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문제 정의
- 항산화효과 및 LDL 산화 억제효과가 높은 맹종죽 열수 추출물을 쌀에 코팅한 기능성 쌀을 개발함으로써 쌀로서 성인병을 예방 및치료할 수 있다는 것은 국민건강을 증진시킬 수 있는 매우경제적인 영양처방으로 기대된다. 따라서, 본 연구에서는 in vitro에서 나타난 맹종죽 열수 추출물의 강력한 항산화및 LDL 산화 억제효과가 in vfvo에서 조직의 산화 억제효과를 나타내는지 확인하기 위하여 맹종죽 열수 추출물을쌀에 코팅한 맹종죽 추출물 코팅쌀을 제조하고 C57BL/6 마우스에 장기 급여하여 조직의 지질 및 단백질 산화정도, 간 조직내 항산화효소계 활성 및 글루타치온 함량에 미치는 영향을 관찰하였다.
제안 방법
- 0 mL를 첨가하여 1 분 후 734 nm에서 홉광도를 측정하였다. 6분간 monitoring하였고 1 mM Trolox와 비교하여 흡광도의 저해 %로나타내었다.
- Cu . Zn-SOD, Mn-SOD, GSH-Px, GR 및 catalase와 같은 항산화 효소활성의 변화를 관찰하였다(Table 4). Total SOD, Cu .
- 세포질 획분에서 Cu . Zn-Su-peroxide dismutase (SOD), catalase, Glutathione peroxidase (GSH-Px) 및 GSH-reductase (GR)을 측정하였으며 미토콘드리아 획분에서는 Mn-SOD를 측정하였다. SOD 활성은 Oyanagui (1948)의 방법을 이용하여 측정하였는데 SOD 1 unit는 측정계에서 생성되는 superoxide에 의한 반응이 검체중의 superoxide dismutase에 의해 50% 저해될 경우의 반응액 중의 검체량(ID50)을 나타내었다.
- 또한 Tamer 등(2002) 은 죽상동맥경화성 환자들에 있어서 혈장 내 총 항산화능과 적혈구 내 글루타치온 함량의 감소는 혈장 내 MDA 함량 증가와 관련되어진다고 보고하였는데 본 실험에서 혈장내 총 항산화능과 간 조직 내 글루타치온 함량이 맹종죽코팅쌀 첨가군에서 유의적으로 증가되고 간 조직 내 TB ARS 함량이 맹종죽 코팅쌀 첨가군에서 현저히 낮게 나타난 것도 이러한 보고와 일치하는 경향을 보였다. 따라서, 대나무 추출물에 함유된 생리활성 물질들이 고콜레스테롤로 인해 유도되는 산화적 스트레스를 감소시켜 글루타치온의 체내 고갈을 효과적으로 억제하고 항산화 시스템을 활성화시켜 항산화 . 항동맥경화 효과를 나타낸 것으로 사료된다.
- 마우스는 희생 전 12시간 절식시킨 후, 에테르를 이용한호흡기 마취법으로 마취하였고 안구로부터 헤파린이 처리된모세관을 이용하여 혈액을 취하였다. 채취한 혈액은 10℃ 에서 3000 rpm으로 10분간 원심분리하여 혈장을 얻었다.
- 맹종죽 열수 추출물을 교반기를 이용하여 1 L가 되도록 농축하고 전분을 가하여 겔화하였다.
- 맹종죽 추출물 코팅쌀이 atherogenic 식이를 섭취한 C57-BL/6 마우스의 항산화 및 항동맥경화 효과에 미치는 영향을 평가하기 위해 C57BL/6 마우스에게 atherogenic 식이에 대나무 코팅쌀을 첨가한 식이를 16주간 급여하면서항산화 시스템에 미치는 영향을 조사하였다. 체중증가량은각 군들 간에 유의적인 차이가 관찰되지 않았고 식이섭취량은 정상식이군에서 고콜레스테롤 섭취군에 비해 유의적으로 높았다.
- 맹종죽 코팅쌀이 atherogenic 식이를 섭취한 C57BL/6 마우스 간 조직의 지질 및 단백질 산화를 억제하는지 알아보기 위하여 지질과산화 및 단백질 산화를 측정하였다(Fig. 1). 간 조직에서의 TBARS 함량은 정상식이군, 고콜레스테롤식이군, HC + MRA군 및 HC + MRB군에서 각각 0.
- 무세미 1 kg게 대나무 추출물 200 mL (대나무쌀 A) 및 400 mL (대나무쌀 B) 를 첨가하여 (주) PN Rice에서 개발한 코팅기(특허출원번호 10-2003-0009339)를 이용하여 대나무 코팅쌀을 제조하였다.
- 체중에 따른 난괴법 (randomized complete block design)으로 정상식이군(normal), 고콜레스테롤식이군(High-Cholesterol, HC), 맹종죽 코팅쌀 첨가군 A (HC + MRA), 맹종죽 코팅쌀 첨가군 B (HC + MRB) 로 나누어 한 그룹당 14마리씩 사육용 cage 속에서 16주간 사육한 후 희생시켰다. 사육 기간동안 식이와물은 자유급식하였으며 체중증가량은 매주 1회 측정하였다. 사육실의 온도는 20~25℃를 유지하였으며 12시간 간격으로 점등 및 소등하였다.
- TEAC 법은 생물체 내의 총 항산화능을 측정하기 위해 널리 이용되고 있다. 이 방법은 potassium persulfate와 ABTS의 산화에 의해 생성되어지는 ABTS {2, 2' —azinobis (3—ethyIbenzothiazoline 6—sulfonate)} + 을 소거하는 향산화제의 활성을 수용성 비타민 E analogue 인 Trolox와 비교함으로써 항산화능을 평가한다. 비타민 C, E 뿐만 아니라 uric acid, bilirubin 및 다양한 플라보노이드와 같은 항산화제들은 ABTS + 생성을 감소시켜 생체 내의 총 항산화능을 증가시킬 수 있다고 보고되고 방법에 따라 측정하였다. 이때 standard로는 1, 1, 3, 3-tetramethoxypropane (TMP)을 사용하였으며 측정된값을 표준곡선에 대입시켜 malondialdehyde (MDA) 의양으로 환산하였다. 간, 비장, 신장 및 심장 조직의 단백질산화는 Oliver 등(1987) 의 방법에 준하여 DNPH (2, 4-dinitrophenyl hydrazine) 를 이용하여 카르보닐 그룹의 함량을 측정하였다.
- 채취한 혈액은 10℃ 에서 3000 rpm으로 10분간 원심분리하여 혈장을 얻었다. 인산완충액(pH 7.4) 을 이용하여 심장을 통해 관류시킨 후간, 신장, 비장 및 심장 등의 장기를 적출하여 0.9% 생리식염수로 씻은 다음 여과지로 물기를 제거하고 중량을 측정하여 액체질소에 담근 후 -70℃에서 냉동보관하면서 시료로 사용하였다.
- 이를 고려하여 에너지 수준이 동일하게 Table 1과 같이 atherogenic 식이를 제조흐]였고, 혼합한 식이는 고형으로 다시 제조하여 60℃ 열풍건조기 (Vision Scientific, KMC-1202D4N, Korea)로 건조시켜 냉동 보관하면서 공급하였다. 체중에 따른 난괴법 (randomized complete block design)으로 정상식이군(normal), 고콜레스테롤식이군(High-Cholesterol, HC), 맹종죽 코팅쌀 첨가군 A (HC + MRA), 맹종죽 코팅쌀 첨가군 B (HC + MRB) 로 나누어 한 그룹당 14마리씩 사육용 cage 속에서 16주간 사육한 후 희생시켰다. 사육 기간동안 식이와물은 자유급식하였으며 체중증가량은 매주 1회 측정하였다.
대상 데이터
- 3년생 맹종죽pubescens) 은 (주) 지리산뱀부하이테크에서 구입하였고 코팅용 쌀은 (주) PN Rice 에서 제공받은 무세미를 사용하였다.
- 맹종죽 추출물 코팅쌀의 항산화 - 항동맥경화 효과를 살펴보기 위하여 동맥경화를 유발하기 쉬운 생후 5 주령의체중 14.0~16.0 g 가량의 C57BL/6 마우스 암컷 48 마리를 (주) 바이오제노믹스에서 구입하여 실험 시작하기 전시판 고형사료(퓨리나 마우스용 차우)를 먹이면서 1주일동안 환경에 적응시켰다. 식이 조성을 위해 대나무 쌀의 일반 성분을 분석한 결과 대나무 쌀 A는 수분이 7.
데이터처리
- 통계 분석은 SPSS Ver. 10.0 package program을 이용하여 각 군의 평균과 표준편차를 산출하고 군간의 차이 유무를 one-way ANOVA로 분석한 뒤 p < 0.05에서 유의한 차이가 있는 경우 Tukey test를 이용하여 검정하였다.
이론/모형
- Bradford 등(1976) 의 방법에 의해 bovine serum albumin (BSA) 을 표준단백질로 사용하여 단백질량을 측정하였다.
- GSH-Px와 GR 활성은 각각 Lawrence & Burk (1976)의 방법 및 Inger & Bengt (1985)의 방법에 의해측정하였으며 GSH-Px 1 unit는 1분간 1 uM NADPH 를 산화시키는 효소의 양으로 정의하였고 GR 1 unit는 1 분간 1 nmole 의 NADPH 환원을 촉매하는 효소의 양으로정의하였다. Catalase 활성은 Aebi (1984)의 방법에 의해측정하였고 효소의 활성은 1분 동안 1 uM의 H2O2를 분해시키는 효소의 양을 1 unit로 하였다.
- SOD 활성은 Oyanagui (1948)의 방법을 이용하여 측정하였는데 SOD 1 unit는 측정계에서 생성되는 superoxide에 의한 반응이 검체중의 superoxide dismutase에 의해 50% 저해될 경우의 반응액 중의 검체량(ID50)을 나타내었다. GSH-Px와 GR 활성은 각각 Lawrence & Burk (1976)의 방법 및 Inger & Bengt (1985)의 방법에 의해측정하였으며 GSH-Px 1 unit는 1분간 1 uM NADPH 를 산화시키는 효소의 양으로 정의하였고 GR 1 unit는 1 분간 1 nmole 의 NADPH 환원을 촉매하는 효소의 양으로정의하였다. Catalase 활성은 Aebi (1984)의 방법에 의해측정하였고 효소의 활성은 1분 동안 1 uM의 H2O2를 분해시키는 효소의 양을 1 unit로 하였다.
- Zn-Su-peroxide dismutase (SOD), catalase, Glutathione peroxidase (GSH-Px) 및 GSH-reductase (GR)을 측정하였으며 미토콘드리아 획분에서는 Mn-SOD를 측정하였다. SOD 활성은 Oyanagui (1948)의 방법을 이용하여 측정하였는데 SOD 1 unit는 측정계에서 생성되는 superoxide에 의한 반응이 검체중의 superoxide dismutase에 의해 50% 저해될 경우의 반응액 중의 검체량(ID50)을 나타내었다. GSH-Px와 GR 활성은 각각 Lawrence & Burk (1976)의 방법 및 Inger & Bengt (1985)의 방법에 의해측정하였으며 GSH-Px 1 unit는 1분간 1 uM NADPH 를 산화시키는 효소의 양으로 정의하였고 GR 1 unit는 1 분간 1 nmole 의 NADPH 환원을 촉매하는 효소의 양으로정의하였다.
- 간 조직 중의 총 글루타치온 함량은 Tietze 등 (1969) 의 방법으로 측정하였다. 간 0.
- 간 조직에서의 지질과산화물 함량은 Ohkawa 등(1979) 의 방법에 따라 측정하였다. 이때 standard로는 1, 1, 3, 3-tetramethoxypropane (TMP)을 사용하였으며 측정된값을 표준곡선에 대입시켜 malondialdehyde (MDA) 의양으로 환산하였다.
- 이때 standard로는 1, 1, 3, 3-tetramethoxypropane (TMP)을 사용하였으며 측정된값을 표준곡선에 대입시켜 malondialdehyde (MDA) 의양으로 환산하였다. 간, 비장, 신장 및 심장 조직의 단백질산화는 Oliver 등(1987) 의 방법에 준하여 DNPH (2, 4-dinitrophenyl hydrazine) 를 이용하여 카르보닐 그룹의 함량을 측정하였다. 카르보닐 농도는 Livine 등(1990)의 방법에 따라 370 nm에서 각 시료의 흡광도를 측정한 후 지방족 하이드라존 화합물의 평균분자흡광계수를 22, 000으로 삼아 카르보닐 그룹의 몰수로 산정하였다.
- 간, 비장, 신장 및 심장 조직의 단백질산화는 Oliver 등(1987) 의 방법에 준하여 DNPH (2, 4-dinitrophenyl hydrazine) 를 이용하여 카르보닐 그룹의 함량을 측정하였다. 카르보닐 농도는 Livine 등(1990)의 방법에 따라 370 nm에서 각 시료의 흡광도를 측정한 후 지방족 하이드라존 화합물의 평균분자흡광계수를 22, 000으로 삼아 카르보닐 그룹의 몰수로 산정하였다.
- 혈장의 TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) 값은 Roberta 등(Roberta 등 1999; Miller 등 1993) 의 방법에 따라 측정하였다. 즉, 10 uL의 혈장 또는 Trolox standard에 ABTS { 2, 2' -azinobis (3-ethylbenzothiazoline 6-sulfonate) } '+ 용액 1.
성능/효과
- 5%에 해당하는 값을 나타내었다. Catalase 활성은 정상식이군, 고콜레스테롤식이군, HC + MRA군 및 HC 十 MRB군에서 각각 1.85 ± 0.05, 1.30 ± 0.07, 1.42 ± 0.10, 1.43 ± 0.05 Hmole/mg protein/min으로 정상식이군에 비해 콜레스테롤 섭취군에서 효소 활성이 낮아졌으나 맹종죽 코팅쌀 급여시 효소 활성 감소가 완화되어 정상식이군의 76.8~77.3% 수준을 나타내었다. 본 연구에서 콜레스테롤 투여군에서 항산화효소 활성이 낮게 나타난 것은 콜레스테롤에 의해 유발된 산화적 스트레스에 기인하여 superoxide anion이 증가되어져 GSH-Px와 catalase 활성이 감소되었으며 이두 효소의 활성 감소는 조직 내 hydrogen peroxide 함량을 증가시켜 SOD를 불활성화시켰기 때문인 것으로 여겨진다.
- 8%까지 감소되었으나 맹종죽 코팅쌀 식이에 의해 효소 활성이 회복되었고 맹종죽 추출물농도간의 유의적인 차이는 관찰되지 않았다. GR 활성은 고콜레스테롤식이군에 비해 HC + MRA군 및 HC + MRB군에서 유의적으로 증가하였으며 특히, HC + MRB군(70.20 ±3.87 nmole/mg protein/min) 의 효소 활성은 정상식이군(76.74 ± 3.87 nmole/mg protein/min) 의 91.5%에 해당하는 값을 나타내었다. Catalase 활성은 정상식이군, 고콜레스테롤식이군, HC + MRA군 및 HC 十 MRB군에서 각각 1.
- GSH-Px, GR 및 catalase 활성 또한 SOD 활성과 비슷한 경향을 나타내었다. GSH-Px 활성은고콜레스테롤 섭취시 75.8%까지 감소되었으나 맹종죽 코팅쌀 식이에 의해 효소 활성이 회복되었고 맹종죽 추출물농도간의 유의적인 차이는 관찰되지 않았다. GR 활성은 고콜레스테롤식이군에 비해 HC + MRA군 및 HC + MRB군에서 유의적으로 증가하였으며 특히, HC + MRB군(70.
- In vitro에서 항산화효과가 높게 나타난 맹종죽 추출물을이용하여 맹종죽 코팅쌀을 제조하고 맹종죽 코팅쌀이 in vivo 에서도 항산화효과를 나타내는지 확인하기 위해 C57BL/6 마우스에게 맹종죽 코팅쌀을 장기간 급여하여 혈액 내의총 항산화능을 TEAC법으로 측정한 결과 Table 3에서와같이 HC + MRB군 > 정상식이군 > HC + MRA군 > 고콜레스테롤식이군의 순으로 총 항산화능이 높게 나타났다. 특히, HC + MRB군의 경우 콜레스테롤을 섭취하지 않은 정상식이군과 유사한 수준의 항산화능을 나타내었으며 맹종죽 코팅쌀을 첨가하지 않은 고콜레스테롤군에 비해 총 항산화능이 18.
- Total SOD, Cu . Zn-SOD 및 Mn-SOD 활성은 정상식이군에 비해 콜레스테롤 섭취군에서 낮게 나타났으나 맹종죽 코팅쌀 식이가 SOD 활성을 개선시켜 HC + MRA군및 HC + MRB군에서 고콜레스테롤식이군에 비해 유의적으로 증가하였으며 특히, Mn-SOD 활성의 경우 HC + MRB5-(2.11 ± 0.09 NU/mg protein) 에서 정상식이군 (2.36 ± 0.32 NU/mg protein) 의 89.4%에 해당하는 수준까지 회복되었다. GSH-Px, GR 및 catalase 활성 또한 SOD 활성과 비슷한 경향을 나타내었다.
- 식이효율은 맹종죽 코팅쌀 투여군에서 정상식이군에 비해 상당히 높은 값을 보였는데이는 콜레스테롤 섭취로 인해 마우스들의 식이섭취량이 감소한 반면 체중은 맹종죽 코팅쌀군에서 대조군에 비해 약간 증가하였기 때문인 것으로 사료된다. 간 무게는 정상식이군(1.17 ± 0.15 g) 에 비해 콜레스테롤 섭취군들에서 유의적으로 높게 나타났는데 특호], HC + MRA군과 HC + MRB군에서 각각 1.89 ± 0.21, 2.04 ± 0.30 g으로 맹종죽 코팅쌀군에서 현저히 증가하였고 추출물 농도 의존적인경향을 보였다. Shin & Han (2002)은 고콜레스테롤 식이에 대나무 잎 추출물을 1~5% 농도로 첨가하여 흰쥐의 지방 대사에 미치는 영향을 관찰한 결과 체중증가량, 식이섭취량 및 식이효율은 각 군들간에 유의적인 차이를 나타내지 않았다고 보고한 바 있다.
- 간에서의 SOD, GSH-Px, GR 및 catalase와 같은 항산화 효소계 활성을 측정한 결과 모든 효소에 있어서 효소 활성이 정상식이군에 비해 콜레스테롤 섭취군에서 낮게 나타났으나 맹종죽 코팅쌀 식이가 효소 활성을 개선시켜 HC + MRA군 및 HC + MRB군에서 고콜레스테롤식이군에 비해 유의적으로 증가하였다. 간 조직 중의 총 글루타치온 함량은 맹종죽 추출물 코팅쌀 섭취군에서 유의적으로 높은 함량을 나타내었으며 정상식이군과 비교하여 유의적인 차이는 관찰되지 않았으나 다소 증가하였다. 따라서, 대나무 코팅쌀 내에 함유된 항산화 물질들이 atherogenic 식이를 섭취한 C57BL/6 마우스의 항산화 시스템을 적극적으로 보호함을 확인하였다.
- 1). 간 조직에서의 TBARS 함량은 정상식이군, 고콜레스테롤식이군, HC + MRA군 및 HC + MRB군에서 각각 0.12 ± 0.05, 2.15 ± 0.13, 1.97 ± 0.07, 1.82 ± 0.10 nm MDA/mg protein으로서 고콜레스테롤식이군에 비해맹종죽 추출물 코팅쌀군, 즉, HC + MRA군 및 HC + MRB 군에서 TBARS 함량이 각각 8.4%, 15.3% 유의적으로 낮게 나타났고 지질과산화 억제효과는 맹종죽 추출물 농도의존적이었다. 유리기 매개 지질과산화 반응은 다양한 병리학적 경로와 관련되어지는데 특히 죽상동맥경화의 개시와 촉진 모두에 있어 중요한 역할을 하는 것으로 보고되고있다(Kehrer 1993).
- 혈액 내의 총 항산화능을 TEAC법으로 측정한 결과 HC + MRB군 > 정상식이군>HC + MRA군>고콜레스테롤식이군의 순으로 총 항산화능이 높게 나타났고 특히, HC + MRB군의 경우 콜레스테롤을 섭취하지 않은 정상식이군과 유사한 수준의 항산화능을 나타내었다. 간 조직에서의 지질과산화 정도를 TB ARS 값으로 측정한 결과 고콜레스테롤식이군에 비해 맹종죽 추출물 코팅쌀군에서 TBARS 함량이 각각 8.4%, 15.3% 유의적으로 낮게 나타났고 지질과산화 억제효과는 맹종죽추출물 농도 의존적이었다. 간 조직의 단백질 카르보닐 함량을 측정한 결과 콜레스테롤 섭취로 인해 단백질 산화가심화되었으나 맹종죽 코팅쌀이 이를 효과적으로 저해하는것으로 나타났다.
- 간 조직의 단백질 산화를 측정한 결과, 단백질 카르보닐함량은 정상식이군, 고콜레스테롤식이구 HC + MRA군 및 HC + MRB군에서 각각 5.56 ± 0.64, 9.23 ± 1.05, 9.04 ± 0.46, 6.28 ± 0.52 nM/mg protein으로서 콜레스테롤섭취로 인해 단백질 산화가 심화되었으나 맹종죽 코팅쌀이이를 효과적으로 저해하는 것으로 나타났다. 특히, HC + MRB군은 고콜레스테롤식이군에 비해 32% 적은 단백질 카르보닐 함량을 보여 맹종죽 코팅쌀이 농도 의존적으로 단백질 산화를 억제하는 것으로 나타났다.
- 3% 유의적으로 낮게 나타났고 지질과산화 억제효과는 맹종죽추출물 농도 의존적이었다. 간 조직의 단백질 카르보닐 함량을 측정한 결과 콜레스테롤 섭취로 인해 단백질 산화가심화되었으나 맹종죽 코팅쌀이 이를 효과적으로 저해하는것으로 나타났다. 간에서의 SOD, GSH-Px, GR 및 catalase와 같은 항산화 효소계 활성을 측정한 결과 모든 효소에 있어서 효소 활성이 정상식이군에 비해 콜레스테롤 섭취군에서 낮게 나타났으나 맹종죽 코팅쌀 식이가 효소 활성을 개선시켜 HC + MRA군 및 HC + MRB군에서 고콜레스테롤식이군에 비해 유의적으로 증가하였다.
- 간 조직의 단백질 카르보닐 함량을 측정한 결과 콜레스테롤 섭취로 인해 단백질 산화가심화되었으나 맹종죽 코팅쌀이 이를 효과적으로 저해하는것으로 나타났다. 간에서의 SOD, GSH-Px, GR 및 catalase와 같은 항산화 효소계 활성을 측정한 결과 모든 효소에 있어서 효소 활성이 정상식이군에 비해 콜레스테롤 섭취군에서 낮게 나타났으나 맹종죽 코팅쌀 식이가 효소 활성을 개선시켜 HC + MRA군 및 HC + MRB군에서 고콜레스테롤식이군에 비해 유의적으로 증가하였다. 간 조직 중의 총 글루타치온 함량은 맹종죽 추출물 코팅쌀 섭취군에서 유의적으로 높은 함량을 나타내었으며 정상식이군과 비교하여 유의적인 차이는 관찰되지 않았으나 다소 증가하였다.
- 간 조직 중의 총 글루타치온 함량은 맹종죽 추출물 코팅쌀 섭취군에서 유의적으로 높은 함량을 나타내었으며 정상식이군과 비교하여 유의적인 차이는 관찰되지 않았으나 다소 증가하였다. 따라서, 대나무 코팅쌀 내에 함유된 항산화 물질들이 atherogenic 식이를 섭취한 C57BL/6 마우스의 항산화 시스템을 적극적으로 보호함을 확인하였다.
- Shin & Han (2002)은 고콜레스테롤 식이에 대나무 잎 추출물을 1~5% 농도로 첨가하여 흰쥐의 지방 대사에 미치는 영향을 관찰한 결과 체중증가량, 식이섭취량 및 식이효율은 각 군들간에 유의적인 차이를 나타내지 않았다고 보고한 바 있다. 본 실험 결과로부터 일정량의 대나무 코팅쌀 섭취는 C57BL/6 마우스의 성장에 해로운 영향을 미치지는 않는 것으로 사료된다.
- 3%)을 첨가하여 WHHL 토끼에게 제공한 결과 혈장 및 동맥 조직 내 TBARS 함량을 각각 29%, 50% 감소시킨 것으로 나타났다. 본 실험에서도 맹종죽 추출물코팅쌀군에서 정상식이군에 비해 TBARS 함량이 현저히낮았는데 이로써 콜레스테롤로 인해 증가된 토끼 각 조직의 지질과산화에 대해 맹종죽 추출물 코팅쌀에 함유된 대나무의 항산화 관련물질들이 강한 보호효과를 가지는 것으로 사료된다.
- 3% 수준을 나타내었다. 본 연구에서 콜레스테롤 투여군에서 항산화효소 활성이 낮게 나타난 것은 콜레스테롤에 의해 유발된 산화적 스트레스에 기인하여 superoxide anion이 증가되어져 GSH-Px와 catalase 활성이 감소되었으며 이두 효소의 활성 감소는 조직 내 hydrogen peroxide 함량을 증가시켜 SOD를 불활성화시켰기 때문인 것으로 여겨진다. 따라서 맹종죽 추출물 코팅쌀 식이는 콜레스테롤 식이로 인한 항산화 효소계 활성의 저하를 완화시켜줌으로써항동맥경화 효과를 나타낼 것으로 기대된다.
- 0 g 가량의 C57BL/6 마우스 암컷 48 마리를 (주) 바이오제노믹스에서 구입하여 실험 시작하기 전시판 고형사료(퓨리나 마우스용 차우)를 먹이면서 1주일동안 환경에 적응시켰다. 식이 조성을 위해 대나무 쌀의 일반 성분을 분석한 결과 대나무 쌀 A는 수분이 7.75%, 단백질이 7.10%, 지방이 0.60%, 회분이 0.64%였고, 대나무 쌀 B는 수분이 8.05%, 단백질이 7.11%, 지방이 0.63%, 회분이 0.83%이었다. 이를 고려하여 에너지 수준이 동일하게 Table 1과 같이 atherogenic 식이를 제조흐]였고, 혼합한 식이는 고형으로 다시 제조하여 60℃ 열풍건조기 (Vision Scientific, KMC-1202D4N, Korea)로 건조시켜 냉동 보관하면서 공급하였다.
- 체중증가량은 정상식이군, 고콜레스테롤식이군에 비해 맹종죽 코팅쌀 투여군인 HC + MRA 군, HC + MRB군에서 다소 높게 나타났으나 각 군들 간에유의적인 차이가 관찰되지 않았다. 식이섭취량은 정상식이군에서 고콜레스테롤식이군, HC + MRA군, HC + MRB군에 비해 유의적으로 높았다. 식이효율은 맹종죽 코팅쌀 투여군에서 정상식이군에 비해 상당히 높은 값을 보였는데이는 콜레스테롤 섭취로 인해 마우스들의 식이섭취량이 감소한 반면 체중은 맹종죽 코팅쌀군에서 대조군에 비해 약간 증가하였기 때문인 것으로 사료된다.
- 체중증가량은각 군들 간에 유의적인 차이가 관찰되지 않았고 식이섭취량은 정상식이군에서 고콜레스테롤 섭취군에 비해 유의적으로 높았다. 식이효율은 맹종죽 추출물 코팅쌀군에서 정상식이군에 비해 상당히 높은 값을 보였으며 간 무게는 고콜레스테롤 섭취군들에서 유의적으로 높게 나타났고 맹종죽추출물 농도 의존적인 경향을 보였다. 혈액 내의 총 항산화능을 TEAC법으로 측정한 결과 HC + MRB군 > 정상식이군>HC + MRA군>고콜레스테롤식이군의 순으로 총 항산화능이 높게 나타났고 특히, HC + MRB군의 경우 콜레스테롤을 섭취하지 않은 정상식이군과 유사한 수준의 항산화능을 나타내었다.
- 장기간 맹종죽 코팅쌀 첨가 식이를 급여한 C57BL/6 마우스 간 조직 중의 총 글루타치온 함량은 HC + MRA군 및 HC + MRB군에서 각각 135.00 ± 6.38, 139.61 ± 5.50 “M/mg protein으로서 고콜레스테롤식이군(120.18 ± 3.84 “M/mg protein) 에 비해 12.3%, 16.2% 유의적으로 높은 함량을 나타내었다(Fig. 2). 또한 정상식이군(130.
- Table 2에 나타내었다. 체중증가량은 정상식이군, 고콜레스테롤식이군에 비해 맹종죽 코팅쌀 투여군인 HC + MRA 군, HC + MRB군에서 다소 높게 나타났으나 각 군들 간에유의적인 차이가 관찰되지 않았다. 식이섭취량은 정상식이군에서 고콜레스테롤식이군, HC + MRA군, HC + MRB군에 비해 유의적으로 높았다.
- 체중증가량은각 군들 간에 유의적인 차이가 관찰되지 않았고 식이섭취량은 정상식이군에서 고콜레스테롤 섭취군에 비해 유의적으로 높았다. 식이효율은 맹종죽 추출물 코팅쌀군에서 정상식이군에 비해 상당히 높은 값을 보였으며 간 무게는 고콜레스테롤 섭취군들에서 유의적으로 높게 나타났고 맹종죽추출물 농도 의존적인 경향을 보였다.
- 52 nM/mg protein으로서 콜레스테롤섭취로 인해 단백질 산화가 심화되었으나 맹종죽 코팅쌀이이를 효과적으로 저해하는 것으로 나타났다. 특히, HC + MRB군은 고콜레스테롤식이군에 비해 32% 적은 단백질 카르보닐 함량을 보여 맹종죽 코팅쌀이 농도 의존적으로 단백질 산화를 억제하는 것으로 나타났다. 본 실험에서 단백질 카르보닐 함량이 대조군에 비해 맹종죽 추출물 코팅쌀섭취군의 간에서 유의적으로 낮았던 것은 맹종죽 추출물코팅쌀에 함유되어 있는 대나무의 생리활성물질이 조직 단백질의 산화를 효과적으로 억제하였기 때문으로 사료된다.
- 특히, HC + MRB군의 경우 콜레스테롤을 섭취하지 않은 정상식이군과 유사한 수준의 항산화능을 나타내었으며 맹종죽 코팅쌀을 첨가하지 않은 고콜레스테롤군에 비해 총 항산화능이 18.5% 증가하였고 맹종죽 추출물 농도 의존적인 경향을 보였다. TEAC 법은 생물체 내의 총 항산화능을 측정하기 위해 널리 이용되고 있다.
- 식이효율은 맹종죽 추출물 코팅쌀군에서 정상식이군에 비해 상당히 높은 값을 보였으며 간 무게는 고콜레스테롤 섭취군들에서 유의적으로 높게 나타났고 맹종죽추출물 농도 의존적인 경향을 보였다. 혈액 내의 총 항산화능을 TEAC법으로 측정한 결과 HC + MRB군 > 정상식이군>HC + MRA군>고콜레스테롤식이군의 순으로 총 항산화능이 높게 나타났고 특히, HC + MRB군의 경우 콜레스테롤을 섭취하지 않은 정상식이군과 유사한 수준의 항산화능을 나타내었다. 간 조직에서의 지질과산화 정도를 TB ARS 값으로 측정한 결과 고콜레스테롤식이군에 비해 맹종죽 추출물 코팅쌀군에서 TBARS 함량이 각각 8.
후속연구
- 또한, 산화된 LDL과 유리기들은 혈관 내피세포의 기능이상을 초래하게 되는데 항산화제들은 산화된 LDL에 의한 내피세포의 기능이상을 저해하며 monocyte가 내피세포에 결합하여 platelet를 활성화시키는 것을 억제하는 다양한 기능을 하는 것으로 보고되고 있다(Wittenstein 등 2002). 동맥경화 초기 메카니즘에 있어 LDL의 산화가 주 요인으로 작용하며 항산화제를 이용하여 LDL 산화를 억제하고 고콜레스테롤혈증 동물의 콜레스테롤 대사를 개선시킴으로써 동맥경화를 억제할 수 있다는 가설이 동물 실험을 통해 입증된 바(Nespereira 등 2003; Vivekananthan 등 2003; Noguchi 2003; Jay 1998) 있어 대나무의 높은 항산화효과 및 LDL 산화억제효과는 동맥경화 및 심혈관질환의 예방 및 치료에 효과가 있을 것으로 기대된다.
- 본 연구에서 콜레스테롤 투여군에서 항산화효소 활성이 낮게 나타난 것은 콜레스테롤에 의해 유발된 산화적 스트레스에 기인하여 superoxide anion이 증가되어져 GSH-Px와 catalase 활성이 감소되었으며 이두 효소의 활성 감소는 조직 내 hydrogen peroxide 함량을 증가시켜 SOD를 불활성화시켰기 때문인 것으로 여겨진다. 따라서 맹종죽 추출물 코팅쌀 식이는 콜레스테롤 식이로 인한 항산화 효소계 활성의 저하를 완화시켜줌으로써항동맥경화 효과를 나타낼 것으로 기대된다.
- 최근 생활 수준이 향상되어 식생활 패턴이 고급화됨에 따라 기능성이 높은 쌀 상품을 찾는요구가 크게 증가하고 있는 추세이며 이러한 시대적 흐름에 발맞추어 녹차쌀, 인삼쌀, 홍국할맥, 흑미동충하초쌀, 현미영지쌀, 현미아가리쿠스쌀 및 솔잎할맥과 같은 다양한기능성 쌀들이 국내 시장에 선보이고 있다. 항산화효과 및 LDL 산화 억제효과가 높은 맹종죽 열수 추출물을 쌀에 코팅한 기능성 쌀을 개발함으로써 쌀로서 성인병을 예방 및치료할 수 있다는 것은 국민건강을 증진시킬 수 있는 매우경제적인 영양처방으로 기대된다. 따라서, 본 연구에서는 in vitro에서 나타난 맹종죽 열수 추출물의 강력한 항산화및 LDL 산화 억제효과가 in vfvo에서 조직의 산화 억제효과를 나타내는지 확인하기 위하여 맹종죽 열수 추출물을쌀에 코팅한 맹종죽 추출물 코팅쌀을 제조하고 C57BL/6 마우스에 장기 급여하여 조직의 지질 및 단백질 산화정도, 간 조직내 항산화효소계 활성 및 글루타치온 함량에 미치는 영향을 관찰하였다.
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