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문제 정의
- 이상의 연구 내용에서 다양한 약리 작용이 알려지고 또한 만성적인 성인병의 예방이나 치료제로 이용되고 있으나, 고지혈증에 미치는 동충하초의 효과에 대한 체계적인 연구는 드문 실정이다. 따라서 본 연구는 인공배양한 동충하초 (Cordyces 湖位ar£s)의 자실체와 균사체가 고지방식이를 섭취한 흰쥐의 지질대사, 단백질 농도 및 간에 미치는 영향을 관찰하고자생후 35주령의 숫컷 흰 쥐를 대상으로 하여 고지방(20%) 식이에 동충하초자실체 및 균사체 분말을 사료에 3% 혼합하여 5주간 급여하고, 체중 변화, 식이 효율, 간과 혈청의 지질농도, 혈청의 단백질 농도 및 간질환과 관련이 있는 효소 활성을 조사하였J斗.
제안 방법
- 5주간 실험 종료 일에 16시간 절식시킨 실험동물을 ethyl ether로 마취하고 심장에서 채혈하고, 채혈된 혈액은 실온에서 30분간 응고시킨 후 3, 000 rpm에서 20분간 원심분리한 혈청을 분석 시료로 사용하였다. 장기는 채혈후 즉시 떼어 생리식염수로 혈액을 씻은 다음 무게를 측정하였다.
- 동충하초 (Cordyceps militaris)의 자실체와 균사체가 고 지방 식이를 섭취한 성숙된 흰쥐의 영양 생리활성에 미치는 영향을 평가하고자, 생후 35주령의 흰쥐에 표준식이를 급여 한 정상군, 표준식이에 15% 돈지를 첨가한 식이를 급여한 고지방군, 고지방 식이에 자실체 및 균사체를 각각 3%씩 첨가한 식이를 급여한 군 등 4군으로 나누어 5주간 사육하 였다.
- 실험기간 동안의 식이는 매일 오후 4시에 급여하고 식이 섭 취 량을 조사하였다. 식 이섭취 량의 오차를 최소화하고자 손실량을 측정하여 보정하였다.
- 정상군(5% com oil), 대 조군 (5% com oil + 15% lard), 동충하초의 자실체군 (5% corn oil + 15% lard 식이에 3%자실체 혼합군) 및 동충하초균사체군 (5% corn oil + 15% lard 식이에 3% 균사체 혼합군) 등 4군으로 나누어 해당 식이로 5주간 사육하였다. 실험실의 사육조건은 온도 22±2P, 습도 55~60%를 항상 유지시켰고, 명암은 12시간(07 : GO- 19 : 00)을 주기로 자동 조절하였으며, 물과 사료는 자유로 먹게 하였다.
- 전보⑲에서 동충하초의 자 실체 분말을 2, 3 및 4% 수준으로 첨가한 식이로 성장기 흰쥐를 5주간 사육한 바 성장률과 식이 섭취량이 2 및 3%의자실체군에 비하여 4% 자실체군이 낮은 것으로 나타났다. 이에 본 실험에서는 중간 수준을 택하여 동충하초의 자 실체 및 균사체 분말을 실험식이에 3% 수준으로 첨가하였다.
- 5주간 실험 종료 일에 16시간 절식시킨 실험동물을 ethyl ether로 마취하고 심장에서 채혈하고, 채혈된 혈액은 실온에서 30분간 응고시킨 후 3, 000 rpm에서 20분간 원심분리한 혈청을 분석 시료로 사용하였다. 장기는 채혈후 즉시 떼어 생리식염수로 혈액을 씻은 다음 무게를 측정하였다. 혈액의 hematocrit 치는 microhematocrit 법, he- moglobine cyanmethemoglobin 법 20, 으로 측정하였고, 혈청의 중성지질, 인지질.
- 실험식이의 조성은 Table 1과 같다. 정상군(5% com oil), 대 조군 (5% com oil + 15% lard), 동충하초의 자실체군 (5% corn oil + 15% lard 식이에 3%자실체 혼합군) 및 동충하초균사체군 (5% corn oil + 15% lard 식이에 3% 균사체 혼합군) 등 4군으로 나누어 해당 식이로 5주간 사육하였다. 실험실의 사육조건은 온도 22±2P, 습도 55~60%를 항상 유지시켰고, 명암은 12시간(07 : GO- 19 : 00)을 주기로 자동 조절하였으며, 물과 사료는 자유로 먹게 하였다.
- 혈액의 hematocrit 치는 microhematocrit 법, he- moglobine cyanmethemoglobin 법 20, 으로 측정하였고, 혈청의 중성지질, 인지질. 총 콜레스테롤, HDL-콜레스테 롤, 혈당, 단백질, 알부민 및 glutamic pyruvic transaminase (GPT), glutamic oxaloacetic transaminase (GOT), y-glutamyltranspeptidase (y-GTP), lactic dehydrogenase (LDH), alkaline phosphatase (ALP)의 활성은 자동생화학 분석 기 (Autohumalyzer 900S, Germany) 로 측정하였다. 동맥경화지수 (atherogenic index- AI)는 Haglund 등冗의 방법에 따라서 AI = (total 나 lolesterol- HDL-choles场rol)/HDLpholesterol 식으로 계산하였다.
대상 데이터
- 고려식료(주에서 인공재배한 동충하초 밀리타리스 (Cordyceps 成沥aris)의 자실체 및 균사체를 감압하에서 약 4(T0로 18시간 건조하여 분쇄기로 균질하게 분쇄하여 실험 재료로 사용하였다. 일반 성분은 동충하초의 자 실체는 수분 6.
- 동물은 본 대학 사육실에서 고형사료(삼양유지사료)로 사육한 생후 35주령의 Sprague-Dawley계 수컷 흰 쥐를 1주간 대 조식이로 적응 기간을 거친 후 평균 체중이 487.8 ±39.2 g의 동물을 각 군에 8마리씩 4군으로 나누었다. 실험식이의 조성은 Table 1과 같다.
데이터처리
- 본 연구의 실험 결과는 평균치와 표준편차로 나타내었고, SPSS를 이용하여 실험군 간의 유의성검정은 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test로 하였다.
이론/모형
- 동맥경화지수 (atherogenic index- AI)는 Haglund 등冗의 방법에 따라서 AI = (total 나 lolesterol- HDL-choles场rol)/HDLpholesterol 식으로 계산하였다. 간의 지질은 Folch 법案)으로 추출하여 지질 측정용으로 사용하였다.간의 총지질은 phospho-vanillin 법, 23) 중성지질 (영연화학, Japan), 인지질 (latron, Japan), 총콜곤』 스테롤(영연화학, Japan) 농도는 각각의 측정용 kit 시약으로 측정하였다.
- 간의 지질은 Folch 법案)으로 추출하여 지질 측정용으로 사용하였다.간의 총지질은 phospho-vanillin 법, 23) 중성지질 (영연화학, Japan), 인지질 (latron, Japan), 총콜곤』 스테롤(영연화학, Japan) 농도는 각각의 측정용 kit 시약으로 측정하였다.
- 총 콜레스테롤, HDL-콜레스테 롤, 혈당, 단백질, 알부민 및 glutamic pyruvic transaminase (GPT), glutamic oxaloacetic transaminase (GOT), y-glutamyltranspeptidase (y-GTP), lactic dehydrogenase (LDH), alkaline phosphatase (ALP)의 활성은 자동생화학 분석 기 (Autohumalyzer 900S, Germany) 로 측정하였다. 동맥경화지수 (atherogenic index- AI)는 Haglund 등冗의 방법에 따라서 AI = (total 나 lolesterol- HDL-choles场rol)/HDLpholesterol 식으로 계산하였다. 간의 지질은 Folch 법案)으로 추출하여 지질 측정용으로 사용하였다.
- 장기는 채혈후 즉시 떼어 생리식염수로 혈액을 씻은 다음 무게를 측정하였다. 혈액의 hematocrit 치는 microhematocrit 법, he- moglobine cyanmethemoglobin 법 20, 으로 측정하였고, 혈청의 중성지질, 인지질. 총 콜레스테롤, HDL-콜레스테 롤, 혈당, 단백질, 알부민 및 glutamic pyruvic transaminase (GPT), glutamic oxaloacetic transaminase (GOT), y-glutamyltranspeptidase (y-GTP), lactic dehydrogenase (LDH), alkaline phosphatase (ALP)의 활성은 자동생화학 분석 기 (Autohumalyzer 900S, Germany) 로 측정하였다.
성능/효과
- 동충하초가 단백질, 혈당, 혈색소 농도 및 헤마토크리트 치에 미치는 영향을 조사한 결과는 Table 6과 같다. 혈청의 총단백질 농도는 정상군에 비하여 고지방군 및 균사체군은 유의하게 증가하였으나, 알부민 농도 및 알부민 /글로불린 비율은 정상군과 각 실험군이 비슷한 경향으로 단백질 농도 는 정상수준"®을 유지하는 것으로 나타났다.
- 혈청의 glutamic oxaloacetic tL ansaminase (GOT), glutamic pyruvic transaminase (GPT) 및 y-glutamyltranspeptidase (y-GTP) 활성은 정상군과 각 실험군이 비슷한 수준으로 정상범위에 諏 속하였다. Alkaline phosphatase (ALP) 활성은 정상군에 비하여 각 실험군이 유의하게 감소된 것으로 나타났으나 고지방군과 자실체군 및 균사체군은 유사한 활성을 보였다. Lactic dehydrogenase (LDH) 활성은 고지방군에 비하여자실 체군 및 균사체 군이 유의하게 증가되어 정상군과 비슷한 활성을 보였다.
- Alkaline phosphatase (ALP) 활성은 정상군에 비하여 각 실험군이 유의하게 감소된 것으로 나타났으나 고지방군과 자실체군 및 균사체군은 유사한 활성을 보였다. Lactic dehydrogenase (LDH) 활성은 고지방군에 비하여자실 체군 및 균사체 군이 유의하게 증가되어 정상군과 비슷한 활성을 보였다. 이는 동충하초가 LDH 활성을 정상 수준으로 상승시키는 효과가 나타났다.
- 동충하초가 각 장기 무게에 미치는 영향을 조사하고 자 체 중 100 g당 간, 신장, 췌장, 비장 및 书장의 무게를 측정한 결과는 Table 3과 같다. 간의 무게는 정상군에 비하여 고지방군이 유의하게 증가되었으나 자실체군 및 균사체군은 고지 방군보다 유의하게 감소되어 정상군과 비슷하였다.
- 동충하초가 간의 지질농도에 미치는 영향을 조사한 바 Table 4와 같다. 간의 총 지질, 콜레스테롤 및 중성지질농 도는 고지방군에 비하여 동충하초의 자실체군 및 균사체군이 유의하게 감소하여 동충하초가 간의 콜레스테롤 및 중성 지질 농도를 감소시키는 효과가 나타났다. 식용버섯의 콜레스테롤 저하 효과에 대한 연구로 느타리버섯의 다당류 추출물이 혈청과 간의 콜레스테롤 저하 효과가 있고, 에탄올 불 용해성 잔사 부분은 간의 중성지질을 낮추는 효과가 있다고 하였다.
- 간의 총 지질과 콜레스테롤 농도 및 간과 혈청의 중성지 질 농도는 고지방군에 비하여 자실체군 및 균사체군이 유의 하게 감소되었다. 혈청의 총 콜레스테롤 및 인지질 농도는 정상군에 비하여 각 실험군이 유의하게 증가되었다.
- 혈청의 HDL是레스테롤 농도는 정상군에 비하여 자실체군 및 균 사체군이 유의하게 증가되었다. 고지방군에 비하여 자실체 군의 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤 비율은 유의 하게 증가되었고, 동맥경화지수는 감소되었다.
- 쩌, 본 실험에서 고지방군의 간이 비대되었음은 상기보고와 일치하였고. 고지방식이에 동충하초의 자 실체 및 균사체 첨가군의 간 무게가 정상 수준을 유지하였음은 본 실험 결과 간의 총 지질, 콜레스테롤 및 중성지질농도가 고지방군에 비하여 동충하초 첨가식이군들에서 유의하게 감소되었으므로 이는 동충하초가 간에 지방 축적을 억제하여 간의 무게가 감소된 것으로 생각된다.
- 본 실험 결과 동충하초 섭취 시 GPT, GOT 및 rGTP 활성치는 정상군과 유사한 경향으로 나타났음은 3% 수준의 동충하초의 자 실체 및 균사체가 이러한 효소 활성에 특별한 영향을 주지 않음을 알 수 있다.
- 식이섬유소의 섭취는 체중 감소에 효과적인 것으로 알려져 있고 Koh와 Choi'”는 1% 콜레스테롤식이에 동충하초 자실체 및 균사체를 각각 3%씩 첨가한 군이 1% 콜레스테롤식이군 보다 체중 증가량이 유의하게 감소되어 정상군과 비슷하였다고 하였다. 본 실험 결과도 상기보고“와 유사한 경향으로 이는 동충하초에 함유된 섬유소나 다당류가 고지방식이를 섭취한 쥐의 체중 증가를 억제하여 정상체중을 유지시키는 효과가 있는 것이라고 할 수 있다.
- 생쥐에 Cordyceps sinensis 분말을 체중 kg당 10 g을 매일 1회씩 10일간 급여 후 혈청 콜레스테롤 농도가 현저히 감소하였다고 하였고 迎 Koh(c)는 흰쥐에 동충하초 자실체 분말을 2%나 3% 첨가한 식이로 5주간 사육한 결과 혈청의 총 콜레스테롤 및 중성지질농도 가 감소되지 않았으나 4% 첨가 식이 군은 대조군보다 유의하게 감소하였다고 하였다. 본 실험 결과와 상기보고들과 혈청의 콜레스테롤 농도가 차이를 보였음은 실험에 사용된 지질의 종류, 급여기간, 동충하초의 종류나 사용량 등에서 오 는 것이라 할 수 있다.
- Kiho 등 찌은 정상 생쥐에 Cordyceps sinensis에서 추출한 다당류인 CS-F30 분 획을 체중 kg당 50 mg을 복강 내 주사하고 3시간과 6시간에 혈장 중성지질 농도가 감소되었으나 시간이 경과함에 따라서 원상으로 회복되었고, 혈청 콜레스테롤 농도는 CS-F3C) 분획을 복강 내 주사후 3시간에 유의하게 감소하였으나 6시간에는 정상 상태로 되어 일시적인 콜레스테롤 농도를 감소시키는 효과는 나타났으나 지속시간이 짧았다고 하였다.생쥐에 Cordyceps sinensis 분말을 체중 kg당 10 g을 매일 1회씩 10일간 급여 후 혈청 콜레스테롤 농도가 현저히 감소하였다고 하였고 迎 Koh(c)는 흰쥐에 동충하초 자실체 분말을 2%나 3% 첨가한 식이로 5주간 사육한 결과 혈청의 총 콜레스테롤 및 중성지질농도 가 감소되지 않았으나 4% 첨가 식이 군은 대조군보다 유의하게 감소하였다고 하였다. 본 실험 결과와 상기보고들과 혈청의 콜레스테롤 농도가 차이를 보였음은 실험에 사용된 지질의 종류, 급여기간, 동충하초의 종류나 사용량 등에서 오 는 것이라 할 수 있다.
- 체중 증가량은 자실체군 및 균사체군이 고 지방군 보다 유의하게 낮았으며 특히 자실체군은 정상군보다도 다소 낮았다. 식이 섭취량은 자실체군 및 균사체군은 고지방군과 비슷하였으나 정상군보다는 유의하게 낮았다.
- 실험동물의 체중증가, 간의 무게 및 식이효율은 고지방군 에 비하여 자실체군 및 균사체군이 유의하게 감소되어 정상 군과 비슷한 수준으로 체중과 간의 무게를 정상으로 유지시 켜 주는 효과가 나타났다. 식이섭취량은 고지방군과 동충하 초군들이 비슷한 수준을 유지하였다.
- 이상의 결과로 보아 고지방 식이에 3% 동충하초의 자실 체와 균사체 섭취에 의한 체중과 간의 무게가 정상수준을 유지하였고, 간의 총 지질과 콜레스테롤 농도 및 간과 혈청 의 중성지질 농도를 낮추는 효과가 있는 것으로 나타났다.
- 고려식료(주에서 인공재배한 동충하초 밀리타리스 (Cordyceps 成沥aris)의 자실체 및 균사체를 감압하에서 약 4(T0로 18시간 건조하여 분쇄기로 균질하게 분쇄하여 실험 재료로 사용하였다. 일반 성분은 동충하초의 자 실체는 수분 6.51%, 조단백질 35.87%, 조지방0.86%, 회분 4.36%이고, 균사체는 수분 3.42%, 조단백질 12.13%, 조 지방 1.84%. 회분 2.
- 0%이다. 전보⑲에서 동충하초의 자 실체 분말을 2, 3 및 4% 수준으로 첨가한 식이로 성장기 흰쥐를 5주간 사육한 바 성장률과 식이 섭취량이 2 및 3%의자실체군에 비하여 4% 자실체군이 낮은 것으로 나타났다. 이에 본 실험에서는 중간 수준을 택하여 동충하초의 자 실체 및 균사체 분말을 실험식이에 3% 수준으로 첨가하였다.
- 고지방식이에 동충하초 밀리타리스의 자실체와 균사체 분말을 각각 3% 수준으로 혼합한 식이로 성숙된 흰쥐를 5주간 사육한 결과 체중 증가량은, 식이 섭취량 및 식이 효율 은 Table 2와 같다. 체중 증가량은 자실체군 및 균사체군이 고 지방군 보다 유의하게 낮았으며 특히 자실체군은 정상군보다도 다소 낮았다. 식이 섭취량은 자실체군 및 균사체군은 고지방군과 비슷하였으나 정상군보다는 유의하게 낮았다.
- 혈청의 총 콜레스테롤 및 인지질 농도는 정상군에 비하여 각 실험군이 유의하게 증가되었다. 혈청의 HDL是레스테롤 농도는 정상군에 비하여 자실체군 및 균 사체군이 유의하게 증가되었다. 고지방군에 비하여 자실체 군의 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤 비율은 유의 하게 증가되었고, 동맥경화지수는 감소되었다.
- 혈청의 총 단백질 농도는 정상군에 비하여 고지방군 및 균사체군이 유의하게 증가되었다. 혈청의 알부민, 혈당 및 혈색소 농도는 정상군과 각 실험군이 비슷하여 정상 수준을 유지하였다.
- 간의 총 지질과 콜레스테롤 농도 및 간과 혈청의 중성지 질 농도는 고지방군에 비하여 자실체군 및 균사체군이 유의 하게 감소되었다. 혈청의 총 콜레스테롤 및 인지질 농도는 정상군에 비하여 각 실험군이 유의하게 증가되었다. 혈청의 HDL是레스테롤 농도는 정상군에 비하여 자실체군 및 균 사체군이 유의하게 증가되었다.
- 혈청의 지질농도 변화는 Table 4및 5와 같다. 혈청의 총지질 농도는 정상군에 비하여 고지방군이 유의하게 증가하였으나, 자실체군 및 균사체군은 고지방군보다 다소 (p> 0.05) 감소되었으나 정상군보다는 높았다. 중성지질농도는 고지방군에 비하여자실체군 및 균사체군이 유의하게 감소하였음은 동충하초에 함유된 각종 다당류가 간의 중성지질 합성을 억제하여 혈액으로 중성지질 분비가 감소되기 때문으로 생각된다.
후속연구
- 지방의 과다 섭취로 비만, 뇌졸증, 동맥경화증, 고혈압, 당뇨 등의 각종 성인병이 증가되고, 특히 심장순환계 질환의 증가로 우리나라 주요 사인의 하나가 되었다.'2우리나 라 국민의 지방 섭취량은 1980년에 21.8 g이고, 1985년에 29.5 g 1995년에 28.9 g이고, 1998에는 41.5 g으로 상당히 증가하였다 이러한 추세로 보아 지방질의 과잉 섭취로 오 는 비만이나 심혈관계 질환을 예방할 수 있는 효과적인 방법에 대한연구가 이루어져야 한다.
- 河 본태성 고혈압 쥐에 영지버섯을 급여한 바 간의 총 콜레스테롤, 중성지질 및 인지질농도가 감소되었다고 하였고, 32, 표고버섯의 열수 추출물의 다당류 중에는 간의 콜레스테롤과 중성지질농도를 감소시키는 작용", 이 있는 것이라 하였다. 본 실험에서 사용한 동충하초에 함유된 다당류가 고지방식이를 섭취한 성숙된 쥐의 간의 총 지질, 콜레스테롤 및 중성지질농도를 감소시키는 작용이 있는 것으로 생각되며, 동충하초의 어떤 종류의 다당류가 간의 지질대사에 영향을 주는 것에 대하여는 많은 연구가 이루어져야 하겠다.
- 동맥경화지수는 고지방군에 비하여 자실체군은 유의하게 감소되었으나 균사체군은 고지방군과 비슷한 경향으로 나타났다. 혈청의 총 콜레스테롤, HDL-콜레스테롤 및 인지질농도는 고지방군과 자실체군 및 균사체군이 비슷한 수준으로 동충하초에 의한 영향은 나타나지 않았음은 혈청의 총 콜레스테롤 농도의 증가에 비하여 HDL-콜레스테롤 농도가 증가되지 못하여 콜레스테롤을 말초조직으로부터 간으로 원활히 운반되지 못하여 혈중 콜레스테롤 농도가 증가된 것으로 생각되나 정확한 기전은 앞으로 연구되어야 하겠다.
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