당뇨성 흰쥐의 과산화지질 및 Creatine Phosphokinase 활성에 돌복숭아(Prunus persica Batsch var. davidiana Max ) 열수 추출액이 미치는 영향 The Effect of Prunus persica Batch var. davidiana Max. Hot-Water Extract on the Lipid Peroxide and Creatine Phosphokinase Activity in Streptozotocin-Induced Diabetic Rats원문보기
돌복숭아(Prunus persica Batsch var. davidiana Max.)의 생리활성 추출물질($5.0g\%$ extract)이 streptozotocin (STZ, 55mg/kg B.W., I.P. injection)으로 유발된 당뇨성 Sprague Dawley계 수컷 흰쥐의 지질 및 당질대사 이상에 의해 야기되는 각종 질환의 예방과 개선 효과 등에 많은 생리적 효능이 있을 것으로 판단되어 본 실험을 수행하였다. 기본 식이에 물 급여군인 대조군(BW군)을 비롯한 STZ 당뇨 유발 흰쥐에 물 급여군(BSW군)과 당뇨 유발군에 돌복숭아 추출액을 급여한 군(BSP군)을5주간실험 사육하였다. 혈청 중의 전해질 농도(Na, K, Cl)는 당뇨 유발군(BSW군)에 돌복숭아 추출액을 급여(BSP군)하므로서 농도가 다소 나마 감소되는 것으로 나타났지만 유의성 있는 농도의 차이는 없었다. 한편 혈청 유리지방산 및 과산화지질 농도, creatine phosphokinase활성 등에서 돌복숭아추출액을 급여하므로서 유의적인 농도와 활성 감소를 나타내었고, 혈청 lecithin cholesterol acyltransferase(LCAT) 활성은 당뇨 유발군에 돌복숭아 추출액 급여에 의하여 상승되는 것으로 나타났다. 따라서 돌복숭아 중의 생리활성물질이 STZ으로 유발된 당뇨성 흰쥐의 당질 및 지질대사 이상 등에서 오는 각종 질환의 예방 및 치료에 개선 효과가 있을 것으로 생각된다.
돌복숭아(Prunus persica Batsch var. davidiana Max.)의 생리활성 추출물질($5.0g\%$ extract)이 streptozotocin (STZ, 55mg/kg B.W., I.P. injection)으로 유발된 당뇨성 Sprague Dawley계 수컷 흰쥐의 지질 및 당질대사 이상에 의해 야기되는 각종 질환의 예방과 개선 효과 등에 많은 생리적 효능이 있을 것으로 판단되어 본 실험을 수행하였다. 기본 식이에 물 급여군인 대조군(BW군)을 비롯한 STZ 당뇨 유발 흰쥐에 물 급여군(BSW군)과 당뇨 유발군에 돌복숭아 추출액을 급여한 군(BSP군)을5주간실험 사육하였다. 혈청 중의 전해질 농도(Na, K, Cl)는 당뇨 유발군(BSW군)에 돌복숭아 추출액을 급여(BSP군)하므로서 농도가 다소 나마 감소되는 것으로 나타났지만 유의성 있는 농도의 차이는 없었다. 한편 혈청 유리지방산 및 과산화지질 농도, creatine phosphokinase활성 등에서 돌복숭아추출액을 급여하므로서 유의적인 농도와 활성 감소를 나타내었고, 혈청 lecithin cholesterol acyltransferase(LCAT) 활성은 당뇨 유발군에 돌복숭아 추출액 급여에 의하여 상승되는 것으로 나타났다. 따라서 돌복숭아 중의 생리활성물질이 STZ으로 유발된 당뇨성 흰쥐의 당질 및 지질대사 이상 등에서 오는 각종 질환의 예방 및 치료에 개선 효과가 있을 것으로 생각된다.
The purpose of this study was designed to observe the effects of the Prunus persica Batsch var. davidiana Max. hot-water extract on the improvement of the glucide and lipid metabolism in the serum of streptozotocin (STZ, 55, mg/kg B.W., I.P. injection)-induced diabetic rats(S.D. strain, male) fed th...
The purpose of this study was designed to observe the effects of the Prunus persica Batsch var. davidiana Max. hot-water extract on the improvement of the glucide and lipid metabolism in the serum of streptozotocin (STZ, 55, mg/kg B.W., I.P. injection)-induced diabetic rats(S.D. strain, male) fed the experimental diets for 5 weeks. Electrolyte(Na, K, Cl) concentration in serum were fairly reduced in the group BSP(basal diet+STZ+Prunus persica $5.0g\%$ extract) than in the STZ(I.P.)-induced diabetic rats group(group BSW, basal diet+STZ(I.P.)+water). Although there was no significant difference among the groups. Concentrations of free fatty acid and lipid peroxide in serum were significantly higher in the STZ-induced diabetic group(group BSW) and STZ+Prunus persica $5.0;g\%$ extract group(group BSP) than those in the control group(group BW, basal diet+water). However, the concentrations of free fatty acid and lipid peroxide in serum were remarkably reduced in the group BSP than those in the group BSW, The activity of creatine phophokinase In serum was significantly lower in the group BSP than in the group BSW However, the activity of LCAT in serum was increased in the group BSP(Prunus persica $5.0\;g\%$ hot-water extract administration group) than in the STZ-induced diabetic group(group BSW). The above results shows that Prunus persica Batsch var. davidiana Max. were effective on the improvement of the glucide and lipid metabolism in serum of streptozotocin-induced diabetic rats.
The purpose of this study was designed to observe the effects of the Prunus persica Batsch var. davidiana Max. hot-water extract on the improvement of the glucide and lipid metabolism in the serum of streptozotocin (STZ, 55, mg/kg B.W., I.P. injection)-induced diabetic rats(S.D. strain, male) fed the experimental diets for 5 weeks. Electrolyte(Na, K, Cl) concentration in serum were fairly reduced in the group BSP(basal diet+STZ+Prunus persica $5.0g\%$ extract) than in the STZ(I.P.)-induced diabetic rats group(group BSW, basal diet+STZ(I.P.)+water). Although there was no significant difference among the groups. Concentrations of free fatty acid and lipid peroxide in serum were significantly higher in the STZ-induced diabetic group(group BSW) and STZ+Prunus persica $5.0;g\%$ extract group(group BSP) than those in the control group(group BW, basal diet+water). However, the concentrations of free fatty acid and lipid peroxide in serum were remarkably reduced in the group BSP than those in the group BSW, The activity of creatine phophokinase In serum was significantly lower in the group BSP than in the group BSW However, the activity of LCAT in serum was increased in the group BSP(Prunus persica $5.0\;g\%$ hot-water extract administration group) than in the STZ-induced diabetic group(group BSW). The above results shows that Prunus persica Batsch var. davidiana Max. were effective on the improvement of the glucide and lipid metabolism in serum of streptozotocin-induced diabetic rats.
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문제 정의
더불어 항암효과와 사지마비, 간질환, 고혈압 등 많은 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 관련하여 우리나라 전 지역에 서자생하지만 그 약리 효과에 대한 체계적인 연구는 거의 없는 실정으로 본 연구는 돌복숭아 중의 생리활성물질이 당뇨성 흰 쥐의 혈당 및 지질성분에 영향을 미친다는 보고 ''7)에 이어, 야생돌복숭아 열수 추출액이 streptozotocin으로 유발된 당뇨성 흰 쥐의 혈청내 과산화지질 및 당질대 사 이상 등에 의해 야기되는 생활습관병 예방 및 치료효과에 대한 개선방안을 비교한 후 기능성 소재 등의 자원으로서 이용 가능성을 검토하고자 하였다.
제안 방법
5주간 실험사육 한 후 심장채혈법으로 채혈한 혈액에서 혈청을 분리한 후 Na, K, Cl 등의 전해질은 ionselective electrode method에 의한 electrolyte analyzer (Easylyte-Plus, USA)를 이용하여 측정하였다.
식이 조성 및 실험군은 Table 1, 2와 같다. 기본식이에 물만 섭취시킨 대조군(BW군), streptozotocin(STZ, 55 ㎎/㎏ B.W., I.P. Ejection)을 0.01 M citrate buffer(pH 4.5) 용액에 용해한 후 복강 내주사하여 당뇨병을 유발시킨 실험군에 물 급여군(BSW군)과 BSP군은 당뇨병을 유발시킨 실험군에 돌복숭아 생리활성물질 추출액을 실험 전 기간 동안 자유로이 섭취시켰다.
실험에 사용된 시료는 경남 하동군지리산에서 자생하는 돌복숭아를 6월 초순에 채취하여 과육 및 씨를 분리하여 진 공동결 건조시킨 후, 저온실(4C)에 보관하며 본 실험에 사용하였다. 돌복숭아 과육 및 씨 50g을 1,000 mL 삼각플라스크에 취해 증류수(D.W.) 700 mL를 가하여 450 mL가 될 때까지 끓인 후추출액을 다른 용기에 옮기고 다시 삼각플라스크에 D.W. 500 mL를 가하여 350 mL가 될 때까지 가열처리하였다. 상기와 같이 추출한 후의 잔사에 D.
실험사육 5주간의 최종일에는 7시간 절식시킨 후에테르마취 하에 심장채혈법으로 채혈하였으며, 혈액은 약 1시간 정도 빙수 중에 방치한 후 3, 000 rpm에서 15분간 원심분리하여 혈청을 취하여 실험에 사용하였다.
평균 체중이 6Q±5 g 인 4주령된 Sprague Dawley계 수컷 흰 쥐를 경기도 수원의 한림실험동물에서 구입하였으며, 5% 옥수수유(신동방(주), pure refined com saladoil)를 함유하는 기초식이를 10일간 예비사육하여 적응시킨 후난 괴법 (Randomized Complete Block Design)에 의해서 6마리씩 3군으로 metabolic cage(JD-C-71, 정도산업, 한국)에 나누어 5주간 실험사육하였다. 예비사육 및 실험사육 기간 중 물 및 돌복숭아 추출액은 자유로이 섭취시켰으며, 사육실의 온도는 20±l℃, 습도는 50±10%로 유지시켰고, 명암은 12시간(07:00~ 19:00) 주기로 조명하였다.
평균 체중이 6Q±5 g 인 4주령된 Sprague Dawley계 수컷 흰 쥐를 경기도 수원의 한림실험동물에서 구입하였으며, 5% 옥수수유(신동방(주), pure refined com saladoil)를 함유하는 기초식이를 10일간 예비사육하여 적응시킨 후난 괴법 (Randomized Complete Block Design)에 의해서 6마리씩 3군으로 metabolic cage(JD-C-71, 정도산업, 한국)에 나누어 5주간 실험사육하였다. 예비사육 및 실험사육 기간 중 물 및 돌복숭아 추출액은 자유로이 섭취시켰으며, 사육실의 온도는 20±l℃, 습도는 50±10%로 유지시켰고, 명암은 12시간(07:00~ 19:00) 주기로 조명하였다.
혈청중의 유리지방산 농도는 효소법에 의해 조제된 유리지방산 측정용 시약(Eiken, Tokyo, Japan)으로 생화학 분석기 (Hitachi 7150, Japan)를 사용하여 분석하였다. 혈청중의 과산화지질농도는 Hb-Methylene blue 법 에 의해 조제된 시악# S ±-LPO, 協和, Japan)을 사용하여 자동분석 장치 (JCA-BM 12, 日本電子, Ja- pan) 에 의하여 측정하였다.
대상 데이터
실험에 사용된 시료는 경남 하동군지리산에서 자생하는 돌복숭아를 6월 초순에 채취하여 과육 및 씨를 분리하여 진 공동결 건조시킨 후, 저온실(4C)에 보관하며 본 실험에 사용하였다. 돌복숭아 과육 및 씨 50g을 1,000 mL 삼각플라스크에 취해 증류수(D.
데이터처리
분석 결과의 통계처리는 실험군 당 평균치와 표준편차를 계산하였고 군간의 차이는 One-way ANOVA 분석 후 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의하여 각 실험군 간의 유의성을 검증하였다.
이론/모형
혈청중의 creatine phosphokinase 활성 측정은 효소비 색법에 의해 조제된 creatine phosphokinase 측정용 시으REiken, Tokyo, Japan) 으로 혈액 자동 분석기 (Hitachi 7150, Japan)를 사용하였으며, LCAT 활성 측정은 효소비 색법# 기질법)에 의해 조제된 LCAT 측정용 시약(第-化學藥品, Japan)으로 분광광도계(島津 CL-770, Japan)에 의해서 측정을 하였다
혈청중의 유리지방산 농도는 효소법에 의해 조제된 유리지방산 측정용 시약(Eiken, Tokyo, Japan)으로 생화학 분석기 (Hitachi 7150, Japan)를 사용하여 분석하였다. 혈청중의 과산화지질농도는 Hb-Methylene blue 법 에 의해 조제된 시악# S ±-LPO, 協和, Japan)을 사용하여 자동분석 장치 (JCA-BM 12, 日本電子, Ja- pan) 에 의하여 측정하였다. 혈청중의 creatinine 농도는 Jafle reaction 법에 의해 조제된 시약(Eiken, Tokyo, Japan)으로 혈액 자동분석기 (GitachH 7150, Japan) 에 의하여 정량하였다.
성능/효과
혈청중의 creatinine 농도는 Table 5와 같다. STZ으로 유발된 당뇨성 흰쥐에 돌복숭아 열수 추출액을 급여하며 5주간 실험사육 한 결과, 혈중 creatinine 농도는 대조군(BW군)의 0.50 mg/dL, BSW군(0.51 mg/dL)과 BSP군(0.50 mg/dL) 등 전 실험군 간에 별다른 변화를 보이지 않는 것으로 나타났다. 혈청 creatinine 농도는 신장 기능 저하의 선별검사에 이용되며 신장의 혈류량 감소와 신사구체 여과치(GFR)의 감소 울혈성 심부전 등에서 증가하는 것으로 알려져 있다.
Streptozotocin(STZ, 55 ㎎/㎏ B.W., I.P. injection)로 당뇨병을 유발시킨 당뇨 유발군(BSW군)의 Na 농도는 132.5 mEq/L로 나타났으며, 당뇨 유발군에 돌복숭아5.0 g% 추출액을 급여한 군(BSP군)이 131.4 mEq/L로 BSW군에 비하여 혈청중의 Na 농도가 낮아지는 것으로 관찰되었지만 유의적인 차이는 없었다. 한편 혈청중의 K 및 C1 농도는 BW군이 다른 실험군에 비해 낮게 나타났고, 당뇨 유발 군인 BSW군보다 돌목 숭아 생리활성물질 추출액을 급여한 BSP군에서 감소하는 것으로 나타났지만 유의성은 없었다.
Table 6에서 보는 바와 같이, 혈청 중 creatine phos- phokinase(CPK) 활성은 기본식이와 물만을 급여한 대조군인 BW군의 30.8 IU/L에 비해 여타 실험군에서 유의성 있게 높게 나타났으나, streptozotocin으로 유발된 당뇨성 흰 쥐 실험군인 BSW군(38.7 IU/L)에 비하여 돌복숭아의 생리활성물질 추출액을 급여한 BSP군(33.9 IU/L)에서 CPK의 활성이 유의성 있게 감소되는 것으로 나타났다. 혈청중 CPK의 활성은 vitamin E와 Se의 결핍 시 증가하며, 세포막투과성 변성과 세포괴사를 비롯한 심근경색, 뇌혈관 장애, 심장질환 및 당뇨병 등의 질환시 증가한다고 하였다 꼬).
돌복숭아 생리활성 물질 5.0 g% 열수 추출액이 STZ 투여에 의한 혈청중의 유리지방산 및 과산화지질에 미치는 영향은 Table 4에서와 같이, 유리지방산 농도는 STZ을 복강주사한 BSW군(276.3 uEq/L)과 BSP군 (266.4 µEq/L)이 대조군인 BW군(252.8 llEq/L)에 비해 월등히 높게 나타났으나, 돌복숭아 추출액을 급여한 BSP군이 BSW군에 비해서 농도가 유의성 있게 감소되었다. 혈청중과산화지질 농도는 BSW군 (3.
혈청중 CPK의 활성은 vitamin E와 Se의 결핍 시 증가하며, 세포막투과성 변성과 세포괴사를 비롯한 심근경색, 뇌혈관 장애, 심장질환 및 당뇨병 등의 질환시 증가한다고 하였다 꼬). 따라서 돌복숭아 추출액이 당뇨성 흰 쥐의 CPK 활성을 저하시키는 것으로 나타난 본 실험 결과, 당뇨병뿐만 아니라 심장순환기계 질환 등 생활습관병 치료 및 개선에 도움을 줄 것으로 추정된다.
생체 내 혈청 C1 농도의 정상치는 105 mEq/L로 삼투압 조절중추의 장애에 의한 중추신경장애나 당뇨병성 혼수 등에서 고 Na 및 고C1 혈증을 보이며, 신부전 및 부신 피질 hormone의 분비 저하 등에 의하여 이화작용이 항진될 경우에 고 potassium 혈증이 나타난다고 보고되어져 있다. 따라서 본 실험 결고}, 혈청 전해질 농도에서 STZ(55 ㎎/㎏ B.W., I.P. injection)으로 유발된 당뇨성 흰 쥐 실험군(BSW군)에 돌복숭아 열수 추출액을 급여하므로서 다소나 마 감소되었지만 유의적인 차이는 없었다. 따라서 당뇨성 흰 쥐의 신장 기능과 전해질 균형 및 조절에는 별다른 영향을 주지 못하는 것으로 생각된다.
혈액 중의 LCAT 활성의 증가는 HDL콜 레스테롤 농도를 증가시킬 뿐만 아니라, LDL-콜레스 테롤 및 VIDL-콜레스테롤 농도를 감소시키며 PUFA 비율이 높은 식이와 식물성 유지, 저지방 급여군에서 혈청 H2L-콜레스테롤 농도와 LCAT 활성이 높게 나타난다고 하였다%$).본 실험 결과, 돌복숭아 생리활성 추출액의 급여에 의한 혈청 LCAT 활성의 상승으로 미루어 보아 당뇨병 등 대사증후군의 예방 및 치료 개선에 효과가 있는 것으로 나타났다.
혈중 과산화지질농도 증가는 생체막 손상과 세포기능을 저하시켜2 질환과 관련된 당뇨병의 위험율을 높이는 데 0-carotene을 공급하므로서 생체지질 과산화물을 감소시킨다고 하였다 27). 이상과 같은 결과, 당뇨성 흰쥐에 있어서 돌복숭아 생리활성 추출액 급여에 의한 혈청중의 유리지방산 및 과산화지질 농도의 저하 등으로 당뇨병성 위험율을 감소시키는데 효과가 있는 것으로 나타났다.
4 mEq/L로 BSW군에 비하여 혈청중의 Na 농도가 낮아지는 것으로 관찰되었지만 유의적인 차이는 없었다. 한편 혈청중의 K 및 C1 농도는 BW군이 다른 실험군에 비해 낮게 나타났고, 당뇨 유발 군인 BSW군보다 돌목 숭아 생리활성물질 추출액을 급여한 BSP군에서 감소하는 것으로 나타났지만 유의성은 없었다. Na과 Cle 세포 외액의 삼투압 농도를 유지시키는 ion이며, 생체총 Na 량의 70 %는 세포 외액에 존재하고 혈청농도의 정상치는 140 mEq/L 정도이다.
돌복숭아 추출액이 STZ 투여(BSW군)에 의한 혈청 중 lecithin 사lolesterol acyltransferase(LCAT) 활성에 미치는 영향을 관찰한 결과는 Table 7과 같다. 혈청 LCAT 활성은 STZ 투여한 BSW군(106.2 U/L)의 대조군인 BW군(114.3 U/L)에 비해 유의성 있게 낮게 나타났으나, 돌복숭아 생리활성물질 추출액 급여(BSP군, 110.5 U/L)로 인하여유의적으로 증가하는 경향을 관찰할 수가 있었다. 혈액 중의 LCAT 활성의 증가는 HDL콜 레스테롤 농도를 증가시킬 뿐만 아니라, LDL-콜레스 테롤 및 VIDL-콜레스테롤 농도를 감소시키며 PUFA 비율이 높은 식이와 식물성 유지, 저지방 급여군에서 혈청 H2L-콜레스테롤 농도와 LCAT 활성이 높게 나타난다고 하였다%$).
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