시간 전 1 mg/kg LPS를 복강 투여하였다. 시험에 사용한 가시박의 항산화 효과를 평가하기 위하여 가시박 추출물의 total flavonoid 함량을 확인하고, DPPH radical 소거능을 조사하였다. 가시박 추출물 투여 사양 실험 종료 후 랫드의 간, 비장, 소장 및 혈액을 채취하여 각 장기의 무게와 혈액 생화학 성분, 간 및 소장의 항산화 효소 및 면역 지표를 조사하였다. 가시박 추출물은 2.80 mg/g의 총 플라보노이드 함량과 0.5, 1, 2.5 및 5 mg/ml 농도로 처리하였을 때 16.75, 19.66, 42.46 및 61.00%의 DPPH free radical 소거능을 보였다. 가시박 추출물 투여 사양 실험결과, 체중, 증체량, 사료섭취량 및 사료 요구율은 요인에 따른 차이가 없었고, LPS 요인에 따라 비장의 무게는 증가하였다(p<0.05). 혈액 생화학 성분 중 LPS 요인에 따라 AST와 BUN은 증가하였고(p<0.01), total cholesterol(p<0.05), total protein 및 glucose(p<0.01) 등은 감소하였으나 가시박 요인에 따른 유의적 차이는 없었다. 항산화 효소 활성도는 간 조직에서 LPS 요인에 따라 SOD의 활성도가 증가하였고 (p<0.05), LPS군과 비교 시 가시박 투여 시 MDA 수준이 감소하였다(p<0.01). 소장 점막조직에서 LPS 요인에 의해 GST 활성도가 증가하였다(p<0.01). RT-PCR을 이용하여 항산화 효소 및 친염증 사이토카인 유전자의 mRNA 발현을 조사한 결과 간 조직에서 LPS 요인에 따라 GST 발현이 증가하였고(p<0.01), 가시박 요인에 따른 유의적 차이는 없었다. 소장 점막조직에서 LPS 요인에 의해 GST 발현은 감소하였고(p<0.01), 가시박 요인에 따라 TNFα의 발현이 감소하였다(p<0.01). 이상과 같은 결과로 보아 본 연구에 사용한 가시박 추출물은 2.80 mg/g의 총 플라보노이드 함량과 농도 의존적인 DPPH free radical 소거능을 보여 천연항산화제로서 사용될 수 있는 것으로 나타났다. 가시박 추출물을 이용한 랫드의 사양시험 결과 체내 투여된 LPS 유도 염증반응에 따른 항산화 효소 활성에 미치는 효과는 미미하였지만 소장 점막조직에서 TNFα의 발현 감소를 통해 소장의 염증반응을 감소시키는 일부 긍정적인 효과를 보이는 것으로 판단된다.
본 연구는 천연물 항산화제로서 가시박(Sicyos angulatus L.)의 이용가능성과 활용방안을 평가하기 위하여 SD 랫드에서 LPS 유도 염증 반응에 대한 가시박 추출물의 항산화 및 항염증 반응 조사를 실시하였다. 공시동물은 5주령 수컷 Sprague Dawley(SD) 랫드를 처리 구당 7수(n=7)를 4개의 시험군에 2x2 요인 실험설계(가시박추출물 및 LPS)에 따라 완전 임의 배치하고 4주간 가시박 추출물(200 mg/kg)를 경구 투여하였다. 각 처리군은 대조군(control; CON), LPS 군(Lipopolysaccharide; LPS), 가시박투여 군(Sicyos angulatus L,; SL), 가시박투여+LPS 군(SLL) 등 모두 4군으로 설정하였다. 체중, 사료섭취량 및 사료 요구율은 1주 간격으로 측정하였으며, 사양 실험 종료 3시간 전 1 mg/kg LPS를 복강 투여하였다. 시험에 사용한 가시박의 항산화 효과를 평가하기 위하여 가시박 추출물의 total flavonoid 함량을 확인하고, DPPH radical 소거능을 조사하였다. 가시박 추출물 투여 사양 실험 종료 후 랫드의 간, 비장, 소장 및 혈액을 채취하여 각 장기의 무게와 혈액 생화학 성분, 간 및 소장의 항산화 효소 및 면역 지표를 조사하였다. 가시박 추출물은 2.80 mg/g의 총 플라보노이드 함량과 0.5, 1, 2.5 및 5 mg/ml 농도로 처리하였을 때 16.75, 19.66, 42.46 및 61.00%의 DPPH free radical 소거능을 보였다. 가시박 추출물 투여 사양 실험결과, 체중, 증체량, 사료섭취량 및 사료 요구율은 요인에 따른 차이가 없었고, LPS 요인에 따라 비장의 무게는 증가하였다(p<0.05). 혈액 생화학 성분 중 LPS 요인에 따라 AST와 BUN은 증가하였고(p<0.01), total cholesterol(p<0.05), total protein 및 glucose(p<0.01) 등은 감소하였으나 가시박 요인에 따른 유의적 차이는 없었다. 항산화 효소 활성도는 간 조직에서 LPS 요인에 따라 SOD의 활성도가 증가하였고 (p<0.05), LPS군과 비교 시 가시박 투여 시 MDA 수준이 감소하였다(p<0.01). 소장 점막조직에서 LPS 요인에 의해 GST 활성도가 증가하였다(p<0.01). RT-PCR을 이용하여 항산화 효소 및 친염증 사이토카인 유전자의 mRNA 발현을 조사한 결과 간 조직에서 LPS 요인에 따라 GST 발현이 증가하였고(p<0.01), 가시박 요인에 따른 유의적 차이는 없었다. 소장 점막조직에서 LPS 요인에 의해 GST 발현은 감소하였고(p<0.01), 가시박 요인에 따라 TNFα의 발현이 감소하였다(p<0.01). 이상과 같은 결과로 보아 본 연구에 사용한 가시박 추출물은 2.80 mg/g의 총 플라보노이드 함량과 농도 의존적인 DPPH free radical 소거능을 보여 천연항산화제로서 사용될 수 있는 것으로 나타났다. 가시박 추출물을 이용한 랫드의 사양시험 결과 체내 투여된 LPS 유도 염증반응에 따른 항산화 효소 활성에 미치는 효과는 미미하였지만 소장 점막조직에서 TNFα의 발현 감소를 통해 소장의 염증반응을 감소시키는 일부 긍정적인 효과를 보이는 것으로 판단된다.
This study was carried out to investigate an antioxidant and anti-inflammatory efficacy of Sicyos angulatus L (SL). In SD rats for the potential application of Sicyos angulatus L. as a natural antioxidant additive. A total of 28 male SD rats aged 5 weeks were randomly designated to four groups two b...
This study was carried out to investigate an antioxidant and anti-inflammatory efficacy of Sicyos angulatus L (SL). In SD rats for the potential application of Sicyos angulatus L. as a natural antioxidant additive. A total of 28 male SD rats aged 5 weeks were randomly designated to four groups two by two factorial design: 0.25% of CMC (CON), 0.25% of CMC with 1 mg/kg of Lipopolysaccharide (LPS), 200 mg/kg of Sicyos angulatus L. extract (SL) and 200 mg/kg of SL extract with 1mg/kg of LPS (SLL). During the animal experiment, body weight, feed intake and feed conversion ratio (FCR) were measured weekly, and 1 mg/kg LPS was intraperitoneally administered 3 hours before the end of the experiment. In order to estimate the antioxidant capacity, total flavonoid content of the Sicyos angulatus L. extract and the DPPH radical scavenging ability were examined. Immediately after 4 weeks animal trials, all rats were sacrificed to harvest blood to determine blood biochemical profiles and weigh immune-related organs. In addition, the liver and small intestine were taken to examine the activities of antioxidant enzymes and the mRNA expression of pro-inflammatory cytokines. The obtained results are as follows; The extract of Sicyos angulatus L. had a total flavonoid content of 2.80 mg/g and concentrations of 0.5, 1, 2.5 and 5 mg/ml resulted in a DPPH-free radical scavenging activity of 16.75, 19.66, 42.46, and 61.00%, respectively. In animal experiment, the administration of SL and LPS did not affect growth performance and FCR for the entire feeding trial. However, LPS treatment showed a significant increase in relative spleen weight compared to the control group (p<0.05). The blood asparate aminotransferase (AST) level and blood urea nitrogen (BUN) in the LPS group were significantly higher than those in the non-LPS group (p<0.01), while the level of total cholesterol (p<0.05), total protein and glucose (p<0.01) in the LPS group was significantly lower than those in the non-LPS groups. There was no significant difference with respect to the SL factor. In the antioxidant capacity, the activity of superoxide dismutase (SOD) increased according to the LPS factor in the liver (p<0.05), and malondialdehyde (MDA) level in SL group was significantly lowered compared to the LPS group (p<0.01). Intestinal glutathione S-transferase (GST) activity increased in the LPS group in response to LPS administration (p<0.01). As a result, of the mRNA expression of antioxidant enzymes and pro-inflammatory cytokines using RT-PCR, the expression of GST in the liver increased by the LPS factor (p<0.01), but not by the SL factor. In the intestinal mucosa, the mRNA expression of GST was decreased by the LPS and SL factors (p<0.01), and the expression of TNFα mRNA was decreased by the SL factor (p<0.01). In conclusion, SL extract showed a total flavonoid content of 2.80 mg/g and a concentration-dependent DPPH free radical scavenging activity. In animal experiment, the effect of SL extract on the antioxidant enzyme activity in LPS-induced inflammation appeared to be insignificant, but it is thought to be an alleviating effect on intestinal inflammation through the reduced expression of TNFα in SD rats.
This study was carried out to investigate an antioxidant and anti-inflammatory efficacy of Sicyos angulatus L (SL). In SD rats for the potential application of Sicyos angulatus L. as a natural antioxidant additive. A total of 28 male SD rats aged 5 weeks were randomly designated to four groups two by two factorial design: 0.25% of CMC (CON), 0.25% of CMC with 1 mg/kg of Lipopolysaccharide (LPS), 200 mg/kg of Sicyos angulatus L. extract (SL) and 200 mg/kg of SL extract with 1mg/kg of LPS (SLL). During the animal experiment, body weight, feed intake and feed conversion ratio (FCR) were measured weekly, and 1 mg/kg LPS was intraperitoneally administered 3 hours before the end of the experiment. In order to estimate the antioxidant capacity, total flavonoid content of the Sicyos angulatus L. extract and the DPPH radical scavenging ability were examined. Immediately after 4 weeks animal trials, all rats were sacrificed to harvest blood to determine blood biochemical profiles and weigh immune-related organs. In addition, the liver and small intestine were taken to examine the activities of antioxidant enzymes and the mRNA expression of pro-inflammatory cytokines. The obtained results are as follows; The extract of Sicyos angulatus L. had a total flavonoid content of 2.80 mg/g and concentrations of 0.5, 1, 2.5 and 5 mg/ml resulted in a DPPH-free radical scavenging activity of 16.75, 19.66, 42.46, and 61.00%, respectively. In animal experiment, the administration of SL and LPS did not affect growth performance and FCR for the entire feeding trial. However, LPS treatment showed a significant increase in relative spleen weight compared to the control group (p<0.05). The blood asparate aminotransferase (AST) level and blood urea nitrogen (BUN) in the LPS group were significantly higher than those in the non-LPS group (p<0.01), while the level of total cholesterol (p<0.05), total protein and glucose (p<0.01) in the LPS group was significantly lower than those in the non-LPS groups. There was no significant difference with respect to the SL factor. In the antioxidant capacity, the activity of superoxide dismutase (SOD) increased according to the LPS factor in the liver (p<0.05), and malondialdehyde (MDA) level in SL group was significantly lowered compared to the LPS group (p<0.01). Intestinal glutathione S-transferase (GST) activity increased in the LPS group in response to LPS administration (p<0.01). As a result, of the mRNA expression of antioxidant enzymes and pro-inflammatory cytokines using RT-PCR, the expression of GST in the liver increased by the LPS factor (p<0.01), but not by the SL factor. In the intestinal mucosa, the mRNA expression of GST was decreased by the LPS and SL factors (p<0.01), and the expression of TNFα mRNA was decreased by the SL factor (p<0.01). In conclusion, SL extract showed a total flavonoid content of 2.80 mg/g and a concentration-dependent DPPH free radical scavenging activity. In animal experiment, the effect of SL extract on the antioxidant enzyme activity in LPS-induced inflammation appeared to be insignificant, but it is thought to be an alleviating effect on intestinal inflammation through the reduced expression of TNFα in SD rats.
Keyword
#Sicyos angulatus LPS extract antioxidant anti-inflammatory rat
학위논문 정보
저자
김민정
학위수여기관
경상국립대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
동물생명과학과 동물영양생리학
지도교수
장인석
발행연도
2022
총페이지
v, 61 p.
키워드
Sicyos angulatus LPS extract antioxidant anti-inflammatory rat
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