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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 국내산 몰로키아의 식품학적 특성을 구명하기 위한 연구의 일환으로 in vitro계에서 몰로키아 mucilage의 담즙산 흡착능 및 동물실험을 통하여 혈액과 간의 지방함량과 콜레스테롤 저하효과를 분석하고 배설되는 변에서의 지방함량 및 콜레스테롤 함량을 측정하여 몰로키아의 콜레스테롤 저하효과를 살펴보고자 하였다.
가설 설정
- 1)Concentrations are 1.0% by dry basis, respectively.
제안 방법
- 1%, 무기질 mix. 3.5%, 섬유질은 각각 5% 및 10%가 되도록 첨가하였다. 식이와 물은 자유로이 섭취케 하여 4주간 사육하였으며 일주일 간격으로 체중과 식이 섭취량을 측정하였다.
- 8(rc에서 열수추출하여 얻은 몰로키아 착즙액 및 착즙액에 에탄올을 가하여 침전으로 얻은 mucilage에 대해 담즙산 흡착능을 비교하였다(Table 2). 시료의 농도를 1%로 조정하여 담즙산 흡착능을 상호 비교한 결과 mucilage가 79.
- 각 실험군 별로 간의 비대 현상과 지방의 축적에 따른 간색의 변화를 육안으로 조사하였다.
- 각 실험별 식이는 AIN-76의 조성을 이용하여 Table 1과 같이 7종류를 조제하였는데 식이 중 탄수화물은 65%, 단백질은 20%, 지방 5%와 콜레스테롤 0.5%, 비타민 mix. 1%, 무기질 mix.
- 국내산 몰로키아와 몰로키아 점질추출물인 mucilage가 콜레스테롤 대사에 미치는 효과를 담즙산 흡착능과 콜레스테롤 식이를 투여한 동물실험을 통하여 살펴보았다. In vitro에서 mucilage는 몰로키아 열수추출물에 비해 더 높은 담즙산 흡착능을 나타내었으며, 추출 온도가 높아짐에 따라 흡착능은 증가하는 경향을 보였다.
- 담즙산의 흡착능은 Adiotomore 등(15)의 방법을 일부 수정하여 측정하였다. 즉 고형물로서 0.
- 몰로키아 분말에 20배 량의 증류수를 가하여 50, 60, 70, 80℃에서 각각 2시간 열수추출한 후 여과포로 착즙하였다. 각 착즙액에 최종농도가 55%가 되게 에탄올을 첨가하고 서서히 저어준 후 방치하여 침전물을 얻은 다음 혼입된 클로로필 등의 색소성분을 제거하기 위해 아세톤으로 씻고 나서4(FC에서 2시간 건조시켜 mucilage를 얻었다
- 5%, 섬유질은 각각 5% 및 10%가 되도록 첨가하였다. 식이와 물은 자유로이 섭취케 하여 4주간 사육하였으며 일주일 간격으로 체중과 식이 섭취량을 측정하였다.
- 실험 식이가 끝난 후 동물을 ether로 마취시킨 뒤 개복하여 복부 대동맥으로부터 혈액을 채취하고, 간을 적출 하였다. 혈액은 heparin이 첨가된 주사기로 채취한 뒤 3,000rpm 으로 원심분리하여 혈장을 얻었고, 간 조직은 중량을 측정한 뒤 -7(FC에 냉동보관하였다.
- 고형사료로 예비 사육하고 적응시켰다. 적응기간 후 체중 100g±10g의 쥐를 난괴법에 따라 cage당 2마리씩 집어넣고 각 군 10마리씩 7개의 실험 군으로 나누었다. 즉 정상대조군(N, cholesterol-free), 5% 셀룰로오스 대조군(C5), 10% 셀룰로오스 대조군(Go), 5% 몰로키아군(MO5), 10% 몰로 키 아군 (MO10), 5% mucilage 군 (MU5), 10% mucilage 군 (MU10)으로 나누었다.
- 적응기간 후 체중 100g±10g의 쥐를 난괴법에 따라 cage당 2마리씩 집어넣고 각 군 10마리씩 7개의 실험 군으로 나누었다. 즉 정상대조군(N, cholesterol-free), 5% 셀룰로오스 대조군(C5), 10% 셀룰로오스 대조군(Go), 5% 몰로키아군(MO5), 10% 몰로 키 아군 (MO10), 5% mucilage 군 (MU5), 10% mucilage 군 (MU10)으로 나누었다. 이때 사용된 mucilage는 in vitro에서가장 효과가 뛰어난 80℃ 열수추출물로부터 제조하였다.
- 0) 40mL이 채워진 tube에 넣어 120rpm으로 37℃ incubator에서 1 시간 교반 하였다. 투석막에서 빠져나간 투석 물의 taurocholic acid 농도를 측정하고 다음 식에 따라 흡착능을 산출하였다.
대상 데이터
- 대 한실 험 동물센터로부터 구입 하였다. Casein, cellulose,mineral mixture, vitamin mixture, DL-methionine, choline bitartarate 및 com starch는 Harlen Teklac^KUSA), 대두유는 (주)제일제당으로부터 구입하여 사용하였다. 콜레스테롤, 중성지방, HDL-콜레스테롤 측정용 kit는 Eiken사(Japan)의 제품을 사용하였다.
- 실험동물은 4주령의 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐 70마리를 대 한실 험 동물센터로부터 구입 하였다. Casein, cellulose,mineral mixture, vitamin mixture, DL-methionine, choline bitartarate 및 com starch는 Harlen Teklac^KUSA), 대두유는 (주)제일제당으로부터 구입하여 사용하였다.
- 여주 참빛 천마작목반에서 재배한 몰로키아 잎(2000년도 산)을 냉풍건조하여 100mesh 이하로 분쇄시킨 분말을 실험에 사용하였다.
- Casein, cellulose,mineral mixture, vitamin mixture, DL-methionine, choline bitartarate 및 com starch는 Harlen Teklac^KUSA), 대두유는 (주)제일제당으로부터 구입하여 사용하였다. 콜레스테롤, 중성지방, HDL-콜레스테롤 측정용 kit는 Eiken사(Japan)의 제품을 사용하였다.
데이터처리
- Mean values within a column that followed by same letters are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple-range test.
- 실험결과는 실험군 당 평균치와 표준오차로 표시하였으며 통계처리는 SAS program을 이용한 ANOVA와 Duncan Mul tiple range test로 각 군간의 차이에 대한 유의성을 검정하였다 (p<0.05).
이론/모형
- 담즙산의 함량은 Boyd 등"6)의 spectroscopic 방법에 의해 측정하였다. 시료 200 pL를 70% 황산 ImL과 혼합한 다음 실온에서 5분간 방치 후 0.
- 변과 간의 콜레스테롤과 중성지방은 Folch 등1"의 방법에 따라 추출하였다. 즉 변은 동결건조 후 분쇄하여 분말화시켰고 간 조직은 세절한 다음 믹서기로 마쇄하였다.
- 시료에 10배 량의 용매 (chloroform : methanol = 2 : 1)를 첨가하여 지질을 반복추출한 후 여과한 액을 항량을 구한 수기에 넣고 감압 농축하여 지질을 얻었다. 총 지질함량은 중량법으로 구하였고, 콜레스테롤과 중성지방은 메탄올을 가하여 잘 용해시킨후 효소법을 이용한 kit(Eiken, Japan)로 정량하였다.
성능/효과
- 식이를 투여한 동물실험을 통하여 살펴보았다. In vitro에서 mucilage는 몰로키아 열수추출물에 비해 더 높은 담즙산 흡착능을 나타내었으며, 추출 온도가 높아짐에 따라 흡착능은 증가하는 경향을 보였다. 고 콜레스테롤 식이에 몰로키아 분말과 mucilage를 첨가한 경우 혈장의 총 콜레스테롤 함량은 대조구인 셀룰로오스 첨가군과 유의적인 차이가 나타나지 않았고, triglyceride 함량은 몰로키아 첨가군에서 증가되었으나 HDL-콜레스테롤인 경우는 몰로키아 분말과 mucilage 첨가군에서 유의적으로 증가하였다.
- 45%의 낮은 값을 보여 몰로키아의 섭취로 간의 지질 침착이 어느 정도 억제될 수 있음을 나타내었다. 간에서의 중성 지방 농도는 셀룰로오스 군에 비해서 몰로키아 분말과 mucilage 첨가군이, 콜레스테롤 함량은 몰로키아 10% 첨가군에서, triglyceride는 mucilage 10% 첨가군에서 유의적으로 감소되었다. 변으로의 콜레스테롤 배설량은 몰로키아 분말 첨가군이 가장 높았고 mucilage 첨가 군도 셀룰로오스군 보다 유의적으로 높았으며 triglyceride는 5% 수준에서는 mucilage 첨가 군이 매우 높았으나 10% 첨가 시에는 처리구 간의 유의적인 차이는 보이지 않았다.
- Table 4와 같다. 간의 단위 무게 당 총 지방의 함량은 G와 G(구이 각각 19.58% 및 19.96%, MCI와 M0(군이 각각 14.21% 및 12.86%, Mq와 MU10군은 12.95% 및 9.17%인 것으로 나타났다. 즉 간의 지방 함량은 셀룰로오스 첨가군인 C군에 비해 MO 및 MU군이 유의적으로 낮았으나 첨가량에 따른 차이는 없었다.
- 고 콜레스테롤 식이에 몰로키아 분말과 mucilage를 첨가한 경우 혈장의 총 콜레스테롤 함량은 대조구인 셀룰로오스 첨가군과 유의적인 차이가 나타나지 않았고, triglyceride 함량은 몰로키아 첨가군에서 증가되었으나 HDL-콜레스테롤인 경우는 몰로키아 분말과 mucilage 첨가군에서 유의적으로 증가하였다. 간이 몸무게에 대해 차지하는 비율을 측정해 본 결과, 셀룰로오스 첨가군은 4.01~4.31%이었으나 몰로키아 분말 섭취군에서는 3.74-3.84%, mucilage 첨가군에서는 3.40~3.45%의 낮은 값을 보여 몰로키아의 섭취로 간의 지질 침착이 어느 정도 억제될 수 있음을 나타내었다. 간에서의 중성 지방 농도는 셀룰로오스 군에 비해서 몰로키아 분말과 mucilage 첨가군이, 콜레스테롤 함량은 몰로키아 10% 첨가군에서, triglyceride는 mucilage 10% 첨가군에서 유의적으로 감소되었다.
- In vitro에서 mucilage는 몰로키아 열수추출물에 비해 더 높은 담즙산 흡착능을 나타내었으며, 추출 온도가 높아짐에 따라 흡착능은 증가하는 경향을 보였다. 고 콜레스테롤 식이에 몰로키아 분말과 mucilage를 첨가한 경우 혈장의 총 콜레스테롤 함량은 대조구인 셀룰로오스 첨가군과 유의적인 차이가 나타나지 않았고, triglyceride 함량은 몰로키아 첨가군에서 증가되었으나 HDL-콜레스테롤인 경우는 몰로키아 분말과 mucilage 첨가군에서 유의적으로 증가하였다. 간이 몸무게에 대해 차지하는 비율을 측정해 본 결과, 셀룰로오스 첨가군은 4.
- 따라서 수용성 식이섬유의 섭취는 혈장과 간 모두에서 콜레스테롤 저하효과가 동일하게 나타나는 것이 아님을 시사하는 것으로 생각된다. 그러나 HDL-콜레스테롤 함량은 셀룰로오스 첨가군인 C군에 비해 몰로키아 분말 및 mucilage 첨가군인 MO와 MU군들에서 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 또한 HDL-콜레스테롤 증가 효과는 MO5, MO2군이 MU5, MU10군보다 높았으나 MO군과 MU군 사이에 유의차는 없었고 첨가량을 달리한 5%군과 10%군 사이에도 차이를 나타내지 않았다.
- 그러나 HDL-콜레스테롤 함량은 셀룰로오스 첨가군인 C군에 비해 몰로키아 분말 및 mucilage 첨가군인 MO와 MU군들에서 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 또한 HDL-콜레스테롤 증가 효과는 MO5, MO2군이 MU5, MU10군보다 높았으나 MO군과 MU군 사이에 유의차는 없었고 첨가량을 달리한 5%군과 10%군 사이에도 차이를 나타내지 않았다. 한편 중성지방의 함량은 몰로키아 분말인 MO첨가군에서 유의적으로 높은 수치를 나타낸 반면 정상 대조군인 N군, 대조군인 C군 및 mucilage첨가군인 MU군 사이에는 차이를 나타내지 않았다.
- 한편 총 콜레스테롤에 있어서는 5% 첨가구에서는 차이가 나타나지 않았으나 10% 첨가구 (MOl0 및 MUQ에서는 유의적으로 콜레스테롤 함량이 감소하였다. 또한 간의 중성지방 함량은 셀룰로오스 첨가구에 비해 몰로키아 분말과 mucilage 첨가구의 경우 다소 감소 경향을 보였으나 유의차는 MU10군에서만 나타났다. 이와 같은 결과는 몰로키아 분말의 경우 수용성 및 불용성 식이섬유를 모두 함유하고 있으나 mucilage의 경우 주로 수용성 식이섬유로 구성되어 있는 점을 고려할 때 mucilage가 몰로키아 분말에 비해 더 효과적인 것은 당연한 결과로 생각된다.
- 몰로키아의 섭취가 변으로의 콜레스테롤 배설에 미치는 영향을 조사한 결과(Table 6), 변의 양은 셀룰로오스, 몰로키아 첨가군 모두 5% 첨가 군에 비해 10% 첨가 군에서 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었으나 시료간의 유의적인 차이는 없었다. 반면 변의 총 콜레스테롤 함량은 전반적으로 MO군과 MU군에서 높은 것으로 나타나 몰로키아의 섭취는 변으로의 콜레스테롤 배설에 효과가 있는 것으로 나타났다.
- 3은 실험동물의 희생직후 촬영한 간의 형태를 나타낸 것으로 진한 선홍색의 정상대조군과는 달리 셀룰로오스 첨 가구인 G군은 콜레스테롤의 섭취로 옅은 분홍색으로 변하 고 황색의 지방들이 점점이 분산되고 침착된 전형적인 지방 간의 형상을 나타내었다. 반면 몰로키아 첨가군인 MQ군과 Mq군의 경우 지질 침착이 미약하여 정상대조군의 간과 유 사한 형상을 유지하였으며 본 결과에 나타내지 않았으나 몰 로키아의 첨가량이 높아짐에 따라 이와 같은 효과는 더욱 뚜 렷이 나타났다.
- 없었다. 반면 변의 총 콜레스테롤 함량은 전반적으로 MO군과 MU군에서 높은 것으로 나타나 몰로키아의 섭취는 변으로의 콜레스테롤 배설에 효과가 있는 것으로 나타났다. 한편 동일 첨가량에서는 MO, MU, C군의 순으로 증가하였는데 특히 주로 수용성의 식이섬유로 구성된 mucilage보다 수용성과 불용성 식이섬유가 모두 함유된 몰로키아 분말 첨가 구에서 더 뛰어난 효과를 보였다.
- 간에서의 중성 지방 농도는 셀룰로오스 군에 비해서 몰로키아 분말과 mucilage 첨가군이, 콜레스테롤 함량은 몰로키아 10% 첨가군에서, triglyceride는 mucilage 10% 첨가군에서 유의적으로 감소되었다. 변으로의 콜레스테롤 배설량은 몰로키아 분말 첨가군이 가장 높았고 mucilage 첨가 군도 셀룰로오스군 보다 유의적으로 높았으며 triglyceride는 5% 수준에서는 mucilage 첨가 군이 매우 높았으나 10% 첨가 시에는 처리구 간의 유의적인 차이는 보이지 않았다.
- 비교하였다(Table 2). 시료의 농도를 1%로 조정하여 담즙산 흡착능을 상호 비교한 결과 mucilage가 79.9%, 착즙액이 32.8%의 흡착능을 보여 mucilage가 착즙액에 비해 담즙산 흡착능이 2.4배 이상 높은 것으로 나타났는데 이는 mucilage의 경우 조제시의 부분정제 효과로 인하여 상대적으로 몰로키아의 점성을 나타내는 다당체의 함량이 높아 착즙액에 비하여 점성이 높아졌기(18) 때문인 것이라 생각된다.
- 정상대조군의 총 콜레스테롤 함량은 61.28 mg/dL이었고 그 밖의 처리구는 90.41-97.14mg/dL 범위로서 정상대조군에 비해서 상대적으로 높은 콜레스테롤 수치를 나타내었으나 콜레스테롤을 첨가한 처리구들 사이에는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 이와 같은 결과는 수용성 식이섬유는 간 콜레스테롤 농도에는 현저한 영향을 미치지만 혈장 콜레스테롤에는 큰 영향을 미치지 않는다는 보고20-22)와 같은 경향이었다.
- 한편 N군, C5 및 군의 경우에는 하루 평균 7.22-11.33 mg의 중성지방을 변으로 배설한 반면, 몰로키아 분말을 5% 와 10%수준으로 섭취한 MO5, MO10군에서는 각각 8.63 mg 및 13.14 mg의 중성지방, mucilage첨가구인 MIL;군과 MU10군은 각각 10.48 mg 및 11.81 mg의 중성지방을 배설하여 몰로키아 분말의 경우에는 10% 첨가군이, mucilage의 경우에는 5% 및 10% 첨가군 모두가 C군과 유의적으로 차이를 나타내었다. 한편 일반적으로 콜레스테롤 저하효과가 없는 것으로 알려진 불용성 식이섬유인 셀룰로오스 첨가구인 C10군에서도 변의 중성지방 함량은 크게 증가하였는데 최근 불용성식 이섬유인 셀룰로오스도 분변으로의 담즙배설을 증가시 킨다는 보고(24)도 있어 이에 대해서는 향후 보다 면밀한 검토가 필요할 것으로 사료된다.
- 반면 변의 총 콜레스테롤 함량은 전반적으로 MO군과 MU군에서 높은 것으로 나타나 몰로키아의 섭취는 변으로의 콜레스테롤 배설에 효과가 있는 것으로 나타났다. 한편 동일 첨가량에서는 MO, MU, C군의 순으로 증가하였는데 특히 주로 수용성의 식이섬유로 구성된 mucilage보다 수용성과 불용성 식이섬유가 모두 함유된 몰로키아 분말 첨가 구에서 더 뛰어난 효과를 보였다. 식이섬유는 대장에서 박테리아 분해에 저항성을 갖고 물리적 구조를 유지하여 대변의 중량 증가에 가장 효과적이며, 수용성 식이섬유는 콜레스테롤을 흡착하여 체외로 배설됨으로써 그 혈중 농도가 낮아지는 것으로 알려져 있으며(23), 불용성 식이섬유 보다 훨씬 효과적이라 보고되어 있지만 본 실험의 결과에서는 식이섬유를 구성하고 있는 당의 종류와 물리화학적 성질에 의해서도 큰 차이를 보일 것으로 생각된다.
- 즉 간의 지방 함량은 셀룰로오스 첨가군인 C군에 비해 MO 및 MU군이 유의적으로 낮았으나 첨가량에 따른 차이는 없었다. 한편 총 콜레스테롤에 있어서는 5% 첨가구에서는 차이가 나타나지 않았으나 10% 첨가구 (MOl0 및 MUQ에서는 유의적으로 콜레스테롤 함량이 감소하였다. 또한 간의 중성지방 함량은 셀룰로오스 첨가구에 비해 몰로키아 분말과 mucilage 첨가구의 경우 다소 감소 경향을 보였으나 유의차는 MU10군에서만 나타났다.
- 한편 콜레스테롤의 투여가 간의 몸무게에 대해 차지하는 비율의 경우 콜레스테롤을 첨가하지 않은 정상대조군(N군)은 2.86%를 나타낸 반면 셀룰로오스 첨가군인 C5와 C10군은 4.01 ~4.31%로서 간이 차지하는 비율이 크게 증가하였으나 몰로키아 분말첨가구인 MQ와 MO10군은 각각 3.74% 및 3.84% 를, mucilage 첨가구인 MU;와 MU^군에서는 3.40, 3.45%로서 이 보다 낮은 값을 나타내었다. 그러나 첨가량을 달리한 5%와 10% 첨가군 사이에는 유의적인 차이는 보이지 않았다.
후속연구
- 또한 몰로키아의 생리활성으로는 페놀성 물질에 의한 항산화 작용(13), 콜레스테롤 저하 효과(14) 등이 보고 된 바가 있다. 뿐만 아니라 몰로키아 잎에는 mucilage라 불리는 점질 성 다당류가 풍부하게 함유되어 있어 장운동을 촉진시켜 변비 개선에 효과적이며 고 콜레스테롤 혈증에 중대한 영향을 주는 담즙산염과 콜레스테롤의 체내 재흡수를 억제하고 식이 콜레스테롤의 흡수를 저해하여 고혈압, 동맥경화 등 심혈관질환의 예방에 효과적일 것으로 기대된다.
- 81 mg의 중성지방을 배설하여 몰로키아 분말의 경우에는 10% 첨가군이, mucilage의 경우에는 5% 및 10% 첨가군 모두가 C군과 유의적으로 차이를 나타내었다. 한편 일반적으로 콜레스테롤 저하효과가 없는 것으로 알려진 불용성 식이섬유인 셀룰로오스 첨가구인 C10군에서도 변의 중성지방 함량은 크게 증가하였는데 최근 불용성식 이섬유인 셀룰로오스도 분변으로의 담즙배설을 증가시 킨다는 보고(24)도 있어 이에 대해서는 향후 보다 면밀한 검토가 필요할 것으로 사료된다.
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