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문제 정의
- 본 연구는 천마가 혈압에 미치는 영향을 평가하기 위하여 본태성고혈압쥐 (SHR/NCrj)를 공시하여 고지방식이 (lard, 10%)를 급여하면서 천마 분말과 50% 에탄올과 열수추출물이 수축기혈압(systolic blood pressure)에 미치는 영향을 조사하였다. 고지방식이 4주와 고지방식이와 천마식이 4주 등 총 8주간 시 험 후 종료체중은 대조군(A)이 통계 적 으로 가장 높았고p<0.
- 따라서 본 연구에서는 천마에 대한 기능성 식품소재로서의 효능과 그 활용방안을 모색하고자 고지방식이를 급여한 본태성고혈압쥐(SHR)를 대상으로 천마 분말, 에탄올 및 열수추출물이 혈청지질과 수축기혈압(systolic blood pressure에 미치는 영향을 조사하였다.
제안 방법
- lard를 사용하였다. 실험식이는 처음 4주간은 모든 실험군에 lard 10% 첨가식이를 급여하였고, 이후 4주간은 천마분말 식이군(C〜D)과 천마추출물 투여군(E〜H)으로 나누어 급여 하였다(Table 2). A군은 음성 대 조군으로 8주간 10 % lard 첨가식이를 급여하였으며, B군은 양성대조군(positive control)으로 처음 4주간만 lard 10% 첨가식 이를 급여 하고 이후 4주 동안은 일반식이((주)삼양유지사료)로 대체하여 동시에 천마의 열수추출물(5 brix)을 경구투여하였다.
- 실험식이는 처음 4주간은 모든 실험군에 lard 10% 첨가식이를 급여하였고, 이후 4주간은 천마분말 식이군(C〜D)과 천마추출물 투여군(E〜H)으로 나누어 급여 하였다(Table 2). A군은 음성 대 조군으로 8주간 10 % lard 첨가식이를 급여하였으며, B군은 양성대조군(positive control)으로 처음 4주간만 lard 10% 첨가식 이를 급여 하고 이후 4주 동안은 일반식이((주)삼양유지사료)로 대체하여 동시에 천마의 열수추출물(5 brix)을 경구투여하였다. 천마분말 식 이군(C, D)은 일반식 이 에 천마분말을 각각 1%와 5%씩 첨가한 제조식이를 급여하였고, 천마추출물 투여군(E〜H)은 고지 방식 이 를 계 속 급여 하면서 1일 1회 2.
- A군은 음성 대 조군으로 8주간 10 % lard 첨가식이를 급여하였으며, B군은 양성대조군(positive control)으로 처음 4주간만 lard 10% 첨가식 이를 급여 하고 이후 4주 동안은 일반식이((주)삼양유지사료)로 대체하여 동시에 천마의 열수추출물(5 brix)을 경구투여하였다. 천마분말 식 이군(C, D)은 일반식 이 에 천마분말을 각각 1%와 5%씩 첨가한 제조식이를 급여하였고, 천마추출물 투여군(E〜H)은 고지 방식 이 를 계 속 급여 하면서 1일 1회 2.5 mL씩 경구 투여하였다. 천마 분말 첨가식이와 천마 50% 에탄올 및 열수추출물 시료의 일반성분은 Table 3과 같다.
- 체중변화, 식이섭취량, 장기무게, 혈청지질 농도와 혈압의 변화를 측정하였다. 혈청지질 농도는 enzyme kit(Boehringer Mannheim Crop.
- , Germany)으로 비색정량하였다. 혈압측정을 위한 홀더 적응훈련은 실험식이 급여 후 약 2주일부터 2주 동안 매일 30분간 실시하였다. 혈압은 흘더에 쥐를 넣은 다음 꼬리 정 맥 에 측정 센서 가 달린 cuff를 장착하고 29+TC로 조절된 항온상자에서 10분 정도 안정시킨 후 비관혈혈압측정 기 (IITC Inc.
- 혈압측정을 위한 홀더 적응훈련은 실험식이 급여 후 약 2주일부터 2주 동안 매일 30분간 실시하였다. 혈압은 흘더에 쥐를 넣은 다음 꼬리 정 맥 에 측정 센서 가 달린 cuff를 장착하고 29+TC로 조절된 항온상자에서 10분 정도 안정시킨 후 비관혈혈압측정 기 (IITC Inc., Woodland Hills, CA, USA)를 이용하여 3회 반복 측정하였다. 혈압변화는 임상실험에서 일반적으로 사용하는 판단기준을 적용하였다(20).
- 혈압변화는 임상실험에서 일반적으로 사용하는 판단기준을 적용하였다(20). 실험식이 급여 후 4주(생후 8주령)가 되었을 때 모든 SHR의 기준혈압을 측정하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 천마는 전북 무주에서 구입하였다. 생천마는 물로 잘 씻어 흙과 먼지 등의 이물질을 제거하고 수세미를 사용하여 겉껍질을 벗겨낸 다음 3〜4 mm 두께로 절편하여 40°C에서 열풍건조시킨 후 분쇄하여 시료로 사용하였다.
- 공시 동물인 본태 성 고혈 압쥐 는 일본 챨스리 버 사로부터 생후 4주령된 숫컷(male SHR/NCrj)을 40마리 공급받아 실험실에서 일반식이로 적응 후 평균 체중이 100 g 정도 되었을때 난괴법으로 시험군당 5마리씩 배치하였다. 사육실 온도는 18±2°C, 조명주기는 12시간으로 조절하였으며 물과 식이는 자유급이 (ad libitum)하였다.
데이터처리
- 실 험 결 과는 SAS package를 이 용하여 실 험 군당 평 균 士 표준편차로 표시하였고, 실험군간 평균치의 통계적 유의성은 p< 0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 검정하였다 (26).
이론/모형
- 실험식이는 AIN-93diet(25)에 준하여(Table 1) 조제하였는데 단백질급원은 casein, 탄수화물급원은 com starch, 지방급원은 lard를 사용하였다. 실험식이는 처음 4주간은 모든 실험군에 lard 10% 첨가식이를 급여하였고, 이후 4주간은 천마분말 식이군(C〜D)과 천마추출물 투여군(E〜H)으로 나누어 급여 하였다(Table 2).
- , Woodland Hills, CA, USA)를 이용하여 3회 반복 측정하였다. 혈압변화는 임상실험에서 일반적으로 사용하는 판단기준을 적용하였다(20). 실험식이 급여 후 4주(생후 8주령)가 되었을 때 모든 SHR의 기준혈압을 측정하였다.
성능/효과
- 05), 천마분말 1%군(C)이 가장 낮았다. 평균 성장률은 식이군간 차이가 없었고 대조군이 천마식이군에 비해 다소 높았다. 식이섭취량은 천마분말 10%군(D)과 열수추출물 2 brix군(G)。] 가장 많았고 천마분말 5%군(C)과 열수추출물 10 brix군(H)이 유의 하게 낮았다(p<0.
- 05). 장기 중 간장과 신장무게는 열수추출물군(H)이 유의하게 낮았고(p< 0.05), 비장무게는 차이가 없었다. 정소무게는 천마분말군(C, D)이 유의하게 높았고, 열수추출물군(G, H)。] 가장 낮았다 (p<0.
- 05). 혈청지질중 TC 함량은 대조군(A, B)이 가장 높았고, 천마식이군이 유의 하게 낮았다(p<0.05). TG 함량은 식이군간 통계적 인 차이가 없었다.
- TG 함량은 식이군간 통계적 인 차이가 없었다. HDL 함량은 대조군(A)과 천마분말 5%군(D)을 제외한 천마식이군이 유의하게 높은 반면(p<0.05), LDL 함량은 대조군(A, B)이 가장 높았고, 열수추출물군(E, G)이 유의하게 낮았다(p<0.05). 천마식이를 급여하기 전(생후 약 8주령 ) 모든 SHR의 기준혈압은 176.
- 7 mmHg으로서 유의한 혈압변화로 인정되었다. 이상의 결과에서 고지방식이를 급여한 SHR 실험쥐의 혈압강하에 천마의 50% 에탄올추출물(F)이 천마의 분말식이 및 열수추출물에 비해 수축기 혈압을 유의하게 감소시킨 것으로 사료된다.
- £ g으로 실험 군간 차이 가 없었다. 고지 방식 이 를 4주동안 급여하고 천마 분말과 50% 에탄올 및 열수 추출물을 4주 동안급여 후 시 험 종료 체중은 실험 전기 간(8주) 고지 방식 이 를 급여 한 음성 대조군(AJ이 313.6 g으로 통계 적으로 가장 높았다 (p<0.05). 양성 대조군(B)을 포함한 다른 천마식 이 군의 체중은 차이가 없는 것으로 나타났지 만 천마분말 1%군(C)이 2721 g으로 가장 낮았다.
- 양성 대조군(B)을 포함한 다른 천마식 이 군의 체중은 차이가 없는 것으로 나타났지 만 천마분말 1%군(C)이 2721 g으로 가장 낮았다. 시 험 기 간중 평균 성 장률은 시 험 군간 차이가 없었고, 대조군(A, B)이 각각 3.86, 3.62 g/day으로 천마식이군 보다 다소 높은 반면 식이섭취량은 천마분말 5%군 (D)과 열수추출물 2 brix군(G)이 각각 28.33, 27.01 g/day으로 가장 많았고 천마분말 1%군(C)과 열수추출물 10 brix군 (H)이 각각 18.28, 18.74 g/day으로 유의 하게 낮았다(p<0.05)
- 본 연구에서 천마군의 식이섭취량을 보면 천마분말군에서는 1%(C)보다 5%(D)군이 유의하게 높았고, 열수추출물군에서는 10 brix(H)보다 2 brix(G)군이 유의하게 높았던 반면 50%에탄올추출물군(E, F)에서는 대조군(A, B)과 식이섭취량이 비슷한 것으로 나타났다.
- 05). 비장무게는 0.19〜0.22 g으로 식이군간 차이가 없었지 만 H군이 가장 가벼웠고, 신장무게는 50% 에탄올추출물군(F) 0.31 g과 열수추출물군(H) 0.30 g을 제외한 다른 시험군이 유의하게 무거웠다(p<0.05). 정소무게는 천마분말군 (C, D)이 0.
- 05). 정소무게는 천마분말군 (C, D)이 0.67, 0.62 g으로 대조군(A, B)을 포함한 천마추출물식이군 보다 유의하게 무거웠고, 열수추출물군(G, H)이 0.42, 0.51 g으로 가장 가벼웠다(p<0.05).
- 본 연구에서 체중 100 g으로 환산한 장기무게는 실험군간에 비장무게를 제외하고 유의적인 차이가 보였는데 이는 실험군간 식이섭취량의 차이가 영향을 미친 것으로 사료된다.
- 본 실험에서 고지방식이(lard 10%)를 급여한 SHR에게 천마분말과 50% 에탄올 및 열수추출물이 혈청지질에 미치는 영향은 Table 6과 같이 중성 지방(TG)을 제외 하고 식 이군간에 통계적 인 차이가 있었다(p<0.05). 총 콜레스테롤(TC) 함량은 시험 전기간 고지방식 이를 급여한 음성 대조군(A)과 처음 4주간 고지 방식 이 를 급여 하고 이 후 4주간 일반식 이 와 열수추출물을 급여 한 양성 대조군(B)이 각각 114.
- 05). 총 콜레스테롤(TC) 함량은 시험 전기간 고지방식 이를 급여한 음성 대조군(A)과 처음 4주간 고지 방식 이 를 급여 하고 이 후 4주간 일반식 이 와 열수추출물을 급여 한 양성 대조군(B)이 각각 114.8, 104.4 mg/dL으로 천마식 이 군보다 유의 하게 높았고, 50% 에 탄올추출물군(E, F)과 열수추출물군(G, H)은 85.4〜89.6 mg/dL로 유의 하게 낮았다(p<0.05). 천마분말군(C, D)은 각각 94.
- 본 연구에서 측정 한 대조군의 TC농도는 114.8 mg/dL로고지 혈증을 유발하기 위하여 corn oil, beef tallow, choles-terol을 10% 첨가한 식이를 4주간 흰쥐 에 게 급여 후 측정한 TC 농도 180.63 mg/dL에 비 해서는 훨씬 낮았지 만(29), 정상식이 급여군의 59~92 mg/dL에 비 해서는 높은 수준이 었다 (30-32).
- HDL 함량은 양성 대조군(A) 36.4 mg/dL와 천마분말군(D) 38.5 mg/dL를 제외하고 음성대조군(B)을 포함한 천마식이군이 38.5-41.9 mg/dL로 통계적으로 높았다(p<0.05). LDL + VLDL 함량은 대조군(A)이 49.
- 05). LDL + VLDL 함량은 대조군(A)이 49.4 mg/dL으로 식이군중 통계적으로 가장 높았고, 천마식이군중 50% 에탄올추출물 10 &*군成)이 16.4 mg/dL, 열수 추출물군(E, G)이 각각 17.3, 15.3 mg/dL로 유의하게 낮았다(p<0.05).
- 따라서 본 실험 에서는 고지방식이(lard 10%)를 급여했을 때 LDL 콜레스테롤 농도는 대조군(A)에 비해 천마식이군이 유의하게 감소한 반면 HDL-콜레스테롤 농도는 대조군(A)에 비해 천마식이군이 유의하게 증가하였다. 이는 수용성 섬유소는 콜레스테롤 저하작용이 우수하므로 주로 LDL을 낮추고 HDL 농도에는 현저한 영 향을 미 치 지 않는다는 보고와 유사한 경향을 보였다(36).
- 1과 같다. 시험개시 후 고지방식이를 4주간 급여하고 생후 약 8 주령이 되었을 때 모든 공시동물의 기준혈압은 176.7〜 195.1 mmHg으로, 평균혈압은 185.7 ±5.8 mmHg이 었다. 식이군중천마분말군(C)이 176.
- 일반적으로 본태성고혈압쥐의 고혈압 발생전기는 생후 6주령 전, 발생기는 6주령 〜 10주령 사이, 발생후기는 10주령 이후로 분류하고 있다. 본연구에서 고지방식 이와 천마의 분말과 50% 에탄올 및 열수추출물을 급여 한 후 7일에 측정 한 혈압은 대조군(B)과 열수추출물 10 brix군(H)을 제외한 모든 식이군에서 0.9〜7.4 mmHg 감소하였고, 14일이 경과되었을 때(생후 약 10주령) 대 조군(A)과 천마분말군(C)을 제외 하고 감소한 것으로 나타났는데 특히 50% 에탄올(F)과 열수추출물군(G, H)에서 각각 9.5, 19.0, 10.9 mmHg씩 감소하였다. 반면 천마식 이 급여 후 21일의 혈압은 대조군(A)을 제외 한 모든 식 이 군에서 상승하였으며 특히 G군의 경우 15.
- 3 mmHg가 상승한 것으로 나타났다. 천마식 이 급여 후 28일(생후 약 12주령 )에 측정한 혈압측정 치는 21일과 비교할 때 대조군(A)을 제외한 모든 식이군에서 감소하였는데 특히 50% 에탄올추출물군(E, F)에서 각각 13.1, 10.5 mmHg으로 유의하게 감소하였다. 천마식 이 급여 전 기준혈압 대비 감소율은 50% 에탄올(E, F)과 열수추출물군(G)에서 각각 16.
- 고지방식이 4주와 고지방식이와 천마식이 4주 등 총 8주간 시 험 후 종료체중은 대조군(A)이 통계 적 으로 가장 높았고p<0.05), 천마분말 1%군(C)이 가장 낮았다. 평균 성장률은 식이군간 차이가 없었고 대조군이 천마식이군에 비해 다소 높았다.
- 8 mmHg이 었다. 천마식 이 를 급여 한 후 14일 이 경 과시 50% 에 탄올추출물군(F)과 열수추출물군(G, ID에서 혈압이 각각 9.5, 19.0, 10.9 mmHg 감소하였고, 28일에는 특히 50% 에탄올추출물군(E, F)에서 각각 13.1, 10.5 mmHg으로 유의 하게 감소하였다. 천마식 이급여 전 기준혈압 대비 감소율은 50% 에탄올(E, F)과 열수추출물군(G)에서 각각 16.
후속연구
- 한편, 천마의 물추출물이 가토의 혈압에 미치는 실험적 연구(37)에서 천마 농축액을 귀정 맥과 양측 미주신경절단(bilateral vagotomy)에 주사했을 때 강한 혈압강하작용을 보고한 바 있다 이상과 같은 연구결과로 볼 때 본 실험에서 천마분말 및 천마추출물 시료가 혈중 지질농도와 혈압 감소에 유효한 영향을 미 친 것으로 사료되지 만 현재까지 천마추출물에 대한 유효성분의 분석이 정밀하게 이루어지지 못했기 때문에 천마의 열수추출물이 나 에 탄올추출물이 혈관확장과 혈 액 순환기능에 갖는 약리학적 또는 식품영양.생리학적 효능에 대한 처'계적인 연구를 통하여 식이성 천마의 기능성 식품소재로서의 효능과 그 활용방안의 적극적 인 모색이 필요한 것으로 사료된다.
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