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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 인삼과 카페인 함유 드링크 제품의섭취가 마우스 신장조직의 항산화 활성인자인 SOD, CAT hydroperxide, 과산화지질 및 신장 조직학적 변화에 미치는영향을 비교 조사하였다.
- 대조군(A)에 비하여 각각 B, C, D, E, F군은 신장조직에서 크나큰 변화를 보이지 않은 것으로 보아 신장 질환에 의심이 나타나지는 않았다. 본 실험과 동일조건하에서 무수카페인 실험군의 간장 조직에서 간세포의 일부손상이 관찰되어서 간장질환에 의심이 간다는 보고도 있다⑸.
제안 방법
- 측정하였다. 100 pM xylenol orange, 250 |iM ammonium ferrous sulfete, 100 mM sorbitol, 25 mM IgSQ가 되도록각각을 합한 용액을 FOX I 시약으로 조제하고, 시료 50 p/에 FOX I 시약 950 B를 혼합한 후, 실온에서 최소 30분 이상방치한 다음, 원심분리하여 응결된 물질을 제거하고, 560nm에서 분광광도계로 측정하였다.
- 사료는 2일 단위로 일정량을 투여하여 섭취량에 따른 체중을 측정하였다. 또한 시료 투여는 음용수병을 이용하여 시료를 자유롭게 음용하게 하였으며 매일 새로운 시료로 교환하였다.
- 마우스 꼬리에 체중의 10%에 해당하는 추를 단 후 30℃ 수조에서 각각 1분씩 2회에 걸쳐서 유영훈련을 실시하였다. 시험기간 중 유영시간은 입수 시부터 추가 수조의 바닥에 닿은 후 다시 수면위로 떠오르지 않는 시간까지를 측정하였다.
- 마우스를 분양 후 1주일간 실험실 환경에 적응 사육시킨후 수컷 20마리씩을 한 군으로 하여 6군으로 나누어 4주 동안 사육하였다. 사료는 2일 단위로 일정량을 투여하여 섭취량에 따른 체중을 측정하였다.
- 마우스의 해부는 실험기간 28일이 지나면 시료의 투여를중지하고 각 군당 수컷 다섯 마리씩 해부하여 신장 부위를적출한 후 생리활성 변화를 측정하였다.
- 사육하였다. 사료는 2일 단위로 일정량을 투여하여 섭취량에 따른 체중을 측정하였다. 또한 시료 투여는 음용수병을 이용하여 시료를 자유롭게 음용하게 하였으며 매일 새로운 시료로 교환하였다.
- 시험관에 50 mM potassium phosphate buffer (containing 0.1 mM EDTA, pH=7.8) 990 ul 증류수 17 ul, 시료 17 ul 5 uM xanthine 17 p/를 넣은 후 17 B의 xanthine oxidase를 가한다음 25℃, 550nm에서 흡광도 증가속도를 측정하여 SOD 활성도를 구하였다. SOD 활성도는 위의 조건에서 cytochrome C의 환원 속도를 50% 억제하는 효소의 양을 1 unit로 표시하였다.
- 실시하였다. 시험기간 중 유영시간은 입수 시부터 추가 수조의 바닥에 닿은 후 다시 수면위로 떠오르지 않는 시간까지를 측정하였다.
- 신장 조직액의 10% 균질액 0.1 mZ, 8.1% sodium dodecyl sulfete 용액 0.2 ml, 20% acetic acid 용액(pH 3.5) 1.5 m/와 0.8% TBA 용액 1.5 ml를 혼합하여 9RC에서 1시간 동안 반응시킨 후 즉시 냉각시키고 n-butanol과 pyridine 혼합용액 (15:1, v/v)을 가하여 격렬하게 흔든 다음 원심분리(4, 000 rpm, 10분)하여 얻은 상등액(유기층)의 흡광도를 532nm에서 측정하며 표준 검량선을 얻기 위하여 1, 1, 3, 3-tetramethoxypropane(TMP)을 표준품으로 사용하였다.
- 신장 조직을 3~4 mm 두께로 손상이 안 가도록 질라 조직 부피의 30~40배 분량의 pH 72~7.4의 10% neutral buffered formalin(40% formalin 100 m/, 증류수 9JO m/, sodium phosphate monobasic 4.0 g, sodium phosphate dibasic anhydrous 6.5 g)에 즉시 넣어 고정시킨 후 통상적인방법으로 파라핀에 포맷한 다음 4 |im 두께로 microtome 기구를 사용하여 박절, 각각 hematoxylin-eosin과 periodic acid-schiff 및 prussian blue로 염색하여 광학현미경으로 관찰하였다23).
- 실험 A군은 카페인, 인삼성분 및 당류가 함유되지 않은 순수한 물을 제공한 것을 대조군으로, 실험 B군은 인삼성분함유 드링크제품을, 실험 C군은 카페인과 인삼성분함유 드링크제품, 실험 D와 E군은 카페인함유 드링크제품을 제공하였으며, 공히 카페인과 인삼성분 이외의 다른 성분들은 표기하지아니하였다. F군은 무수카페인의 함량이 드링크제의 카페인함량과 같은 30 mg/100 ml이 되도록 순수한 물에 녹여서 제공한 실험군이었다(Eble 1).
- 인삼성분과 카페인 함유제품을 마우스에 섭취시켜 4주간 사육한 후, 마우스 신장 조직에서 Superoxide dismutase, Catalase, Hydroperoxide 등의 항산화 활성 및 조직학적 변화를비교 검토하였다.
대상 데이터
- 실험동물은 평균체중 20-22 g 정도 되는 폐쇄군 ICR계의 3주령 수컷 마우스 120마리를 중앙실험동물 회사로부터 공급받아 사용하였다. 사육실은 실험동물사육의 적정 환경을 유지하였으며 사료는 삼양사료(주)에서 생산된 고형사료를 공급하여 사육하였다.
데이터처리
- 모든 실험결과에 대한 통계처리는 각 실험군별로 평근차이가 있는가를 검증하기 위하여 분산분석 (ANOVA 검증)을 수행하였으며, 군 간의 상호유의성은 student's t-test이용하여 검정하였다.
이론/모형
- Catalase 활성도 측정은 Aebi 방법에 따라 측정하였다. 50 mM 인산 완충액(pH 7.
- Flohe와 Otting의 방법에 의하여 측정하였다. 시험관에 50 mM potassium phosphate buffer (containing 0.
- Hydrogen peroxide 측정은 Wolff게 의한 방법 m을 사용하여 측정하였다. 100 pM xylenol orange, 250 |iM ammonium ferrous sulfete, 100 mM sorbitol, 25 mM IgSQ가 되도록각각을 합한 용액을 FOX I 시약으로 조제하고, 시료 50 p/에 FOX I 시약 950 B를 혼합한 후, 실온에서 최소 30분 이상방치한 다음, 원심분리하여 응결된 물질을 제거하고, 560nm에서 분광광도계로 측정하였다.
- 과산화지질 수준은 malondialdehyde(MDA)를 Ohkawa 방법22)을 시용하여 thiobarbituric acid(TBA)법에 의해 측정하였다. 신장 조직액의 10% 균질액 0.
- 단백질 함량은 Bradford 등의 방법23)을 이용하였다. 95% 에탄올 용액 50 m/에 coomaasie brilliant blue G-250 100 mg을 녹인 다음, 85% 인산 100 m/을 가하여 최종 부피가 1000ml가 되도록 한 용액 5 m/을 가하고 15분간 방치한 다음, 595nm에서 흡광도를 측정하여 정량하였다.
성능/효과
- 19 분으로 대조군과 비슷한 유영능력을 보였다. C, D군은 각각 135.53 ±99.25, 125.40± 62.28 분으로대조군에 비해서 증가하는 반면에 F군은 93.14±31.16 분으로 감소하는 경향을 보였다. 각 실험군의 유의성을 조사한 결과 모든 실험군에서 유의성 (p<0.
- 01) 있는 증가를 보였다. Fig. 5의 결과로볼 때 카페인 함유 실험군은 과산화지질의 수준이 상대적으로 다소 증가하는 경향을 보였으며 Park과 Cho보고와도대체로 일치하였다. 동일 카페인 함량(30 mg)수준에서 시료군들 사이에 유의성을 보인 것은 드링크제품의 배합성분들의 상호작용과 과산화지질 활성인자들⑸에 기인할 것으로 사료된다.
- Superoxide dismutase 및 Catalase 활성은 카페인함유 실험군에서 유의적으로 감소하였으나 , 인삼성분함유 실험군에서는활성도가 높게 나타났다. Hydroperoxide 함량은 모든 실험군에서 유의적인 증가를 보이지 않았으나 인삼성분함유 실험군은 대조군과 비슷한 함량을, 카페인함유 실험군은 대체로 증가하는 경향이었다. 과산화 지질 수준 및 단백질 함량 변화는인삼성분 실험군은 대조군에 비하여 유의성 있게 증가하지 않았으나 카페인 함유제품 실험군은 유의성 있는 증가를 보였다.
- 보였다. Superoxide dismutase 및 Catalase 활성은 카페인함유 실험군에서 유의적으로 감소하였으나 , 인삼성분함유 실험군에서는활성도가 높게 나타났다. Hydroperoxide 함량은 모든 실험군에서 유의적인 증가를 보이지 않았으나 인삼성분함유 실험군은 대조군과 비슷한 함량을, 카페인함유 실험군은 대체로 증가하는 경향이었다.
- 02%)으로 대조군에 비해서감소하는 경향을 보였다. 각 실험군의 유의성을 조사한 결과 B, C, F군을 제외한 D(p<0.05), E(p<0.01)군에서 유의성있게 감소하였다. SOD는 산소대사의 유해작용에 대한 가장중요한 방어효소의 하나로서 대사과정 중 생성되는 superoxide radical을 제거하기 때문에 생체내에서 SOD의 방어 기구는 중요한 역할을 할 것이다26).
- 40%)으로 대조군에비해서 감소하는 경향이 더욱 심하였다. 각 실험군의 유의성을 조사한 결과 C, D, E군에서 유의성 (p<0.01) 있게 감소하였다. 이러한 결과는 카페인 성분 첨가 식이의 시료 군들은 catalase 활성이 감소하는 반면 카페인 없는 인삼성분 첨가 실험군의 항산화 활성도가 상대적으로 높음을 알 수 있었다.
- 45%)로 대조군에 비하여 증가하는경향을 보였다. 각 실험군의 유의성을 조사한 결과 D, E군에서만 유의성 (p<0.01) 있는 증가를 보였다. Fig.
- 16 분으로 감소하는 경향을 보였다. 각 실험군의 유의성을 조사한 결과 모든 실험군에서 유의성 (p<0.01)있는 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과는 실험기간 동안 유영능력에 크나큰 영향을미치지 않고 있으므로 노화억제와 항산화 활성에 의한 체력의 향상은 기대할 수 없었다.
- 99%)로 대조군에비해서 증가하는 경향을 보였다. 각 실험군의 유의성을 조사한 결과 모든 실험군에서 유의성 (pvO.Ol)있는 증가를 보이지않았다. 커피나 카페인의 섭취와 지방대사와의 관련 연구에서커피가 혈청의 지방농도에 영향을 주지 않는다는 보고27)와카페인은 혈청 콜레스테롤, 혈청 인지질 등의 농도가 증가한다는 보고28)도 있다.
- 신장 조직학적 변화는 인삼성분 및 카페인 함유 실험군에서 크나큰 조직적 차이를 보이지 않았다. 따라서 각 실험군과실험방법에 따라 차이는 있겠으나 본 실험에 있어서는 인삼성분 함유제품이 카페인 함유제품보다 신장 조직의 항산화활성능력이 다소 증가하는 것으로 생각된다.
- 마우스 신장조직에서의 Catalase 활성도 변화를 조사한 결과 Fig. 4에서 보는 바와 같이 대조군 (A)는 101.50± 19.97 unit/mg protein이었으며, B군은 98.25±14.27(3.20%)으로대조군에 비해 약간 감소흐]는 경향을 보인 반면에, C, D, E, F군은 각각 75.92 ±12.28(25.20%), 84.87±6.43(16.38%), 71.96±8.90(29.10%), 89.93±25.41(11.40%)으로 대조군에비해서 감소하는 경향이 더욱 심하였다. 각 실험군의 유의성을 조사한 결과 C, D, E군에서 유의성 (p<0.
- 마우스의 신장 조직에서의 SOD 활성을 조사한 결과, Fig. 2에서 보는 바와 같이 대조군(A)이 105.01 ±24.81 unit/mg protein이었으며, B, C, D, E, F군은 각각 98.08±26.22 (6.67%), 96.01±20.28(8.64%), 76.84±16.81(26.88%), 77.82± 10.46(25.95%), 87.20±11.55(17.02%)으로 대조군에 비해서감소하는 경향을 보였다. 각 실험군의 유의성을 조사한 결과 B, C, F군을 제외한 D(p<0.
- SOD는 산소대사의 유해작용에 대한 가장중요한 방어효소의 하나로서 대사과정 중 생성되는 superoxide radical을 제거하기 때문에 생체내에서 SOD의 방어 기구는 중요한 역할을 할 것이다26). 본 실험에서 B, C군의 SOD 활성이 D, E 군보다 증가된 것은 시료성분 중의 인삼성분들로 인하여 생체 방어력이 증가한 것으로 여겨진다. 한편, Fat diet에서 인삼추출물이 지방합성과 축적을 억제하여 항산화효소 활성증대 보다는 활성산소 라디칼을 제거하여 나타난다는 보고14)가 있다.
- Ybkozawa등3)에 의하면 인삼성분은 radical 효소의 활성을 증대시켜 peroxisome에서 과산화수소가 소거되며, 과산화수소 함량이 감소한다고 하였다. 본 실험에서는 인삼성분 제품보다 카페인 함유.실험군들이 간과 신장 조직에서 과산화수소의 함량이 다소 증가하는 것은 Sung 등15) 의 보고와도 대체로 일치하였다.
- 유영능력은 모든 실험군에서 유의적인 차이를 보이지 않았으나 무수카페인 실험군만은 다소 감소하는 경향을 보였다. Superoxide dismutase 및 Catalase 활성은 카페인함유 실험군에서 유의적으로 감소하였으나 , 인삼성분함유 실험군에서는활성도가 높게 나타났다.
- 01) 있게 감소하였다. 이러한 결과는 카페인 성분 첨가 식이의 시료 군들은 catalase 활성이 감소하는 반면 카페인 없는 인삼성분 첨가 실험군의 항산화 활성도가 상대적으로 높음을 알 수 있었다. 이러한 연구 결과는 흰쥐 간과 신장에서 카페인과 VE식이가 SOD, CAT에 미치는 영향26), 카페인 첨가가 흰쥐 간의 항산화 활성에 미친 영향⑸등의 연구 결과와도 대체로 일치하는 경향이었다.
- 3과 같다. 즉, 대조군(A)이 4.69±0.26mM/g kidney이었으며, B군은 4.64±0.14 (1.07%)으로 대조군과 비슷한 함량을 보인 반면에, C, D군은 각각 4.43±0.70 (5.54 %), 4.24±0.71(9.60%)으로 감소하는 경향을 보였으며, E, F 군은 각각 4.92±0.75(4.90%), 4.83±0.54(2.99%)로 대조군에비해서 증가하는 경향을 보였다. 각 실험군의 유의성을 조사한 결과 모든 실험군에서 유의성 (pvO.
후속연구
- 아직까지 밝혀지고 있지 않다. 따라서 단일성분의 투여보다는 최종제품 또는 복합성분 즉 추출물 형태의 투여에 의한효과의 발현이 인삼 본래의 효능을 측정할 수 있는 중요한지표가 될 것이다.
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