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문제 정의
- 반면 에탄올은 영양소 흡수 및 대사장애에 기인된 저 영양 상태를 유도할 뿐만 아니라 지질과산화, 고지혈증, necrosis, inflammation, 지방간, 간 경화 등의 간 손상을 유발시키는 것으로 알려져 있다[22, 29]. 그러므로 본 연구에서는 간독성물질로 잘 알려진 사염화탄소와 에탄올로 간 손상을 유도하여 횐점박이꽃무지 추출물의 간 기능 회복에 미치는 영향을 조사하였다.
- 본 연구에서는 흰점박이꽃무지의 추출물이 간 기능 향상 효과가 있는지를 알아보기 위하여 횐점박이꽃무지 추출물이 포함된 먹이로 흰쥐를 사육한 후 사염화탄소 혹은 에탄올로 독성을 유발시켜 간에 대한 기능 회복을 연구하였다.
제안 방법
- 0.04%(CCl4+ Low PBE), 0.2%(CCl4+Middle PBE), 그리고 1%의 PBE 식이군(CCk+High PBE)은 0.04%, 0.2%, 1%에 해당하는 PBE 첨가사료로 각각 사육한 후 사염화탄소를 투여한 실험군이다. 에탄올 단독 투여군(EtOH)은 표준사료로 사육하면서 독성물질인 에탄올만을 단독 투여한 실험군이며, 0.
- PBE첨가사료(0.04, 0.2, 1%)로 3개월 동안 사육한 흰쥐에 사염화탄소(CC1Q와 에탄올을 투여하여 간 손상을 유도하였다. 즉 사염화탄소는 com oil에 1:1(V/V)의 비율로 혼합하여 체중 kg 당 1 ml의 용량을 복강주사로 투여하였으며, 에탄올은 아치사농도인[15] 체중 kg당 5 g의 용량을 50% 에탄올로 경구투여하여 간독성을 유발시켰다.
- 2%, 1%에 해당하는 충체를잘게 절단하여 균질화하였다. 고형사료(삼양사)를 분말화한 후 시험물질의 균질액(Protaetia brevitarsis extract, PBE) 을 농도별로 각각 혼합하여 다시 고형사료를 만들고 건조시킨 다음 공급하였다. 대조군은 일반 고형사료를 사용하였다.
- 2%, 1%에 해당하는 PBE 첨가사료로 각각 사육한 후 사염화탄소를 투여한 실험군이다. 에탄올 단독 투여군(EtOH)은 표준사료로 사육하면서 독성물질인 에탄올만을 단독 투여한 실험군이며, 0.04% (EtOH+Low PBE), 0.2%(EtOH+Middle PBE), 그리고 ]%의 PBE 식이군(EtOH+High PBE)은 0.04%, 0.2%, 1%에 해당하는 PBE 첨가사료로 각각 사육한 후 에탄올을 투여한 실험군이다. 각 실험군의 동물 수는 10마리씩 사용하였다.
- 정상군은 독성물질 투여나 시험물질의 균질액을 급여하지 않고 삼양사의 고형사료를 정상적으로 공급하여 사육하였으며 CC14 단독 투여군(CC14)은 표준사료로 사육하면서 독성물질인 사염화탄소만을 단독 투여하였다. 0.
- 2, 1%)로 3개월 동안 사육한 흰쥐에 사염화탄소(CC1Q와 에탄올을 투여하여 간 손상을 유도하였다. 즉 사염화탄소는 com oil에 1:1(V/V)의 비율로 혼합하여 체중 kg 당 1 ml의 용량을 복강주사로 투여하였으며, 에탄올은 아치사농도인[15] 체중 kg당 5 g의 용량을 50% 에탄올로 경구투여하여 간독성을 유발시켰다.
- 체중은 매일 측정하였으며 시험종료 후 심장천자로 채혈하였다. 채혈 후 해부한 다음, 간을 적출하여 무게를 측정하였으며 적출한 간은 사용할 때까지 -70℃ 에 냉동 보관하였다.
- 15분간 원심분리하여 혈청을 분리하였다. 혈청의 aspartate aminotransferase (AST) 와 alanine aminotransferase (ALT)의 활성도는 자동분석기(Hitachi-7150, Hitach Medical Co.)로 측정하였다.
- 혈청의 지질과산화의 지표로서 TBA반응성 물질의 함량을 비교 측정하였다. 사염화탄소 단독 투여군과 0.
대상 데이터
- 2%, 1%에 해당하는 PBE 첨가사료로 각각 사육한 후 에탄올을 투여한 실험군이다. 각 실험군의 동물 수는 10마리씩 사용하였다.
- 고형사료(삼양사)를 분말화한 후 시험물질의 균질액(Protaetia brevitarsis extract, PBE) 을 농도별로 각각 혼합하여 다시 고형사료를 만들고 건조시킨 다음 공급하였다. 대조군은 일반 고형사료를 사용하였다.
- H mm)에 2마리씩 넣어 사육하였다. 사료는 삼양사의 고형사료를 사용하였으며 음수는 멸균된 수도물을 자유롭게 섭취하도록 하였다.
- 생후 4주 경과한 100-110 g의 Sprague-Dawley (SD) 계흰쥐 수컷만을 선별하여 온도 23±VC, 습도 55±5%, 배기 10-18 회/hr, 형광등 명암 12hr cycle, 조도 300-500 Lux 의 사육환경에서 랫드용 폴리카보네이트 사육상자(240 Wx400 LX180 H mm)에 2마리씩 넣어 사육하였다. 사료는 삼양사의 고형사료를 사용하였으며 음수는 멸균된 수도물을 자유롭게 섭취하도록 하였다.
- 시험물질인 흰점박이꽃무지(Protaetia breuitarsis)는 종령유충[25]을 채취하여 충체를 음건한 후 한방처방시 사용되는 용량을 기준으로 0.04%, 0.2%, 1%에 해당하는 충체를잘게 절단하여 균질화하였다. 고형사료(삼양사)를 분말화한 후 시험물질의 균질액(Protaetia brevitarsis extract, PBE) 을 농도별로 각각 혼합하여 다시 고형사료를 만들고 건조시킨 다음 공급하였다.
데이터처리
- 실험결과는 각 군의 평균±표준편차로 표기하였으며, 정상군 및 대조군과 PBE 식이군과의 상호비교는 Studenfs t-tes로 유의성을 검정하여 P<0.05 이하의 경우 유의한 차이가 있다고 판정하였다.
이론/모형
- Bovine serum albumin (BSA)을 표준물질로 사용하여 Lowry 등의 방법 [18]에 따라 단백질 농도를 측정하였다.
- Cytochrome P-450과 cytochrome b5 함량은 Omura와 Sato의 방법 [23]으로 측정하였으며, NADPH cytochrome P-450 reductase의 활성도는 William와 Kamin의 방법 [36] 에 따라 550 nm에서 3분간 흡광도 변화를 측정하여 환산하였다. NADH cytochrome b, reductase의 활성도는 Mihara 와 Sato의 방법[19]에 따라 420 nm에서 potassium ferri- cyanide의 환원속도로 3분간 흡광도의 차이 측정으로 환산하였다.
- NADH cytochrome b, reductase의 활성도는 Mihara 와 Sato의 방법[19]에 따라 420 nm에서 potassium ferri- cyanide의 환원속도로 3분간 흡광도의 차이 측정으로 환산하였다.
- TBiobarbituric산 반응성물질(Thiobarbituric acid reactive substances, TBARS)의 함량은 Suematsu 등[34]의 방법에 따라 532 nm에서 홉광도를 측정하여 결정하였다.
성능/효과
- 본 연구에서는 에탄올을 단독 투여한 대조군의 경우 cytochrome P-450^ cytochrome bs reductase 활성도가 정상군에 비해 유의적인 증가를 나타내었다. 0.2% PBE 식이시 cytochrome P-450 과 cytochrome b5 reductase의 활성도는 정상군 및 대조군에 비해 유의적인 변화를 나타내었으며, P-450 reductase는 0.04% PBE 식이군만이 유의적인 증가를 나타내었으나 현격한 수준은 아니었다(Table 8). 이상으로 간의 이물질 대사 효소의 측정결과를 비교해 볼 때 일부 실험군에서 유의적인 변화가 관찰되나 손상된 간 기능을 회복시킬 정도로 기대할 만한 수준은 아니다.
- 0%의 PBE 식이군만이 정상군에 비해 유의한 감소를 나타내었다. 02%의 PBE 식이군에서는 정상군에 비해 유의한 차이를 보이지 않았으며, 모든 PBE 식이군은 대조군에 비해 유의한 차이를 보이지 않았다(Table 4).
- 않았다. ALT의 활성도는 정상군에 비해 에탄올 단독 투여군인 대조군 및 PBE 식이시 다소 감소되었으나 유의한 차이는 없었으며 모든 PBE 식이군은 대조군에 비해 유의한 변화가 없었다(Table 4). 일반적으로 사염화탄소를 실험동물에 투여하면 혈청내 효소들(AST, ALT, ALP 등)의 활성도가 급격히 증가하고[2, 2이, 간 기능 향상효과가 있는 것으로 알려진 중국 전통한약재 Fructus schisandrae[12], Teucrium stocksianum[28] 그리고 Swertia chirata[20]이는 증가된 효소들의 활성이 감소되어 간기능이 회복되는 결과를 보여주었다.
- Extracts of P. brevitarsis (Low PBE, 0.04% PBE; Middle PBE, 0.2% PBE; High PBE, 1.0% PBE) mixed in commercial diet were administered for 3 months. Normal animals were fed on standard diet.
- Extracts of P. brevitarsis (Low PBE, 0.04% PBE; Middle PBE, 0.2% PBE; High PBE, 1.0% PBE) mixed in commercial diet were administered for 3 months. Normal animals were fed on standard diet.
- Extracts of P. brevitarsis (Low PBE, 0.04% PBE; Middle PBE, 0.2% PBE; High PBE, 1.0% PBE) mixed in commercial diet were administered for 3 months. Normal animals were fed on standard diet.
- 2% PBE 식이군만이 유의한 증가를 나타내었다. P-450 reductase의 활성도에서 대조군은 정상군에 비해 큰 변화를 나타내지 않았으나 1.0% PBE 식이 군에서는 정상군에 비해 유의한 증가를 나타내었고 PBE 식이 군들 중 0.04% PBE 식이군만이 정상군 및 대조군에 비해 유의한 증가를 나타내었다(Table 8).
- 0%의 PBE 식이군에서는 정상군 및 대조군에 비해 유의한 감소를 나타내었고 투여농도에 비례하여 감소하는 경향을 나타내었다. cytochrome bs의 활성도는 정상군에 비해 대조군과 PBE 식이군들 모두 유의한 감소를 보였고 대조군에 비해 0.04% PBE 식이군만이 유의적으로 낮은 수준을 나타내었다(Table 7).
- 간 기능 지표인 혈액의 AST와 ALT의 활성도를 측정한 결과 CC14 단독 투여군은 정상군에 비해 AST와 ALT의 활성도가 각각 4.3배와 5.9배로 뚜렸하게 증가하였다(Table 3). 그러나 이 두 효소의 활성도는 0.
- 또한 강과 공동연구자들 이은 흰점박이꽃무지와 유사 종인 점박이꽃무지(PmfaehX orientalis)를 흰쥐의 식이재료에 5% 첨가하여 식이한 경우 에탄올에 의해 증가된 triglyceride 와 총 cholesterol의 수치를 감소시켰으며 GOT와 GPT의 활성이 유의적으로 감소된다고 보고하였다. 그러나 사염화탄소에 의해 현격히 증가된 AST와 ALT 활성도가 흰점박이꽃무지로 식이한 본 연구에서는 회복효과가 관찰되지 않았으며, 에탄올 단독 투여군에 비해 흰점박이꽃무지 추출물을 식이한 본 연구에서도 AST와 ALT의 활성도에 유의적인 변화가 관찰되지 않았다. 참검정풍뎅이(H.
- 에탄올을 단독 투여한 대조군의 AST 활성도는 에탄올을 투여하지 않은 정상군에 비해 차이를 보이지 않았으며 모든 PBE 식이군의 활성도도 정상군과 유사하였다. 그러나 에탄올 단독 투여군인 대조군의 ALT 활성도는 정상군에 비해 유의한 감소를 나타내었으며 0.04% 와 1.0%의 PBE 식이군만이 정상군에 비해 유의한 감소를 나타내었다. 02%의 PBE 식이군에서는 정상군에 비해 유의한 차이를 보이지 않았으며, 모든 PBE 식이군은 대조군에 비해 유의한 차이를 보이지 않았다(Table 4).
- 9배로 뚜렸하게 증가하였다(Table 3). 그러나 이 두 효소의 활성도는 0.04%와 0.2% PBE 식이 군에서 대조군에 비해 다소 감소되는 경향을 보였으나 유의성은 없었으며 1% PBE 식이군에서는 대조군과 유사한 수준을 나타내었다. 에탄올을 단독 투여한 대조군의 AST 활성도는 에탄올을 투여하지 않은 정상군에 비해 차이를 보이지 않았으며 모든 PBE 식이군의 활성도도 정상군과 유사하였다.
- 2% PBE 식이군 만이 정상군에 비해 TBA반응성 물질 함량의 유의한 증가를 나타내었을 뿐 다른 PBE 식이군들에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 그리고 모든 PBE 식이군들은 CCU 만을 투여한 대조군에 비해 혈청의 TBA 반응성 물질의 유의한 차이를 나타내지 않았다(Table 5). 에탄올 투여군들에서는 모든 PBE 식이군들이 정상군 혹은 대조군에 비해 TBA 반응성 물질의 유의한 차이를 보이지 않았다(Table 6).
- 관찰되지 않았다. 대조군의 P450 reductase는 정상군에 비해 유의한 변화가 관찰되지 않았으나 오히려 02% 와 1.0%의 PBE 식이군에서는 정상군 및 대조군에 비해 유의한 감소를 나타내었고 투여농도에 비례하여 감소하는 경향을 나타내었다. cytochrome bs의 활성도는 정상군에 비해 대조군과 PBE 식이군들 모두 유의한 감소를 보였고 대조군에 비해 0.
- 그러나 대조군인 단독 투여군들(CCk 및 EtOH)에 비해 PBE 식이군들에서 유의한 변화는 관찰되지 않았다(Table 1, 2). 또한 사염화탄소의 단독 투여군에서는 정상군에 비해 혈청 중 간기능의 지표인 AST 와 ALT의 활성도가 각각 4.3배와 5.9배로 증가되었으나 PBE 식이군들에서는 사염화탄소로 증가된 AST와 ALT의 활성도를 감소시키지 못하였다(Table 3).
- 유의한 차이를 나타내지 않았다(Table 1). 또한 에탄올 단독 투여한 대조군 및 세 농도(0.04, 0.2, 1%)의 PBE 식이 군은 대조군에 비해 간 무게는 유의한 차이가 관찰되지 않았으나 체중 당 간 무게의 비는 증가하였다(Table 2).
- 또한 에탄올 투여군에서도 AST의 활성도는 정상군 및 대조군에 비해 PBE 식이에 따른 차이가 나타나지 않았다. ALT의 활성도는 정상군에 비해 에탄올 단독 투여군인 대조군 및 PBE 식이시 다소 감소되었으나 유의한 차이는 없었으며 모든 PBE 식이군은 대조군에 비해 유의한 변화가 없었다(Table 4).
- 5배와 2배 증가되었으며[8, 35], 알코올에 의한 간 질환에 cytochrome P-450 2E1 이 밀접히 연관되어 있고 lipid peroxidatiori도 중요한 역할을 하는 것으로 보고되고 있다[7]. 본 연구에서는 에탄올을 단독 투여한 대조군의 경우 cytochrome P-450^ cytochrome bs reductase 활성도가 정상군에 비해 유의적인 증가를 나타내었다. 0.
- 수컷 Wistar rat에서 사염화탄소를 투여한 경우 cytochrome P-450과 cytochrome b5가 모두 감소되었으나 eugenol을 처리한 경우 이들 phase I component의 감소를 유의하게 억제하였고 사염화탄소에 의해 유도된 microsomee 막에 존재하는 lipid에 대한 손상 및 TB ARS의 축적에 의한 peroxidative damage에 대해 보호효과를 나타내었다μ3]. 본 연구에서는 이물질대사효소인 cytochrome P-450과 cytochrome bs reductase의 활성도가 사염화탄소의 단독 투여시 유의적인 변화를 나타내었으나 PBE 식이에 따른 영향은 관찰되지 않았다. P-450 reductase와 cytochrome bs의 활성도에서는 일부 PBE 식이군이 대조군에 비해 유의적인 변화가 관찰되지 않았으나 PBE가 이물질 대사 효소에 영향을 미친다고 판단하기에는 어려운 것으로 보인다(Table 7).
- 효과가 있었다. 본 연구에서는 지질과산화의 지표로써 사용된 혈청내의 TBA반응성 물질의 변화를 측정한 결과, 사염화탄소를 단독 투여한 대조군은 정상군에 비해 TBA반응성 물질이 증가되었으나 0.2% PBE 식이군을 제외하고 다른 PBE 식이군들에서는 사염화탄소로 인해 증가된수준이 정상적인 수준으로 회복되는 유의적인 변화를 관찰할 수 없었다. 또한 모든 에탄올 투여군들에서도 정상군에 비해 유의한 변화가 관찰되지 않아 사염화탄소나 에탄올의 투여 시 증가된 혈청내 TBA반응성 물질의 수준에는 PBE 식이가 영향이 없는 것으로 생각된다(Table 5, 6).
- 3 UI/L으로 5 g 투여군에서만 유의한 변화를 나타내었다. 본 연구에서는 체중 kg 당 5 g 의 에탄올 단독 투여한 실험군에서 AST의 유의적인 변화가 관찰되지 않아 Fischer 344 rat에서의 실험결과와는 일치하지만 Wistar rats에서의 결과와는 다른 양상을 나타내었는데, 이는 투여농도에 따라 활성도의 차이 뿐만 아니라 실험동물에 따라서 다르게 나타남을 알 수 있었다[2, 5]. 한방에서 제조(蝌蛾)로 사용되는 참검정풍뎅이(H.
- 비교 측정하였다. 사염화탄소 단독 투여군과 0.2% PBE 식이군 만이 정상군에 비해 TBA반응성 물질 함량의 유의한 증가를 나타내었을 뿐 다른 PBE 식이군들에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 그리고 모든 PBE 식이군들은 CCU 만을 투여한 대조군에 비해 혈청의 TBA 반응성 물질의 유의한 차이를 나타내지 않았다(Table 5).
- 사염화탄소 단독 투여군인 대조군 및 모든 PBE 식이 군에서는 정상군에 비해 간무게 및 체중 당 간 무게의 비가 모두 증가하였으나 모든 PBE 식이군은 대조군(CC14)에 비해 유의한 차이를 나타내지 않았다(Table 1). 또한 에탄올 단독 투여한 대조군 및 세 농도(0.
- 사염화탄소를 단독 투여한 대조군 및 모든 PBE 식이 군은 정상군에 비해 마이크로좀의 cytochrome P~450과 bs reductase의 활성도가 유의적인 증감을 나타내었으나 농도별 PBE 식이군들에서는 대조군의 결과와 비교하여 유의한 변화가 관찰되지 않았다. 대조군의 P450 reductase는 정상군에 비해 유의한 변화가 관찰되지 않았으나 오히려 02% 와 1.
- 에탄올 투여시 cytochrome P-450, b& 그리고 bs reduc- tase의 활성도는 정상군에 비해 대조군 및 PBE 식이군 모두가 유의한 증감을 보였으며, 004%와 0.2% PBE 식이 군의 cytochrome P-450은 대조군에 비해 유의한 감소를, 그리고 b5 reductase는 0.2% PBE 식이군만이 유의한 증가를 나타내었다. P-450 reductase의 활성도에서 대조군은 정상군에 비해 큰 변화를 나타내지 않았으나 1.
- 2% PBE 식이 군에서 대조군에 비해 다소 감소되는 경향을 보였으나 유의성은 없었으며 1% PBE 식이군에서는 대조군과 유사한 수준을 나타내었다. 에탄올을 단독 투여한 대조군의 AST 활성도는 에탄올을 투여하지 않은 정상군에 비해 차이를 보이지 않았으며 모든 PBE 식이군의 활성도도 정상군과 유사하였다. 그러나 에탄올 단독 투여군인 대조군의 ALT 활성도는 정상군에 비해 유의한 감소를 나타내었으며 0.
- 또한 Lee와 Ha[15]는 물추출 알코올 침전법으로 제조한 제조(蜡蟾) 약침(藥針) 및 약침액이 항암작용이 있다고 보고하였다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때 제조(蟠蟾)는 전보에서 보고된 바와 같이 독성은 없으나[14], 손상된 간 기능 회복에 효능은 있는 것으로는 보여지지 않는다. 그러나 이 연구는 실험동물에서 행해진 것이므로 사람에 있어서 간암이나 virus성 감염질환 등에 효과가 있는지는 앞으로 연구가 더 진행되어야 할 것으로 사료된다.
후속연구
- 이러한 결과들을 종합해 볼 때 제조(蟠蟾)는 전보에서 보고된 바와 같이 독성은 없으나[14], 손상된 간 기능 회복에 효능은 있는 것으로는 보여지지 않는다. 그러나 이 연구는 실험동물에서 행해진 것이므로 사람에 있어서 간암이나 virus성 감염질환 등에 효과가 있는지는 앞으로 연구가 더 진행되어야 할 것으로 사료된다.
- 이상으로 간의 이물질 대사 효소의 측정결과를 비교해 볼 때 일부 실험군에서 유의적인 변화가 관찰되나 손상된 간 기능을 회복시킬 정도로 기대할 만한 수준은 아니다. 본 연구결과는 참검정풍뎅이와 점박이꽃무지의 실험결과에서 간 기능 향상에 다소 효과가 있는 것으로 보고한 결과와 다소 차이를 나타내고 있는데 [10, 26], 이는 사용한 시료의 종 또는 실험방법의 차이에서기인된 것으로 생각되나 정확한 이유를 규명하기 위해서는 더 많은 연구가 필요한 것으로 사료된다. 또한 Lee와 Ha[15]는 물추출 알코올 침전법으로 제조한 제조(蜡蟾) 약침(藥針) 및 약침액이 항암작용이 있다고 보고하였다.
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