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문제 정의
- 상태이다.19) 따라서 본 연구에서는 민간에서 당뇨병 치료에 사용되고 있거나 혈당강하작용이 기대되는 두릅나무과 (Araliaceae) 식물 중 두릅 (Aralia elata), 오가피 (Acanthopanax Cor-tex), 느릅 (Ulmus davidiana var. japonica)의 열수주출물을 Streptozotocin으로 당뇨를 유발한 흰쥐에게 급여한 후 혈당강하 효과와 혈액 중의 헤모글로빈과 당화 헤모글로빈 및 혈액학적 성상에 미치는 영향을 구명하고자 하였다.
제안 방법
- Wistar계의 이유한 웅성 흰쥐 50마리를 10일간 기본식이로 적응시킨 후, 정상군 (NDM), 당뇨대조군 (DM), 두릅 열수추출물군 (DM + AE), 오가피 열수추출물군 (DM + AC), 느릅 열수추출물 군 (DM + UD)으로 나누어 7주간 사육한 후 streptozotocin으로 당뇨를 유발하여 혈당이 300 mg/dL 이상인 흰쥐를 대상으로 혈당강하 효과와 혈액 중의 헤모글로빈과 당화헤모글로빈 및 혈액학적 성상에 미치는 영향을 구명하였다. 간무게는 정상군에 비하여 당뇨 대조군이 유의적으로 감소된 반면 신장과 심장의 무게는 증가하였으나 두릅, 오가피 및 느릅열수추출물 급여시 이들 장기무게의 변화가 유의적으로 회복되었다.
- 3) 에 녹여 체중 kg당 55 mg을 1회 복강 주사하였다. 당뇨유발 3일 후 정혈당기 (Glucocard test stripl27, Arkray) 를 이용하여 꼬리 정맥혈을 취하여 비공복시 혈당이 300 mg/dL 이상인 경우에만 당뇨흰쥐로 분류하여 2주간 사육하였다. 사육실 온도는 20 ± 2℃로 유지하였으며 조명의 주기는 12시간 (08 : 00-20 : 00)으로 조절하였다.
- 평균 적혈구 용적 (mean corpuscular volume: MCV), 평균 적혈구 혈색소량 (mean corpuscular hemoglobin: MCH), 평균 적혈구 혈색소 농도 (mean corpuscular hemoglobin concentration: MCHC) 는 계산식에 의해 산출하였다. 당화 헤모글로빈 (glycosylated hemoglobin: HbAe) 의 측정은 HbAlc 시약 (Roche, Switz, Cobas Integra 800) 을 사용하여 혼탁도면역측정법으로 측정하여 헤모글로빈에 대한 %로표시하였다.
- 당뇨유발 3일 후 정혈당기 (Glucocard test stripl27, Arkray) 를 이용하여 꼬리 정맥혈을 취하여 비공복시 혈당이 300 mg/dL 이상인 경우에만 당뇨흰쥐로 분류하여 2주간 사육하였다. 사육실 온도는 20 ± 2℃로 유지하였으며 조명의 주기는 12시간 (08 : 00-20 : 00)으로 조절하였다.
- 실험동물은 Wistar계의 이유한 웅성 흰쥐 50마리를 10 일간 기본식이로 적응시킨 후 평균체중이 120 g인 것을 난괴법에 의해 5군 (NDM, DM, DM + AE, DM + AC, DM + UD) (Table 3) 으로 나누어 5주간 사육하였다. 당뇨유발20) 은 평균체중이 280 g인 실험동물을 대상으로 streptozotocin (STZ, Sigma.
- 실험식이는 시료를 기본식이의 kg당 풍건물 기준 (air dry basis, 수분 10~15% 함유)으로 11.42 g이 함유되도록 각각의 열수추출물을 첨가하여 급여하였으며 물은 제한 없이 공급하였다.
- Glucose 함량은 GOD법에 의하여 조제된 Kit (아산제약) 시약을 사용하였으며, Insulin 은방 사선 면역 측정법 23에 따라 인슐린 Kit (USA)를 사용하여 측정하였다. 장기는 채혈직후 빙냉 0.25 M 수크로오스용액으로 간을 관류하여 혈액을 제거한 다음 적출한 장기를 생리식염수로 씻어 여과지로 수분을 제거한 후 무게를 측정하였다.
- 즉 총페놀성화합물로서 약 40 ㎎/㎏에 해당하는 시료에 70% 에탄올 20.0 ml를 가하여 용해한 후 초음파 (BRANSON 8200)에서 5분간 추출하여 와트만 No. 5 여과지로 여과한 후 10배 희석하여 시험용액으로 하였다. 희석액 1.
- Co, Ireland)를 사용하여 측정하였다. 평균 적혈구 용적 (mean corpuscular volume: MCV), 평균 적혈구 혈색소량 (mean corpuscular hemoglobin: MCH), 평균 적혈구 혈색소 농도 (mean corpuscular hemoglobin concentration: MCHC) 는 계산식에 의해 산출하였다. 당화 헤모글로빈 (glycosylated hemoglobin: HbAe) 의 측정은 HbAlc 시약 (Roche, Switz, Cobas Integra 800) 을 사용하여 혼탁도면역측정법으로 측정하여 헤모글로빈에 대한 %로표시하였다.
- 혈액의 헤모글로빈, 헤마토크릿치, 적혈구, 백혈구, 단핵구, 호산구 및 호염기성구는 자동혈구계수 (ADVIA 120, Bayer Co, Ireland)를 사용하여 측정하였다. 평균 적혈구 용적 (mean corpuscular volume: MCV), 평균 적혈구 혈색소량 (mean corpuscular hemoglobin: MCH), 평균 적혈구 혈색소 농도 (mean corpuscular hemoglobin concentration: MCHC) 는 계산식에 의해 산출하였다.
대상 데이터
- 대구 약령시장에서 한국산의 두릅, 오가피 및 드릅의 뿌리를 구입하여 세척 . 건조 후 균질기로 조직을 파쇄하여 분말화
- 본 실험에 사용한 기본식이는 AIN-76&의 식이조성 (Table 1) 에 준하였으며, 단백질 급원으로는 카제인 (Murray, UK) 을 공급하고, 탄수화물 급원은 옥수수 전분 (신동방), 지방 급원으로는 옥수수 기름 (제일제당)을 사용하였다. 실험식이는 시료를 기본식이의 kg당 풍건물 기준 (air dry basis, 수분 10~15% 함유)으로 11.
- 각각의 뿌리분말 100 g에 증류수 1,000 mL 가한 다음 가열맨틀 (40℃)에서 3시간 가열하여 여과한 다음 상층액을 진공회전증발기로 감압농축한 후 동결건조하여 사용하였다. 본 실험에서 사용한 시료의 수율은 두릅 18.5%, 오가피 8.8%, 느릅 11.8%이었다.
데이터처리
- 평균 ± 표준편차로 표시하였다. 각 군간의 평균치에 대한 통계적 유의성 검정은 one-way ANOVA를 실시하였고 군간의 유의성은 p < 0.05 수준에서 Duncan's multiple test에 의해 검정하였다.
- 실험결과는 SPSS package 프로그램을 이용하여 실험군당 평균 ± 표준편차로 표시하였다. 각 군간의 평균치에 대한 통계적 유의성 검정은 one-way ANOVA를 실시하였고 군간의 유의성은 p < 0.
이론/모형
- 혈액은 4℃에서 20분간 방치한 후 600 X g에서 10분간 원심분리하여 혈장을 얻어 시료로 사용하였다. Glucose 함량은 GOD법에 의하여 조제된 Kit (아산제약) 시약을 사용하였으며, Insulin 은방 사선 면역 측정법 23에 따라 인슐린 Kit (USA)를 사용하여 측정하였다. 장기는 채혈직후 빙냉 0.
- 실험에 사용된 시료의 일반성분 분석은 AOAC법에 준해 수분은 상압건조법, 회분은 회화법, 조지방은 Soxhlet 추출법, 탄수화물은 Benedict법, 조단백질은 단백질 자동분석기 (Buchi 342, German) 를 사용흐)여 시료의 분해 및 함량을 측정하였는데 이때 단백질 환산계수는 6.25로 하였다.
- 총페놀성화합물은 Purussian blue법에 준하여 정량하였다. 즉 총페놀성화합물로서 약 40 ㎎/㎏에 해당하는 시료에 70% 에탄올 20.
성능/효과
- 사용한 것으로 보고되어 있다." 민간 전래 항당뇨 천연식물은 달개비풀, 홍삼, 알로에, 양배추, 율무, 콩, 인삼, 솔잎 등으로 민간요법의 종류가 급증한다는 것과 민간요법이 유행에 따라 변화되고 있음을 알 수 있다. 이들 중대 부분은 과학적 근거가 미비하고 치료효과와 부작용의 판별이 어려워 무분별하게 사용할 경우 부작용이 우려되고 있다.
- 증가되었다. STZ 투여로 감소된 간의 무게는 실험식이를 급여한 모든 군에서 유의적으로 회복되었으며 신장과 심장무게는 두릅, 오가피, 느릅 열수추출물 급여군이 당뇨대조군에 비하 여유의 적으로 감소되었다.
- 1과 같다. STZ 투여로 인한 혈당치는 당뇨대조군 (436.25 ± 10.78 mg/dl) 이 정상군 (119.25 ± 3.30 mg/dl) 에 비하여 3.7 배 증가됨으로써 고혈당이 관찰되었으나, 두릅, 오가피, 느릅 열수추출물 급여시 당뇨유발을 유의적으로 억제하는 것으로 나타났다. Day는 페놀성화합물 성분이 인슐린 분비와 포도당 흡수에 영향을 미친다고 보고하였으며 Kamel 등"은 혈당강하 성분으로 사포닌, 알카로이드, 탄닌, 퀴노빅산이 있으며 이는 간조직의 포도당신생과 글리코겐 합성 작용을 억제함으로써 인슐린 함량 증가와 포도당의 말초성 대사를 증가시킨다고 보고하였다.
- 영향을 구명하였다. 간무게는 정상군에 비하여 당뇨 대조군이 유의적으로 감소된 반면 신장과 심장의 무게는 증가하였으나 두릅, 오가피 및 느릅열수추출물 급여시 이들 장기무게의 변화가 유의적으로 회복되었다. 혈장의 포도당 함량은 당뇨대조군이 정상군에 비하여 3.
- 간의 무게는 정상군에 비하여 당뇨대조군이 유의적으로감소된 반면 신장과 심장의 무게는 유의적으로 증가되었다. STZ 투여로 감소된 간의 무게는 실험식이를 급여한 모든 군에서 유의적으로 회복되었으며 신장과 심장무게는 두릅, 오가피, 느릅 열수추출물 급여군이 당뇨대조군에 비하 여유의 적으로 감소되었다.
- 단핵구와 호산성구 함량이 정상군에 비하여 당뇨 대조군에서 52%, 68% 증가되었으나 실험식이 급여시 단핵구와 호산성구 함량은 모든 군에서 유의적으로 감소되었으며 호염기성구는 당뇨와 실험식이 급여에 의한 유의적인 변화가 관찰되지 않았다. 호염기성 구는 글리코아미노글리 칸인 콘드로이친 설페이트를 다량 함유하며 히스타민, 백혈구 유주인자, 프로스타글라딘 등의 염증에 관련된 물질을 생산하는 것으로 당뇨병과 결핵 등의 질환에서 증가되는 것으로 알려져 있다.
- 당뇨대조군에서 유의적으로 증가된 적혈구수는 특히 두릅 열수추출물 급여시 당뇨의 억제효과가 우수한 것으로 나타났다. 당뇨대 조군에서 유의적으로 증가된 백혈구 수와 림프구의 함량은 두릅, 오가피 느릅열수추출물 급여로 유의적으로 감소되었다. 정상군에 비하여 유의적으로 감소된 평균 적혈구용적과 평균 적혈구혈색소량은 실험식이 급여 시 유의적으로 증가, 회복되는 경향을 나타내었으나, 평균적 혈구 혈색소 농도에는 변화가 관찰되지 않았다.
- 본 실험에서 실험식이 급여에 따른 혈당강하 작용은 열수추출물 중의 페놀성화합 물 성분이 인슐린의 분해를 지연시키거나 인슐린의 작용을 촉진함으로써 혈당저하 작용이 나타난 것으로 사료된다. 당뇨대조군에서 유의적으로 감소되어진 혈장 인슐린 함량은 모든 실험식이 급여군에서 유의적으로 증가되었다. 이는 STZ 투여시 췌장의 베타세포 파괴로 인슐린 분비가 저하될 뿐만 아니라 고혈당 자체가 인슐린 분비를 억제하는 직접적인 요인으로 작용한 때문으로 생각된다.
- 우수하였다. 당뇨대조군에서 유의적으로 증가된 백혈구 수는 두릅, 오가피, 느릅열수추출물 급여시 유의적으로 감소되었다. 면역반웅에 관여하는 림프구의 함량은 당뇨 대조군이 정상군에 비하여 유의적으로 증가되었으나 실험식이 급여군 모두 당뇨대조군에 비하여 유의적으로 감소되었다.
- 혈액 중의 헤모글로빈과 당화 헤모글로빈 함량은 정상군에 비하여 당뇨대조군에서 유의적으로 증가되었으나 두릅, 오가피, 느릅 열수추출물 급여 시 STZ 투여로 인한 함량 변화가 유의적으로 회복되었다. 당뇨대조군에서 유의적으로 증가된 적혈구수는 특히 두릅 열수추출물 급여시 당뇨의 억제효과가 우수한 것으로 나타났다. 당뇨대 조군에서 유의적으로 증가된 백혈구 수와 림프구의 함량은 두릅, 오가피 느릅열수추출물 급여로 유의적으로 감소되었다.
- 정상군에 비하여 유의적으로 감소된 평균 적혈구용적과 평균 적혈구혈색소량은 실험식이 급여 시 유의적으로 증가, 회복되는 경향을 나타내었으나, 평균적 혈구 혈색소 농도에는 변화가 관찰되지 않았다. 당뇨로 증가된 단핵구와 호산성구 함량은 실험식이 급여시 모든 군에서 유의적으로 감소되었다. 따라서 두릅나무과 식물 중 두릅, 오가피 및 드릅의 열수추출물 급여시 STZ 투여 흰쥐의 혈액학적 변화들이 개선되는 것으로 관찰되었다.
- 이는 당뇨시 오가피가 백혈구 유주에 대한 억제작용이 있으며 드릅은 종창을 다스리고 통증을 가라앉히는 효과가 있다는 보고로서 설명된다. 당뇨에 빈혈이 동반될 경우 적혈구수는 감소되고 백혈구수는 증가되는데 본 실험에서 실험식이 급여군의 이들 수치가 정상수준 범위로서 당뇨로 인한 빈혈이 유도되지 않았음을 확인할 수 있었다.
- 당뇨로 증가된 단핵구와 호산성구 함량은 실험식이 급여시 모든 군에서 유의적으로 감소되었다. 따라서 두릅나무과 식물 중 두릅, 오가피 및 드릅의 열수추출물 급여시 STZ 투여 흰쥐의 혈액학적 변화들이 개선되는 것으로 관찰되었다.
- 당뇨대조군에서 유의적으로 증가된 백혈구 수는 두릅, 오가피, 느릅열수추출물 급여시 유의적으로 감소되었다. 면역반웅에 관여하는 림프구의 함량은 당뇨 대조군이 정상군에 비하여 유의적으로 증가되었으나 실험식이 급여군 모두 당뇨대조군에 비하여 유의적으로 감소되었다. 이는 당뇨시 오가피가 백혈구 유주에 대한 억제작용이 있으며 드릅은 종창을 다스리고 통증을 가라앉히는 효과가 있다는 보고로서 설명된다.
- 특히 페놀성화합물은 식물추출액, 허브, 향신료 등에 함유되어 있는 생리활성물질로서 항산화, 지질과산화 억제, 슈퍼옥사이드 유리기와 활성산소의 제거 및 암세포 증식 억제 등의 생리작용이 알려져 있다. 본 실험에 사용된 시료인 두릅 오가피 및 느릅의 열수추출물 중 총페놀성화합물 함량은 각각 1.29%, 8.17%, 11.12%로서 오가피와 드릅의 열수추출물이 두릅열수추출물에 비하여 높게 나타났다.
- 본 실험에 사용한 시료의 열수추출물 중 수분 함량은 두릅 13.91%, 오가피 11.80%, 느릅 7.63%의 순으로 나타났다. 조단백 함량은 두릅이 높게 나타났으며 오가피와 느릅의 함량 차이는 비슷하였다.
- 빈혈의 지표로 사용되는 헤모글로빈 함량은 당뇨 대조군에서 정상군의 42%가 증가되었는데 두릅, 오가피 및 느릅열수추출물 급여시 STZ 투여로 인한 그 함량 증가가 유의적으로 억제되었다. 반면 헤마토크릿치는 당뇨유발에 따른 변화가 관찰되지 않았다.
- 7배 증가되었다. 이는 헤모글로빈과 포도당 결합이 증가된 결과이며 두릅, 오가피 및 드릅의 열수 추출물 급여시 당화헤모글로빈 함량은 당뇨대조군에 비하여 유의적으로 감소되었으나 정상수준으로 회복되지는 않았다.
- 적혈구수는 정상군에 비하여 당뇨대조군에서 유의적으로 증가되었으며 실험식이 급여시 당뇨대조군에 비하여 유의적으로 감소되었는데 특히, 두릅 열수추출물군의 억제 효과가 우수하였다. 당뇨대조군에서 유의적으로 증가된 백혈구 수는 두릅, 오가피, 느릅열수추출물 급여시 유의적으로 감소되었다.
- 당뇨대 조군에서 유의적으로 증가된 백혈구 수와 림프구의 함량은 두릅, 오가피 느릅열수추출물 급여로 유의적으로 감소되었다. 정상군에 비하여 유의적으로 감소된 평균 적혈구용적과 평균 적혈구혈색소량은 실험식이 급여 시 유의적으로 증가, 회복되는 경향을 나타내었으나, 평균적 혈구 혈색소 농도에는 변화가 관찰되지 않았다. 당뇨로 증가된 단핵구와 호산성구 함량은 실험식이 급여시 모든 군에서 유의적으로 감소되었다.
- 조단백 함량은 두릅이 높게 나타났으며 오가피와 느릅의 함량 차이는 비슷하였다. 조지방 함량은 두릅에 비하여 오가피는 약 4.7배, 드릅은 7.5배 많이 함유되어 있었으며 조회분 함량 역시 두릅이 낮은 것으로 나타났다. 탄수화물 함량은 드릅이 73.
- 5배 많이 함유되어 있었으며 조회분 함량 역시 두릅이 낮은 것으로 나타났다. 탄수화물 함량은 드릅이 73.19%로서 두릅의 67.01%와 오가피의 69.53%에 비하여 다소 높게 관찰되었다.
- 평균 적혈구용적과 평균 적혈구혈색소량은 당뇨 대조군이 정상군에 비하여 유의적으로 감소된 반면, 실험식이 급여 시 당뇨대조군에 비하여 평균 적혈구용적은 유의적으로 증가되었으며 평균 적혈구혈색소량은 회복되는 경향을 나타내었다. 이는 당뇨유발시 평균 적혈구용적이 감소된다는 Symeonidis 등">과 Venerando 등의 보고와 일치하는데 당뇨로 인해 이뇨작용이 촉진되어 탈수에 따른 평균 적혈구 용적과 평균 적혈구혈색소량이 감소된 것으로 사료된다.
- 이는 당뇨유발시 평균 적혈구용적이 감소된다는 Symeonidis 등">과 Venerando 등의 보고와 일치하는데 당뇨로 인해 이뇨작용이 촉진되어 탈수에 따른 평균 적혈구 용적과 평균 적혈구혈색소량이 감소된 것으로 사료된다. 헤마토크릿치 중의 혈색소량을 나타내는 평균 적혈구 혈색소 농도는 STZ 투여와 실험식이 급여에 따른 유의적인 변화가 관찰되지 않았다. 이는 평균 적혈구용적과 평균적 혈구 혈색소의 용해도는 한계가 있으므로 평균 적혈구 혈색소 농도가 상한을 초과하여 증가하지 않는다는 Bessman 등의 보고로 설명된다.
- 7배 증가되었으나 두릅나무과 식물의 열수추출물 급여시 혈당이 저하되었고 반면, 혈장의 인슐린 함량은 정상군에 비하여 당뇨 대조군에서 유의적으로 감소되었으나 실험식이 급여로 이들의 함량 변화가 개선되었다. 혈액 중의 헤모글로빈과 당화 헤모글로빈 함량은 정상군에 비하여 당뇨대조군에서 유의적으로 증가되었으나 두릅, 오가피, 느릅 열수추출물 급여 시 STZ 투여로 인한 함량 변화가 유의적으로 회복되었다. 당뇨대조군에서 유의적으로 증가된 적혈구수는 특히 두릅 열수추출물 급여시 당뇨의 억제효과가 우수한 것으로 나타났다.
- 간무게는 정상군에 비하여 당뇨 대조군이 유의적으로 감소된 반면 신장과 심장의 무게는 증가하였으나 두릅, 오가피 및 느릅열수추출물 급여시 이들 장기무게의 변화가 유의적으로 회복되었다. 혈장의 포도당 함량은 당뇨대조군이 정상군에 비하여 3.7배 증가되었으나 두릅나무과 식물의 열수추출물 급여시 혈당이 저하되었고 반면, 혈장의 인슐린 함량은 정상군에 비하여 당뇨 대조군에서 유의적으로 감소되었으나 실험식이 급여로 이들의 함량 변화가 개선되었다. 혈액 중의 헤모글로빈과 당화 헤모글로빈 함량은 정상군에 비하여 당뇨대조군에서 유의적으로 증가되었으나 두릅, 오가피, 느릅 열수추출물 급여 시 STZ 투여로 인한 함량 변화가 유의적으로 회복되었다.
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