백서의 피부 및 뇌혈류에 미치는 고려홍삼 사포닌 및 비사포닌의 영향 Effects of Crude Saponin and Saponin-free Fraction of Korea Red Ginseng on the Skin and Cerebral Blood Flow in the Rats원문보기
본 연구에서는 혈류량의 변화를 실시간으로 측정할 수 있는 레이져 도플러 혈류량측정장치를 이용하여 피부혈류 및 뇌혈류량에 미치는 고려홍삼의 사포닌과 비사포닌의 효능을 연구하고자 고려홍삼의 정맥내 복강내 및 구강내로 주입하고 혈류의 변화를 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 고려 홍삼의 사포닌 성분은 피부혈류량에는 영향을 주지 않으나 뇌혈류량을 증가시키는 효능이 있다. 고려 홍삼의 비사포닌 성분은 피부혈류량 및 뇌혈류량에 거의 영향을 주지 않았다. 고려홍삼사포닌에 의한 뇌혈류량의 증가는 복강내 및 경구로 투여할 경우는 관찰할 수 있으나 정맥내로 직접 투여할 경우는 관찰되지 않았다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 고려홍삼의 사포닌 성분은 뇌혈류량을 증가시키는 혈류개선작용이 있는 것으로 사료된다.
본 연구에서는 혈류량의 변화를 실시간으로 측정할 수 있는 레이져 도플러 혈류량측정장치를 이용하여 피부혈류 및 뇌혈류량에 미치는 고려홍삼의 사포닌과 비사포닌의 효능을 연구하고자 고려홍삼의 정맥내 복강내 및 구강내로 주입하고 혈류의 변화를 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 고려 홍삼의 사포닌 성분은 피부혈류량에는 영향을 주지 않으나 뇌혈류량을 증가시키는 효능이 있다. 고려 홍삼의 비사포닌 성분은 피부혈류량 및 뇌혈류량에 거의 영향을 주지 않았다. 고려홍삼사포닌에 의한 뇌혈류량의 증가는 복강내 및 경구로 투여할 경우는 관찰할 수 있으나 정맥내로 직접 투여할 경우는 관찰되지 않았다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 고려홍삼의 사포닌 성분은 뇌혈류량을 증가시키는 혈류개선작용이 있는 것으로 사료된다.
To study the effect of Korea red ginseng (KCG) on the skin and cerebral blood flow, we evaluated the change of skin perfusion rate and cerebral perfusion rate after the intravenous, intraperitoneal, and oral administration of crude saponin (CS) and saponin-free fraction (SFF) of KRG in the rats. The...
To study the effect of Korea red ginseng (KCG) on the skin and cerebral blood flow, we evaluated the change of skin perfusion rate and cerebral perfusion rate after the intravenous, intraperitoneal, and oral administration of crude saponin (CS) and saponin-free fraction (SFF) of KRG in the rats. The change of skin perfusion rate and cerebral perfusion rate was measured laser doppler flowmetry. The intravenous injections of CS or SFF of KRG and intraperitoneal injection of SFF of KRG did not change the relative skin and cerebral blood flow in the rats. When the rats were treated by the intraperitoneal injection of CS of KRG, relative cerebral blood flow was significantly increased with a time-dependent manner, however, relative skin blood flow was not influenced by the them. Oral administration of CS of KRG slightly increased skin blood flow in the rats. Also, the change of cerebral blood flow by transient bilateral carotid arterial clamp in the CS-treated rats was significantly decreased, compared with control groups. From the above results, it was suggested that Korea red ginseng have a increasing property of cerebral blood flow in the rats.
To study the effect of Korea red ginseng (KCG) on the skin and cerebral blood flow, we evaluated the change of skin perfusion rate and cerebral perfusion rate after the intravenous, intraperitoneal, and oral administration of crude saponin (CS) and saponin-free fraction (SFF) of KRG in the rats. The change of skin perfusion rate and cerebral perfusion rate was measured laser doppler flowmetry. The intravenous injections of CS or SFF of KRG and intraperitoneal injection of SFF of KRG did not change the relative skin and cerebral blood flow in the rats. When the rats were treated by the intraperitoneal injection of CS of KRG, relative cerebral blood flow was significantly increased with a time-dependent manner, however, relative skin blood flow was not influenced by the them. Oral administration of CS of KRG slightly increased skin blood flow in the rats. Also, the change of cerebral blood flow by transient bilateral carotid arterial clamp in the CS-treated rats was significantly decreased, compared with control groups. From the above results, it was suggested that Korea red ginseng have a increasing property of cerebral blood flow in the rats.
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문제 정의
그러나 경구로 고려홍삼을 투여 후 뇌혈류량의 변화를 측 정하기 위하여 양쪽 경동맥을 결찰하여 전두엽의 뇌혈류향의 변화를 측정하고자 하였다. 이러한 실험적 모델은 고려홍삼이 뇌혈류를 증가시킨다면 양쪽 경동맥의 결찰후 뇌 전두엽의 뇌 혈류는 기저동맥으로 부터의 뇌혈류 증가에 의하여 보상되어 혈류의 감소가 적을 것으로 생각되어 이러한 동물모델을 이 용하고자 하였다.
일반적으로 고려홍삼은 주로 정맥내 투여나 복강내 투여하는 경우보다는 경구로 복용되는 물질이다. 따라서 본 실험에 서는 고려홍삼의 사포닌과 비사포닌을 구강내로 주입하여 뇌 혈류량 및 피부혈류량의 변화를 규명하고자 하였다. 그 결과 고려홍삼 사포닌을 투여한 군에서 피부혈류량은 증가되는 경향을 관찰할 수 있었으나 유의한 차이는 보이지 않았다.
따라서 본 연구는 혈류량의 변화를 실시간으로 측정할 수 있는 레이져 도플러 혈류량 측정장치를 이용하여 피부혈류 및 뇌혈류량에 미치는 고려홍삼의 사포닌과 비사포닌의 효능을 연구하는 한편 고려홍삼의 투여경로에 따른 혈류량의 변화를 연구하여 고려홍삼의 혈액순환개 선제로서의 효능을 부분적으 로 밝히고자 한다.
본 실험에서는 백서에서 양쪽 경동맥에 의하여 공급되는 뇌 혈류량의 기여도를 관찰하기 위하여 안구의 혈류량의 변화와 비교하였다. 그 결과 백서에서 혈류량을 측정하는 같은 쪽의 경동맥을 결찰 할 경우 안구의 혈류량은 감소되었으나 뇌혈 류량은 변화되지 않았다.
그러나 경구로 고려홍삼을 투여 후 뇌혈류량의 변화를 측 정하기 위하여 양쪽 경동맥을 결찰하여 전두엽의 뇌혈류향의 변화를 측정하고자 하였다. 이러한 실험적 모델은 고려홍삼이 뇌혈류를 증가시킨다면 양쪽 경동맥의 결찰후 뇌 전두엽의 뇌 혈류는 기저동맥으로 부터의 뇌혈류 증가에 의하여 보상되어 혈류의 감소가 적을 것으로 생각되어 이러한 동물모델을 이 용하고자 하였다.35, 36) 본 실험에서 고려홍삼 사포닌을 경구로 투여한 군에서 양쪽 경동맥 결찰시 뇌혈류의 감소는 식염수 투여군에 비하여 현저히 적었다.
고려홍삼을 복강내 투여시 안정시 뇌혈류 및 피부혈류에 미치는 영향을 알아보기 위하여 고려홍삼을 복강내에 투여 후 혈류량을 비교하였다. Fig.
고려홍삼의 사포닌과 비사포닌을 생리식 염수에 50 mg/m/ 의 농도로 녹여 정맥, 복강내 및 경구로 투여하였으며 경구투 여시에는 7일동안 100 ㎎/㎏의 농도로 1일 1회 경구투여하였다.
백서를 고정시켰다. 뇌혈류량은 백서의 두 부를 절개하고 animal hand drill를 이용하여 전두골에 경막 이 손상되지 않도록 조심스럽게 직경 2 mm되는 burr hole 를 만들어 레이져도플러 도식자(laser doppler probeX 전두 엽의 경막에 압력이 가해지지 않도록 위치시켜 혈류량를 측정하였다. 피부혈류량은 백서의 배측중앙에서 레이 져도플러 도식자(laser doppler probe)를 압력이 가해지지 않도록 위치 시켜 측정하였다.
백서에서 양쪽 경동맥을 결찰시에 뇌혈류의 변화의 기전을 알아보기 위하여 경동맥결찰 후 뇌혈류의 변화와 안구혈류의 변화를 동시에 측정하였다. 실험을 위해 고안한 측정위치는 다음과 같다.
실험동물로는 250~300 g 정도의 9-10주령 백서를 이 용하였고, 마취는 ether로 유도한 후 urethane 1 g/kg 를 복강내 투여하여 마취를 유지하였다. 백서의 서혜부에서 대퇴동맥과 대퇴정맥을 조심스럽게 분리한 후 polyethylene tube(PE-50)을 각각 삽입하여 대퇴동맥에서는 혈압을 측정하고, 대퇴정맥에서는 약물을 투여하였다. 홍 삼을 복강내 투여할 경우는 삽입관을 복강내에 삽입하여 투여하였다.
실험을 위해 고안한 측정위치는 다음과 같다. 백서의 안구의 혈류량은 좌측안구의 각막위에 레이져 도식자를 위치시켜 측정하였으며, 뇌혈류량은 백서의 전두엽중앙에 위치시켜 측정하였다. 경동맥의 결찰은 좌측, 우 측, 죄우측순으로 하면서 백서의 안구혈류 및 뇌혈류량을 측정하였다.
0 softwares. 생체 신호를 분석한다.
안정시 뇌혈류 및 피부혈류에 미치는 고려홍삼 사포닌 및 비사포닌의 영향을 알아보기 위하여 고려홍삼을 정맥내에 투여 후 혈류량을 비교하였다. Fig.
양쪽 경동맥 결찰 후 전두엽 뇌혈류의 변화에 미치는 고려홍삼의 영향을 알아보기 위하여 백서의 양쪽 경동맥을 2분간 결찰 한 후 뇌혈류변화를 관찰하였다. Fig.
고려홍삼.의 사포닌과 비사포닌을 구강내로 100 ㎎/㎏의 농도로 일주일간 일일 1회 투여 후 피부혈류량의 변화를 측정하였다. 백서의 배측의 안정시 피부 혈류량은 약 3.
뇌혈류량은 백서의 두 부를 절개하고 animal hand drill를 이용하여 전두골에 경막 이 손상되지 않도록 조심스럽게 직경 2 mm되는 burr hole 를 만들어 레이져도플러 도식자(laser doppler probeX 전두 엽의 경막에 압력이 가해지지 않도록 위치시켜 혈류량를 측정하였다. 피부혈류량은 백서의 배측중앙에서 레이 져도플러 도식자(laser doppler probe)를 압력이 가해지지 않도록 위치 시켜 측정하였다.
홍 삼을 복강내 투여할 경우는 삽입관을 복강내에 삽입하여 투여하였다. 험동물의 혈압측정은 마취된 백서에서 경동맥 에 삽입한 삽입관에 혈압측정 감지자를 연결하여 혈압을 측정하였다.
대상 데이터
고려홍삼 사포닌과 비사포닌은 한국인삼공사에서 제공한 시료를 이용하여 실험에 사용하였다.
실험동물로는 250~300 g 정도의 9-10주령 백서를 이 용하였고, 마취는 ether로 유도한 후 urethane 1 g/kg 를 복강내 투여하여 마취를 유지하였다. 백서의 서혜부에서 대퇴동맥과 대퇴정맥을 조심스럽게 분리한 후 polyethylene tube(PE-50)을 각각 삽입하여 대퇴동맥에서는 혈압을 측정하고, 대퇴정맥에서는 약물을 투여하였다.
데이터처리
모든 데이터는 평균과 표준오차로 제시하였으며 통계적 분 석은 paired t-test검정을 시행하여 p값이 0.05이하일 경우 유의성이 있다라고 판단하였다.
성능/효과
고려인 삼은 여러 혈관을 이완시키는 작용이 이미 알려져 왔다.12) 관상동맥에서 고려 홍삼은 관상동맥혈관을 이완시키는 작용이 있으며 이러한 기전은 세포외로 부터의 O유입을 억제한다는 사실을 밝혀 관상동맥 질환 특히 허혈성 관상동맥질환에 홍 삼의 유용성을 제시된 바 있다.2)또한 고려 홍삼은 혈압을 강하시키는 작용이 알려져 있다.
고려홍 삼의 사포닌에 의한 혈압강하현상에 대한 결과들의 여러보고 자들에 의해 이미 보고된바 있다.3J2)백서에서 복강내에 고려 홍삼의 사포닌은 피부혈류에는 영향을 주지 않았으나 뇌혈류 량은 유의한 증가를 보였다. 이러한 결과를 종합해 보면 고려 홍삼의 사포닌은 뇌혈류량을 증가시키는 효능이 있을 것으로 사료된다.
안정시 뇌혈류 및 피부혈류에 미치는 고려홍삼 사포닌 및 비사포닌의 영향을 알아보기 위하여 고려홍삼을 정맥내에 투여 후 혈류량을 비교하였다. Fig. 1에 도시된 바와 같이 고려홍삼의 사포닌과 비사포닌은 뇌혈류 및 피부혈류 에 거의 영향을 주지 않았으나 고려홍삼사포닌을 100 mg/ kg의 농도로 정맥 내 투여할 경우 피부혈류량은 유의한 차 이로 감소하였다(Fig. 1).
양쪽 경동맥 결찰에 따른 전두엽 뇌혈류양의 초기 감소되는 정도는 약 24% 정도였다. 고려홍삼의 사포닌 투여군이나 비사포닌 투여군에 있어서 양 쪽 경동맥을 결찰 할 경우 뇌혈류량은 급속한 속도로 감소하 였으며 결찰을 풀어줄 경우 초기 뇌혈류량보다 더욱 증가하는 양상은 동일하였으나 고려홍삼 사포닌투여군에 있어서 양 쪽 경동맥 결찰에 따른 뇌혈류량 감소정도는 생리식염수투여 군에 비하여 유의한 정도로 적었다. 그러나 고려홍삼 비사포 닌 투여군에서 뇌혈류량의 감소되는 정도는 식염수투여군에 비하여 유의한 차이를 보이지 않았다.
따라서 본 실험에 서는 고려홍삼의 사포닌과 비사포닌을 구강내로 주입하여 뇌 혈류량 및 피부혈류량의 변화를 규명하고자 하였다. 그 결과 고려홍삼 사포닌을 투여한 군에서 피부혈류량은 증가되는 경향을 관찰할 수 있었으나 유의한 차이는 보이지 않았다. 이러한 결과는 안정시 피부혈류량의 조절은 혈관의 근원성조절 에 의하여 잘 조절되고 있어33, 34)고려홍삼의 투여 그 자체만 으로는 피부 혈류량에 영향을 거의 주지 못하는 것으로 생각 되어 진다.
본 실험에서는 백서에서 양쪽 경동맥에 의하여 공급되는 뇌 혈류량의 기여도를 관찰하기 위하여 안구의 혈류량의 변화와 비교하였다. 그 결과 백서에서 혈류량을 측정하는 같은 쪽의 경동맥을 결찰 할 경우 안구의 혈류량은 감소되었으나 뇌혈 류량은 변화되지 않았다. 이와 반면에 반대쪽의 경동맥을 결 찰할 경우에 안구의 혈류량은 변화되지 않았으며 뇌혈류량 역시 감소되지 않았다.
그러나 고려홍삼 사포닌을 복강내에 투여 후 60분에 평균동맥압은 일정하였으나 뇌혈류량은 유의한 차이로 증가 되었다. 또한 고려홍삼의 비사포닌도 평균동맥압에 영향을 주 지 않았다(Table 2).
의 사포닌과 비사포닌을 구강내로 100 ㎎/㎏의 농도로 일주일간 일일 1회 투여 후 피부혈류량의 변화를 측정하였다. 백서의 배측의 안정시 피부 혈류량은 약 3.6 TPU (Tissue perfusion unit, mZ/min/100 g tissue) 이었는데 사 포닌과 비사포닌을 일주일간 투여후의 피부혈류량은 각각 4.3,3.0 TPU로서 고려홍삼의 사포닌은 피부혈류량을 증가시키는 경향이 있었으나 유의한 차이는 아니었다(Fig. 4).
본 실험에서 백서를 마취시킨 후 정맥 내에 고려홍삼의 사 포닌을 투여할 경우 뇌혈류에는 변화가 없었으나 피부혈류는 유의하게 감소하였다. 이러한 피부혈류의 감소는 고려홍삼 사 포닌에 의한 혈압감소가 한 원인으로 생각되어 진다.
3J2)백서에서 복강내에 고려 홍삼의 사포닌은 피부혈류에는 영향을 주지 않았으나 뇌혈류 량은 유의한 증가를 보였다. 이러한 결과를 종합해 보면 고려 홍삼의 사포닌은 뇌혈류량을 증가시키는 효능이 있을 것으로 사료된다. 이러한 결과는 고려인삼에 의한 뇌혈류량을 증가는 뇌동맥의 혈관이완반응에 기인한다는 사실이 알려져 있어 본 실험결과를 뒷받침하고 있다.
이러한 실험결과를 종합해 볼 때 고려홍삼의 사포닌은 비경 구투여시 뇌혈류량을 증가시키는 효능이 있으며 이러한 뇌혈 류 증강작용은 고려홍삼의 뇌혈관이완작용에 기인하는 것으로 생각된다. 고려홍삼을 경구투여시와 비경구투여시의 반응이 다른 것은 고려홍삼을 경구투여 시 장내에서 대사됨으로서 대사 물질에 의한 작용이 나타남으로서 다른 것으로 생각되나 이러한 비교연구는 더욱 추구해야 할 것으로 사료된다.
후속연구
이러한 실험결과를 종합해 볼 때 고려홍삼의 사포닌은 비경 구투여시 뇌혈류량을 증가시키는 효능이 있으며 이러한 뇌혈 류 증강작용은 고려홍삼의 뇌혈관이완작용에 기인하는 것으로 생각된다. 고려홍삼을 경구투여시와 비경구투여시의 반응이 다른 것은 고려홍삼을 경구투여 시 장내에서 대사됨으로서 대사 물질에 의한 작용이 나타남으로서 다른 것으로 생각되나 이러한 비교연구는 더욱 추구해야 할 것으로 사료된다.
참고문헌 (37)
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