본 연구는 누에고치를 효소 가수분해하여 얻은 실크단백질효소 가수분해물이 2형 당뇨병 모델인 C57BL/KsJ db/db mouse에 혈당조절 및 혈장지질 개선에 미치는 영향을 조사하였다. 12주령의 C57BL/KsJ db/db 마우스를 대조군과 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군으로 나누어 8주 동안 음수로 섭취시켰다. 8주 동안 실험동물의 체중, 식이섭취량, 음수섭취량을 측정하고 매주 1회씩 4시간 공복 후 혈당변화를 관찰하였으며, 8주 후 모든 동물을 희생시킨 후 장기무게와 혈액을 채취하여 혈중 triglyceride와 cholesterol을 측정하였다. 실험동물의 체중은 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군에서 증가하는 경향을 보였다. 장기무게는 간장의 경우 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군에서 약간 증가하는 경향을 보였으며, 신장은 당뇨대조군에서 약간 증가하였으나 간장과 신장 모두에서 각 군간의 유의적 차이는 없었다. 혈당은 실크단백질 효소 가수분해물 섭취 1주 후부터 유의적인 차이를 보였으며, 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군이 대조군에 비해 유의적으로 혈당상승을 억제하는 효과가 나타났다. 당뇨대조군의 경우 초기 혈당에 비해 8주후 혈당은 약 18% 증가하였고, 실크단백질 효소 가수분해물은 초기혈당과 비교 시 약 5.8%증가하여 실크단백질 효소 가수분해물이 혈당상승을 억제하는 것으로 나타났다. 포도당 부하후 측정한 내당능의 결과에서도 실크단백질 효소 가수분해물 섭취는 혈당 개선에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군의 혈청지질 중 total cholesterol과 non-HDL cholesterol은 당뇨대조군과 비교시 큰 차이가 없었으나, HDL-cholesterol을 유의적으로 증가시키고 triglyceride 함량을 유의적으로 감소시켰다. 실크단백질 효소 가수분해물의 섭취는 혈당상승을 억제하며, 혈청 지질 중 triglyceride를 낮추고 HDL-cholesterol을 높여 혈청지질 개선에 도움을 주는 것으로 사료된다.
본 연구는 누에고치를 효소 가수분해하여 얻은 실크단백질 효소 가수분해물이 2형 당뇨병 모델인 C57BL/KsJ db/db mouse에 혈당조절 및 혈장지질 개선에 미치는 영향을 조사하였다. 12주령의 C57BL/KsJ db/db 마우스를 대조군과 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군으로 나누어 8주 동안 음수로 섭취시켰다. 8주 동안 실험동물의 체중, 식이섭취량, 음수섭취량을 측정하고 매주 1회씩 4시간 공복 후 혈당변화를 관찰하였으며, 8주 후 모든 동물을 희생시킨 후 장기무게와 혈액을 채취하여 혈중 triglyceride와 cholesterol을 측정하였다. 실험동물의 체중은 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군에서 증가하는 경향을 보였다. 장기무게는 간장의 경우 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군에서 약간 증가하는 경향을 보였으며, 신장은 당뇨대조군에서 약간 증가하였으나 간장과 신장 모두에서 각 군간의 유의적 차이는 없었다. 혈당은 실크단백질 효소 가수분해물 섭취 1주 후부터 유의적인 차이를 보였으며, 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군이 대조군에 비해 유의적으로 혈당상승을 억제하는 효과가 나타났다. 당뇨대조군의 경우 초기 혈당에 비해 8주후 혈당은 약 18% 증가하였고, 실크단백질 효소 가수분해물은 초기혈당과 비교 시 약 5.8%증가하여 실크단백질 효소 가수분해물이 혈당상승을 억제하는 것으로 나타났다. 포도당 부하후 측정한 내당능의 결과에서도 실크단백질 효소 가수분해물 섭취는 혈당 개선에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군의 혈청지질 중 total cholesterol과 non-HDL cholesterol은 당뇨대조군과 비교시 큰 차이가 없었으나, HDL-cholesterol을 유의적으로 증가시키고 triglyceride 함량을 유의적으로 감소시켰다. 실크단백질 효소 가수분해물의 섭취는 혈당상승을 억제하며, 혈청 지질 중 triglyceride를 낮추고 HDL-cholesterol을 높여 혈청지질 개선에 도움을 주는 것으로 사료된다.
This study was performed to investigate the effects of silk protein enzyme hydrolysates on blood glucose and serum lipid in db/db diabetic mice. Twelve week-old-male C57BL/KsJ db/db mice were divided into two groups: diabetic control group and 0.25% silk protein hydrolysates solution group, which we...
This study was performed to investigate the effects of silk protein enzyme hydrolysates on blood glucose and serum lipid in db/db diabetic mice. Twelve week-old-male C57BL/KsJ db/db mice were divided into two groups: diabetic control group and 0.25% silk protein hydrolysates solution group, which were fed for 8 weeks. Body weight increased in the silk protein hydrolysates group compared with the diabetic control group. There were no differences in food and water intake between the diabetic control and the silk protein hydrolysates groups. The weight of liver increased in the silk protein hydrolysates group while that of kidney increased in the diabetic control group. The blood glucose level increased about 18.0% in the diabetic control group after 8 weeks while that in the silk protein hydrolysates group increased about 5.8%. Also, silk protein hydrolysates improved the glucose tolerance in C57BL/KsJ db/db mice. There was no difference in total cholesterol and non-HDL cholesterol concentration between the diabetic control and the silk protein hydrolysates group. Triglyceride concentration were lower in the silk protein hydrolysates group than in the diabetic control group (p<0.05) while HDL-cholesterol concentration were higher in the silk protein hydrolysates group than in the diabetic control group (p<0.05). This results suggest that administration of silk protein enzyme hydrolysates reduces significantly an increasing rate of 1]food glucose, decreases triglyceride, and increases HDL-cholesterol in C57BL/KsJ db/db mice.
This study was performed to investigate the effects of silk protein enzyme hydrolysates on blood glucose and serum lipid in db/db diabetic mice. Twelve week-old-male C57BL/KsJ db/db mice were divided into two groups: diabetic control group and 0.25% silk protein hydrolysates solution group, which were fed for 8 weeks. Body weight increased in the silk protein hydrolysates group compared with the diabetic control group. There were no differences in food and water intake between the diabetic control and the silk protein hydrolysates groups. The weight of liver increased in the silk protein hydrolysates group while that of kidney increased in the diabetic control group. The blood glucose level increased about 18.0% in the diabetic control group after 8 weeks while that in the silk protein hydrolysates group increased about 5.8%. Also, silk protein hydrolysates improved the glucose tolerance in C57BL/KsJ db/db mice. There was no difference in total cholesterol and non-HDL cholesterol concentration between the diabetic control and the silk protein hydrolysates group. Triglyceride concentration were lower in the silk protein hydrolysates group than in the diabetic control group (p<0.05) while HDL-cholesterol concentration were higher in the silk protein hydrolysates group than in the diabetic control group (p<0.05). This results suggest that administration of silk protein enzyme hydrolysates reduces significantly an increasing rate of 1]food glucose, decreases triglyceride, and increases HDL-cholesterol in C57BL/KsJ db/db mice.
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문제 정의
본 연구는 누에고치 를 효소 가수분해하여 얻은 실크 단백질 효소 가수분해물이 2형 당뇨병 모델인 C57BL/KsJ db/db mouse에 혈당조절 및 혈장지질 개선에 미치는 영향을 조사하였다. 12주령의 C57BL/KsJ db/db 마우스를 대조군과 실크 단백질 효소 가수분해물 섭 취군으로 나누어 8주 동안 음수로 섭취시켰다.
당뇨병은 혈당강하제의 장기적인 복용이 필요한 만큼 부작용이 적은 혈당강하제 활성소재를 개발하여 장기 복용에 대한 안전성을 확보하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 단백질 분해효소를 이용한 실크 단백질 효소 가수분해물을 C57BL/KsJ-db/db 당뇨 마우스를 대상으로 고혈당 상태에서의 실크단백질 효소 가수분해물의 혈당 상승 억제 효과 및 지질 개선효과에 대해 알아보고자 하였다.
가설 설정
25% silk protein hydrolysates solution fed group. 1)Data are mean ± SD.
2)Data are mean ±SD.
2)NS： not significantly different.
3)NS: not significantly different.
제안 방법
12주령의 C57BL/KsJ db/db 마우스를 대조군과 실크 단백질 효소 가수분해물 섭 취군으로 나누어 8주 동안 음수로 섭취시켰다. 8주 동안 실험동물의 체중, 식이섭취량, 음수섭취량을 측정하고 매주 1회씩 4시간 공복 후 혈당 변화를 관찰하였으며, 8주 후 모든 동물을 희생시킨 후 장기 무게와 혈액을 채취하여 혈중 triglyceride와 cholesterol을 측정하였다. 실험동물의 체중은 실크단백질 효소 가수분해물 섭취 군에서 증가하는 경향을 보였다.
사육 7주째에 12시간 절식시킨 후 꼬리 정맥에서 채혈하여 공복 시 혈당을 측정한 후 30% glucose 용액 (0.1 g glu- cose/100 g body wt.)을 복강투여하고 5, 15, 30, 60, 120, 180분에 꼬리 정맥으로부터 채혈하여 혈당을 측정하였다.
식이는 고형사료((주)에그리브랜드 퓨리나, 한국)로 공급하였으며, 증류수 및 실크 단백질 효소 가수분해물 용액은 자유 섭취시켰다. 사육하는 동안식이섭 취량은 일주일에 두 번 일정한 시간에 측정하였으며, 체중은 일주일에 한번 공복상태에서 측정하였다.
실크단백질 효소 가수분해물의 내당능은 실크단백질 효소 가수분해물 섭취 7주째에 측정하였으며, 그 결과는 Fig. 3과 같다. 당뇨대조군의 경우 공복 혈당은 혈당계 측정 최고값인 600.
25% 실크 단백질 효소 가수분해물 용액 투여군(n=5)으로 나누어 실험하였다. 실험동물은 cage에 각각 넣고 23±3℃의 온도와 50±5%의 습도에서 12시간 간격으로 hght-dark cycle을 주면서 8주 동안 사육하였다. 식이는 고형사료((주)에그리브랜드 퓨리나, 한국)로 공급하였으며, 증류수 및 실크 단백질 효소 가수분해물 용액은 자유 섭취시켰다.
자연발생 제2형 당뇨병 모델쥐 (C57BL/KsJ-db/db)에 멸균된 3차 증류수를 공급하는 당뇨대조군(n=5)과 0.25% 실크 단백질 효소 가수분해물 용액 투여군(n=5)으로 나누어 실험하였다. 실험동물은 cage에 각각 넣고 23±3℃의 온도와 50±5%의 습도에서 12시간 간격으로 hght-dark cycle을 주면서 8주 동안 사육하였다.
혈당은 절식 4시간 후 공복상태에서 꼬리 정맥으로부터 채혈하여 superglucocardll(ARKRAY, Inc., Japan)로 측정하였다.
채취된 혈액은 2,000 rpm에서 30분간 원심 분리하여 혈청을 분리하였다. 혈액을 채취한 후 즉시 간과 신장을 적출하여 생리식염수로 헹군 후 수분을 제거하고 무게를 측정하였다. 분리된 혈청은 -70℃ 에서 냉동 보관하여 사용하였다.
대상 데이터
12주령의 C57BL/KsJ db/db 마우스를 대조군과 실크 단백질 효소 가수분해물 섭 취군으로 나누어 8주 동안 음수로 섭취시켰다. 8주 동안 실험동물의 체중, 식이섭취량, 음수섭취량을 측정하고 매주 1회씩 4시간 공복 후 혈당 변화를 관찰하였으며, 8주 후 모든 동물을 희생시킨 후 장기 무게와 혈액을 채취하여 혈중 triglyceride와 cholesterol을 측정하였다.
누에고치에 단백질 가수분해효소를 이용하여 제조한 실크 단백질 효소 가수분해물(실크 펩타이드 E5K6)은 월드웨이(주)로부터 공급받아 사용하였다.
실험동물은 cage에 각각 넣고 23±3℃의 온도와 50±5%의 습도에서 12시간 간격으로 hght-dark cycle을 주면서 8주 동안 사육하였다. 식이는 고형사료((주)에그리브랜드 퓨리나, 한국)로 공급하였으며, 증류수 및 실크 단백질 효소 가수분해물 용액은 자유 섭취시켰다. 사육하는 동안식이섭 취량은 일주일에 두 번 일정한 시간에 측정하였으며, 체중은 일주일에 한번 공복상태에서 측정하였다.
실험동물은 12주령의 수컷 C57BL/KsJ-db/db 마우스를 (주)중앙동물실험(안산, 한국)에서 구입하여 실험에 사용하였다. 자연발생 제2형 당뇨병 모델쥐 (C57BL/KsJ-db/db)에 멸균된 3차 증류수를 공급하는 당뇨대조군(n=5)과 0.
데이터처리
모든 실험 결과는 평균±표준편차로 표시하였고, 유의성은 statistical analysis system(SAS) 통계프로그램을 이용하여 t-test로 p<0.05 수준에서 검증하였다.
이론/모형
혈중 중성지방은 Bucolo방법에 의한 효소 kit(아산제약, 한국)를 사용하여 550 nm에서 흡광도를 측정하였으며, HDL-cholesterole 효소법에 의한 kdt(아산제약, 한국)를 사용하여 혈청 내 HDL-cholesterol을 제외한 cholesterol을 침전 시켜 제거한 후 상층액을 검체로 하여 500 nm에서 측정 하였다. Total cholesterol에서 HDL-cholesterol을 뺀 값을 non-HDL cholesterol로 하였다(17).
성능/효과
00 mg/dL 이상의 고혈당이었다. 2주후 혈당은 당뇨 대조군이 초기 혈당에 비해 약 13.8% 증가하였으며, 실크단백질 효소 가수분해물 섭취 군은 42% 증가하였다. 또한 당뇨대조군과 실크단백질 효소 가수분해물 두 군간의 혈당 차이는 약 16.
6%의 낮은 혈당을 보여 실크단백질 효소 가수분해물 섭취가 db/db mice의 혈당상승을 유의적으로 억제하였다. 7주째 혈당은 당뇨대조군이 600.00 mg/dL, 실크 단백질 효소 가수분해물 섭취군이 500.00 mg/dL로 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군이 약 16.70% 낮은 수준으로 유의적으로 혈당상승이 억제되었다. 8주째에도 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군이 당뇨대조군의 혈당수준에 비해 11.
70% 낮은 수준으로 유의적으로 혈당상승이 억제되었다. 8주째에도 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군이 당뇨대조군의 혈당수준에 비해 11.8% 낮은 혈당수치를 보임으로써 실크단백질 효소 가수분해물의 섭취가 실험쥐의 혈당상승억제에 효과가 있는 것으로 나타났다. 실크단백질 효소 가수분해물 섭취전의 초기 혈당과 섭취 후 8주째 혈당 변화는 Fig.
92 mg/dL로 실크단백질 효소 가수분해물의 섭취가 triglyceride를 유의적으로 낮추었으며, total cholesterol과 non-HDL cholesterol의 함량은 두 군 간의 차이를 보이지 않았다. HDL-cholesterole 당뇨대조군은 74.72 mg/dL, 실크 단백질 섭취군은 96.85 mg/dL로 실크단백질 가수분해물을 섭취한 군에서 유의적으로 높게 나타났다. 잠상관련물질의 항당뇨 효과에 대한 여러 연구에서 혈청지질에 미치는 영향에 대한 연구가 많이 보고되었다.
수준은 Table 3과 같다. Triglyceride는 당뇨 대조군이 191.28 mg/dL, 실크단백질 효소 가수분해물 섭 취군이 141.92 mg/dL로 실크단백질 효소 가수분해물의 섭취가 triglyceride를 유의적으로 낮추었으며, total cholesterol과 non-HDL cholesterol의 함량은 두 군 간의 차이를 보이지 않았다. HDL-cholesterole 당뇨대조군은 74.
같다. 당뇨대조군과 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군의 초기 체중은 각각 55.12 g, 55.90 g이었으며, 8주 후 당뇨대조군은 54.90 g, 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군은 60.05 g으로, 당뇨대조군은 오히려 감소하는 경 향이었으나 실크 단백질 효소 가수분해물 섭취군은 초기 체중에 비해 약 9.0% 증가하였다. 하루 평균 식이섭취량은 당뇨대조군이 6.
혈당은 실크단백질 효소 가수분해물 섭취 1주 후부터 유의적인 차이를 보였으며, 실크단백질 효소 가수분해물 섭취 군이 대조군에 비해 유의적으로 혈당상승을 억제하는 효과가 나타났다. 당뇨대조군의 경우 초기 혈당에 비해 8주후 혈당은 약 18% 증가하였고, 실크단백질 효소 가수분해물은 초기혈당과 비교 시 약 5.8% 증가하여 실크단백질 효소 가수분해물이 혈당상승을 억제하는 것으로 나타났다. 포도당 부하후 측정한 내당능의 결과에서도 실크단백질 효소 가수분해물 섭취는 혈당 개선에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
2와 같다. 대조군의 경우 혈당은 초기 혈당에 비해 약 18.0% 정도로 유의적으로 증가한 반면 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군의 8주째 혈당은 초기 혈당에 비해 약 5.8% 증가하여 실크단백질 효소 가수분해물이 고혈당상태의 2형 당뇨 마우스에서 혈당 상승을 억제하는 것으로 나타났다. Nahm과 OhQO)는 C57BL/6J- ob/ob 마우스에 피브로인 수용액을 투여하여 혈당치가 유의적으로 감소한다고 보고하였으며, 도 등(20)은 C57BL/KsJ db/db 마우스에 피브로인 가수분해물을 42일간 투여한 결과 정상 혈당치까지 회복되었다고 하였다.
8% 증가하였으며, 실크단백질 효소 가수분해물 섭취 군은 42% 증가하였다. 또한 당뇨대조군과 실크단백질 효소 가수분해물 두 군간의 혈당 차이는 약 16.1%로 실크 단백질 효소 가수분해물 섭취군의 혈당이 유의적으로 낮게 나타났다. 실험 6주째 당뇨대조군은 588.
포도당 부하후 측정한 내당능의 결과에서도 실크단백질 효소 가수분해물 섭취는 혈당 개선에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 실크 단백질 효소 가수분해물 섭취군의 혈청지질 중 total cho- lesterol과 non~HDL cholesterole 당뇨대조군과 비교시 큰차이가 없었으나, HDL-cholesterol을 유의적으로 증가시키고 triglyceride 함량을 유의적으로 감소시켰다. 실크 단백질 효소 가수분해물의 섭취는 혈당상승을 억제하며, 혈청 지질 중 triglyceride를 낮추고 HDL-cholesterol을 높여 혈청 지질개선에 도움을 주는 것으로 사료된다.
1%로 실크 단백질 효소 가수분해물 섭취군의 혈당이 유의적으로 낮게 나타났다. 실험 6주째 당뇨대조군은 588.13 mg/dL, 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군은 466.80 mg/dL로 당뇨 대조군에 비 해 약 20.6%의 낮은 혈당을 보여 실크단백질 효소 가수분해물 섭취가 db/db mice의 혈당상승을 유의적으로 억제하였다. 7주째 혈당은 당뇨대조군이 600.
8주 동안 실험동물의 체중, 식이섭취량, 음수섭취량을 측정하고 매주 1회씩 4시간 공복 후 혈당 변화를 관찰하였으며, 8주 후 모든 동물을 희생시킨 후 장기 무게와 혈액을 채취하여 혈중 triglyceride와 cholesterol을 측정하였다. 실험동물의 체중은 실크단백질 효소 가수분해물 섭취 군에서 증가하는 경향을 보였다. 장기무게는 간장의 경우 실크 단백질 효소 가수분해물 섭취군에서 약간 증가하는 경향을 보였으며, 신장은 당뇨대조군에서 약간 증가하였으나 간장과 신장 모두에서 각 군간의 유의적 차이는 없었다.
실험동물의 체중은 실크단백질 효소 가수분해물 섭취 군에서 증가하는 경향을 보였다. 장기무게는 간장의 경우 실크 단백질 효소 가수분해물 섭취군에서 약간 증가하는 경향을 보였으며, 신장은 당뇨대조군에서 약간 증가하였으나 간장과 신장 모두에서 각 군간의 유의적 차이는 없었다. 혈당은 실크단백질 효소 가수분해물 섭취 1주 후부터 유의적인 차이를 보였으며, 실크단백질 효소 가수분해물 섭취 군이 대조군에 비해 유의적으로 혈당상승을 억제하는 효과가 나타났다.
8% 증가하여 실크단백질 효소 가수분해물이 혈당상승을 억제하는 것으로 나타났다. 포도당 부하후 측정한 내당능의 결과에서도 실크단백질 효소 가수분해물 섭취는 혈당 개선에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 실크 단백질 효소 가수분해물 섭취군의 혈청지질 중 total cho- lesterol과 non~HDL cholesterole 당뇨대조군과 비교시 큰차이가 없었으나, HDL-cholesterol을 유의적으로 증가시키고 triglyceride 함량을 유의적으로 감소시켰다.
0% 증가하였다. 하루 평균 식이섭취량은 당뇨대조군이 6.20 g, 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군이 5.75 g으로당뇨대조군의 섭취량이 약간 높은 경향을 보였으며, 음수섭취량은 당뇨대조군이 24.08 mL/day, 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군이 19.26 mL/day로 나타나 당뇨대조군에 비해 낮은 수준을 나타내었다. 이것은 실크단백질 효소 가수분해물 섭취가 당뇨 증상인 다식과 체중 감소현상을 완화시키는 개선효과로 사료된다.
장기무게는 간장의 경우 실크 단백질 효소 가수분해물 섭취군에서 약간 증가하는 경향을 보였으며, 신장은 당뇨대조군에서 약간 증가하였으나 간장과 신장 모두에서 각 군간의 유의적 차이는 없었다. 혈당은 실크단백질 효소 가수분해물 섭취 1주 후부터 유의적인 차이를 보였으며, 실크단백질 효소 가수분해물 섭취 군이 대조군에 비해 유의적으로 혈당상승을 억제하는 효과가 나타났다. 당뇨대조군의 경우 초기 혈당에 비해 8주후 혈당은 약 18% 증가하였고, 실크단백질 효소 가수분해물은 초기혈당과 비교 시 약 5.
후속연구
43 g/100 g silk protein hydrolysate으로 그 함량이 높았다(24). 실크 단백질 효소 가수분해물은 유리아미노산과 여러 형태의 저분자 펩타이드로 구성된 물질로서, 이런 아미노산과 펩타이드들이 혈당 상승에 대한 억제 효과를 나타낸 것으로 사료되며, 그에 대한 혈당 상승억제 기전에 대한 추후 연구가 필요하다고 사료된다.
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