본 연구는 고 isoflavone 콩나물이 만성 에탄올 섭취 동물에서 지질대사와 항산화 효소계에 미치는 영향을 살펴보고 기능성 식품으로서의 가능성을 알아보기 위하여 수행되었다. 실험동물은 SD계 수컷쥐를 사용하였으며 40일간 Lieber-DeCarli 액체식이를 일부 변형한 실험식을 공급하여 고 isoflavone 콩나물과 isoflavone 추출물이 에탄올 투여 흰쥐의 지질대사와 항산화효소계에 미치는 영향을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. High SS군은 알코올 대조군에 비하여 체중증가량, 식이섭취량 및 식이효율이 모두 증가되었으나, low SS군과 IE군은 전반적으로 체중증가량, 식이섭취량 및 식이효율이 알코올 대조군보다 낮았다. 고 isoflavone 콩나물과 대두 isoflavone 추출물은 알코올 투여시 증가된 혈장 TG, TC, AI를 낮추었고, HDL-chol/TC의 비를 높였으며 간조직의 총 지질량, TG, TC 수준을 낮추었다. Isoflavone 추출물은 간조직의 TBARS 수준을 유의하게 낮추었으나 간조직 항산화효소 활성도를 증가시키지는 않았으므로 isoflavone의 항산화기전에 대한 연구가 필요할 것으로 보인다. 이상의 결과로부터 고 isoflavone 콩나물과 isoflavone 추출물은 혈장과 간조직의 지질 농도와 지질과산화를 낮추며 일부 항산화 효소계에 긍정적인 효과를 미치는 것으로 보인다.
본 연구는 고 isoflavone 콩나물이 만성 에탄올 섭취 동물에서 지질대사와 항산화 효소계에 미치는 영향을 살펴보고 기능성 식품으로서의 가능성을 알아보기 위하여 수행되었다. 실험동물은 SD계 수컷쥐를 사용하였으며 40일간 Lieber-DeCarli 액체식이를 일부 변형한 실험식을 공급하여 고 isoflavone 콩나물과 isoflavone 추출물이 에탄올 투여 흰쥐의 지질대사와 항산화효소계에 미치는 영향을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. High SS군은 알코올 대조군에 비하여 체중증가량, 식이섭취량 및 식이효율이 모두 증가되었으나, low SS군과 IE군은 전반적으로 체중증가량, 식이섭취량 및 식이효율이 알코올 대조군보다 낮았다. 고 isoflavone 콩나물과 대두 isoflavone 추출물은 알코올 투여시 증가된 혈장 TG, TC, AI를 낮추었고, HDL-chol/TC의 비를 높였으며 간조직의 총 지질량, TG, TC 수준을 낮추었다. Isoflavone 추출물은 간조직의 TBARS 수준을 유의하게 낮추었으나 간조직 항산화효소 활성도를 증가시키지는 않았으므로 isoflavone의 항산화기전에 대한 연구가 필요할 것으로 보인다. 이상의 결과로부터 고 isoflavone 콩나물과 isoflavone 추출물은 혈장과 간조직의 지질 농도와 지질과산화를 낮추며 일부 항산화 효소계에 긍정적인 효과를 미치는 것으로 보인다.
The present study evaluated the effects of isoflavone-rich bean sprout on the lipid metabolism in ethanol-treated rats. Fifty male Sprague-Dawley rats were randomly divided into five groups: normal control, alcohol control, low soybean sprout+ethanol (low SS), high soybean sprout+ethanol (high SS) a...
The present study evaluated the effects of isoflavone-rich bean sprout on the lipid metabolism in ethanol-treated rats. Fifty male Sprague-Dawley rats were randomly divided into five groups: normal control, alcohol control, low soybean sprout+ethanol (low SS), high soybean sprout+ethanol (high SS) and isoflavone extract+ethanol (IE). They were fed experimental diets based on Lieber-DeCarli liquid diet for 40 days. Body weight, food intake and feed efficiency ratio (FER) of ethanol-treated groups were significantly suppressed compared with that of the normal control group. Among the ethanol-treated groups, high SS group showed in significant increase in the body weight, food intake and FER. Supplementation of isoflavone-rich soybean sprout powder or isoflavone extract significantly decreased plasma triglyceride (TG), total cholesterol (TC), atherogenic index (AI) and increased the ratio of HDL-cholesterol to TC. Supplements also significantly decreased total lipid, TG and TC in liver tissue compared with that of alcohol control. There was a significant decrease in hepatic lipid peroxidation products in IE group compared with other ethanol-treated groups. This results suggest that supplementation of isoflavone-rich bean sprout powder may exert beneficial effects on lipid metabolism in chronically alcohol-treated animals by improving lipid profiles in plasma and liver tissues.
The present study evaluated the effects of isoflavone-rich bean sprout on the lipid metabolism in ethanol-treated rats. Fifty male Sprague-Dawley rats were randomly divided into five groups: normal control, alcohol control, low soybean sprout+ethanol (low SS), high soybean sprout+ethanol (high SS) and isoflavone extract+ethanol (IE). They were fed experimental diets based on Lieber-DeCarli liquid diet for 40 days. Body weight, food intake and feed efficiency ratio (FER) of ethanol-treated groups were significantly suppressed compared with that of the normal control group. Among the ethanol-treated groups, high SS group showed in significant increase in the body weight, food intake and FER. Supplementation of isoflavone-rich soybean sprout powder or isoflavone extract significantly decreased plasma triglyceride (TG), total cholesterol (TC), atherogenic index (AI) and increased the ratio of HDL-cholesterol to TC. Supplements also significantly decreased total lipid, TG and TC in liver tissue compared with that of alcohol control. There was a significant decrease in hepatic lipid peroxidation products in IE group compared with other ethanol-treated groups. This results suggest that supplementation of isoflavone-rich bean sprout powder may exert beneficial effects on lipid metabolism in chronically alcohol-treated animals by improving lipid profiles in plasma and liver tissues.
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문제 정의
본 연구는 고 isoflavone 콩나물이 만성 에탄올 섭취 동물에서 지질대사와 항산화 효소계에 미치는 영향을 살펴보고 기능성 식품으로서의 가능성을 알아보기 위하여 수행되었다. 실험동물은 SD계 수컷쥐를 사용하였으며 40일간 Lieber-DeCarli 액체식이를 일부 변형한 실험식을 공급하여 고 isoflavone 콩나물과 isoflavone 추출물이 에탄올 투여 흰쥐의 지질대사와 항산화효소계에 미치는 영향을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
본 연구에서는 콩나물이 숙취해소용 음식의 재료로서 많이 사용된다는 점에서 선행연구에서 선별한 isoflavone 함량이 높은 소호콩나물의 투여가 만성 알코올 섭취 동물의 지질대사에 미치는 영향을 조사하고자 하였다.
제안 방법
0 mL이 되게 한 후 25℃에서 5분간 반응시킨 뒤 240 nm에서 흡광도를 측정하였다. H2O2의 흡광도 변화와 몰흡광계수로부터 H2O2의 농도를 구한 다음 감소된 H2O2 nmol/min/mg protein으로 효소 활성도를 계산하였다.
이 액체식이는 에탄올 자체의 독성효과를 영양불량에 의한 영향과 분리하여 평가할 수 있도록 충분한 영양공급을 할 뿐만 아니라 에탄올을 충분히 투여할 수 있는 에탄올 표준식이다. Isoflavone의 함량은 선행 연구(30)에서 체중 kg당 3～30 mg 정도의 isoflavone 첨가가 효과있었음을 감안하여, 하루 평균 사료 섭취량을 70 mL로 추정할 때 low SS군의 isoflavone 섭취량은 1일 3.79 mg/kg body weight(BW), high SS군은 19.01 mg/kg BW, 0.2% IE군은 19.01 mg/kg BW의 수준으로 설정하였으며 모든 실험식은 열량영양소들의 비율을 동일하게 하여 isocaloric diet가 되도록 하였다. 실험의 결과가 콩나물 isoflavone에 의한 효과인지 콩나물의 다른 성분에 의한 효과인지를 살펴보기 위하여 high SS군의 isoflavone 함량과 IE군의 isoflavone 함량을 동량으로 정하였다.
그리고 그 상층액은 다시 105,000×g에서 1시간 동안 ultracentrifuge(Beckman, Optima TLX-120)하여 cytosol 분획과 microsome 분획을 분리하였다. Mitochondria 분획은 0.25 M sucrose 용액에 현탁시켜 catalase(CAT)의 활성도 측정에 사용하고, cytosol 분획은 glutathione peroxidase(GPx)와 superoxide dismutase(SOD)의 활성 측정에 사용하였다.
64 mg/dL)과 알코올 투여군들 사이에 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. TC가 감소할 경우 HDL-chol도 감소하므로 TC에서 HDL-chol의 차지하는 비율(%)을 살펴보았다. 정상 대조군(39.
혈장의 thiobarbituric acid-reactive substances(TBARS) 측정은 Taladgis방법(36)에 의하였다. Tetramethoxypropane 을 가수분해하여 조제한 malondialdehyde(MDA) 표준용액을 혈장과 동일한 조건에서 반응시켜 535 nm에서 흡광도를 측정하여 TBA-MDA chromopore의 표준곡선을 얻고 이 곡선으로부터 TBARS의 양을 산출하였다. 간과 신장조직 중 TBARS 측정은 Uchiyama와 Mihara의 방법(37)에 의하였으며 520 nm와 535 nm에서 흡광도를 측정하여 두 가지 흡광도의 차이로부터 TBARS의 양을 조직 wet weight g당 함량으로 계산하였다.
HDL-cholesterol(HDL-chol)은 Finley방법(33)에 준한 효소법에 의한 kit(아산제약, 한국)를 사용하여 혈청내 HDL-chol을 제외한 콜레스테롤을 침전시켜 제거한 후 상층액을 검체로 하여 500 nm에서 그 흡광도를 측정하여 정량하였다. 동맥경화지수(atherogenic index, AI)는 측정된 TC와 HDL-chol로부터 산출하였다.
, Korea)로 사육한 다음 난괴법으로 10마리씩 5군으로 나누었다. 실험군의 분류는 (1) 정상 대조군 (2) 알코올 대조군 (3) 알코올＋콩나물 분말 2.37% 첨가군(low SS) (4) 알코올＋콩나물 분말 11.78% 첨가군(high SS) (5) 알코올＋isoflavone 추출물 0.10% 첨가군(IE)이다. 실험식 이는 Lieber-Decarli 액체식이를 일부 수정한 조성을 가진 식이로서, 에탄올이 5%(w/v)수준으로 첨가되었고 1 mL당1 kcal를 공급하며 에탄올로부터 공급되는 열량은 총 열량의 36%에 해당하였다.
본 연구는 고 isoflavone 콩나물이 만성 에탄올 섭취 동물에서 지질대사와 항산화 효소계에 미치는 영향을 살펴보고 기능성 식품으로서의 가능성을 알아보기 위하여 수행되었다. 실험동물은 SD계 수컷쥐를 사용하였으며 40일간 Lieber-DeCarli 액체식이를 일부 변형한 실험식을 공급하여 고 isoflavone 콩나물과 isoflavone 추출물이 에탄올 투여 흰쥐의 지질대사와 항산화효소계에 미치는 영향을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. High SS군은 알코올 대조군에 비하여 체중증가량, 식이섭취량 및 식이효율이 모두 증가되었으나, low SS군과 IE군은 전반적으로 체중증가량, 식이섭취량 및 식이효율이 알코올 대조군보다 낮았다.
10% 첨가군(IE)이다. 실험식 이는 Lieber-Decarli 액체식이를 일부 수정한 조성을 가진 식이로서, 에탄올이 5%(w/v)수준으로 첨가되었고 1 mL당1 kcal를 공급하며 에탄올로부터 공급되는 열량은 총 열량의 36%에 해당하였다. 이 액체식이는 에탄올 자체의 독성효과를 영양불량에 의한 영향과 분리하여 평가할 수 있도록 충분한 영양공급을 할 뿐만 아니라 에탄올을 충분히 투여할 수 있는 에탄올 표준식이다.
01 mg/kg BW의 수준으로 설정하였으며 모든 실험식은 열량영양소들의 비율을 동일하게 하여 isocaloric diet가 되도록 하였다. 실험의 결과가 콩나물 isoflavone에 의한 효과인지 콩나물의 다른 성분에 의한 효과인지를 살펴보기 위하여 high SS군의 isoflavone 함량과 IE군의 isoflavone 함량을 동량으로 정하였다. 본 실험에 사용한 콩나물 분말 시료는 본 연구실의 선행연구인 66품종 나물콩과 콩나물의 isoflavone 분석(27)의 결과에서 isoflavone 함량이 가장 높은 것으로 나타난 소호콩나물을 재배하여 50℃에서 12시간동안 열풍 건조 후 분말화하였다.
1 mL을 넣어 반응을 종결시키고, 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 효소활성도의 단위는 효소원을 넣지 않고 반응시킨 15 mM pyrogallol용액의 자동산화를 50% 억제하는데 필요한 cytosolic protein에 대한 SOD unit의 양으로 하였다.
희생전 12시간 절식시킨 후 1% ketamin hydrochloride 용액을 0.2 mL/100 g BW로 복강내 주사하여 마취시켜 개복하고 heparin(100 units/mL) 처리가 된 주사기로 복부 대정맥에서 혈액을 채취하였다. 혈액은 3000 rpm에서 20분간 원심분리하여 혈장을 분리하여 -70℃의 deep freezer에 냉동보관하였다.
대상 데이터
Isoflavone 추출물은 (주)Bioland(Seoul, Korea)에서 제공한 “이소본 40”으로 total isoflavone의 함량이 40.9%인 대두 isoflavone 추출물을 사용하였다.
실험의 결과가 콩나물 isoflavone에 의한 효과인지 콩나물의 다른 성분에 의한 효과인지를 살펴보기 위하여 high SS군의 isoflavone 함량과 IE군의 isoflavone 함량을 동량으로 정하였다. 본 실험에 사용한 콩나물 분말 시료는 본 연구실의 선행연구인 66품종 나물콩과 콩나물의 isoflavone 분석(27)의 결과에서 isoflavone 함량이 가장 높은 것으로 나타난 소호콩나물을 재배하여 50℃에서 12시간동안 열풍 건조 후 분말화하였다. Isoflavone 추출물은 (주)Bioland(Seoul, Korea)에서 제공한 “이소본 40”으로 total isoflavone의 함량이 40.
실험동물은 3주령된 Sprague-Dawley종 수컷 흰쥐 50마리(Central Lab animal, Korea)를 환경이 조절된 사육실(기온 20±2 ℃, 습도 55±1%, 12 hr dark/light cycle)에서 평균 체중이 180 g이 될 때까지 2주간 pellet형 고형사료(Jeil animal feed Co., Korea)로 사육한 다음 난괴법으로 10마리씩 5군으로 나누었다.
41배 증가함을 알 수 있었다. 이들 중 특히 소호콩나물은 isoflavone 함량이 3343.8 mg/kg으로 다른 콩나물들의 평균인 1898.3 mg/kg의 1.76배에 달하였으므로 이를 고 isoflavone 콩나물로 선정하였다.
데이터처리
Different capital superscripts in the same column indicate significant difference (p<0.05) among 5 groups by Duncan's multiple comparison test.
Different small superscripts in the same column indicate significant difference (p<0.05) among 4 alcohol groups by Duncan's multiple comparison test.
실험 결과는 SPSS package program(version 12.0)을 이용하여 평균±표준오차로 나타내었으며 각 군의 평균치간의 차이에 대한 유의성은 one-way ANOVA(analysis of variance)와 Duncan's multiple comparison test에 의해 p<0.05 수준에서 검증하였다.
GPx 활성도는 Paglia와 Valentine의 방법(39)에 따라 산화형 glutathione(GSSG)이 glutathione reductase와 NADPH에 의하여 환원될 때 NADPH의 흡광도가 감소하는 정도를 측정하였다. 즉 0.
혈장 중성지방(Tryglyceride; TG)은 Muller방법(31)에 준한 효소법에 의한 kit(아산제약, 한국)를 사용하여 550 nm에서 그 흡광도를 측정하여 정량하였으며 혈장 총 콜레스테롤(total cholesterol; TC)은 Richmond방법(32)에 준한 효소법에 의한 kit(아산제약, 한국)를 사용하여 500 nm에서 흡광도를 측정하여 정량하였다. HDL-cholesterol(HDL-chol)은 Finley방법(33)에 준한 효소법에 의한 kit(아산제약, 한국)를 사용하여 혈청내 HDL-chol을 제외한 콜레스테롤을 침전시켜 제거한 후 상층액을 검체로 하여 500 nm에서 그 흡광도를 측정하여 정량하였다. 동맥경화지수(atherogenic index, AI)는 측정된 TC와 HDL-chol로부터 산출하였다.
SOD 활성도는 알칼리 상태에서 pyrogallol의 자동산화에 의한 발색을 이용한 Marklund 방법(38)으로 측정하였다. 10 mM EDTA를 포함한 50 mM Tris HCl buffer(pH 8.
Tetramethoxypropane 을 가수분해하여 조제한 malondialdehyde(MDA) 표준용액을 혈장과 동일한 조건에서 반응시켜 535 nm에서 흡광도를 측정하여 TBA-MDA chromopore의 표준곡선을 얻고 이 곡선으로부터 TBARS의 양을 산출하였다. 간과 신장조직 중 TBARS 측정은 Uchiyama와 Mihara의 방법(37)에 의하였으며 520 nm와 535 nm에서 흡광도를 측정하여 두 가지 흡광도의 차이로부터 TBARS의 양을 조직 wet weight g당 함량으로 계산하였다.
간조직 중 총 지질은 Folch방법(34)에 의해 추출하였다. 간조직 1 g을 취하여 20배 부피의 chloroform : methanol(2:1, V/V) 용매와 함께 homogenizer(PT 1200C, Kinematica AG, Switzerland)로 마쇄한 후 분액깔대기로 분리시킨 지질 분획을 nitrogen gas하에 건조한 후 칭량하였다.
간조직의 mitochondria와 cytosol 분획의 단백질 함량은 bovine serum albumin을 표준물질로 하여 Bradford방법 (41)에 의해 정량하였다.
간조직 1 g을 취하여 20배 부피의 chloroform : methanol(2:1, V/V) 용매와 함께 homogenizer(PT 1200C, Kinematica AG, Switzerland)로 마쇄한 후 분액깔대기로 분리시킨 지질 분획을 nitrogen gas하에 건조한 후 칭량하였다. 중성지방과 콜레스테롤 측정은 Sale(35)의 수정된 방법으로 측정용 효소시액에 유화제로 0.5% Triton X-100과 3 mM Sodium cholate를 혼합하여 발색시 일어나는 탁도(turbidity)를 제거한 후 중성지방은 550 nm, 콜레스테롤은 500 nm에서 각각 흡광도를 측정하였다.
혈장 중성지방(Tryglyceride; TG)은 Muller방법(31)에 준한 효소법에 의한 kit(아산제약, 한국)를 사용하여 550 nm에서 그 흡광도를 측정하여 정량하였으며 혈장 총 콜레스테롤(total cholesterol; TC)은 Richmond방법(32)에 준한 효소법에 의한 kit(아산제약, 한국)를 사용하여 500 nm에서 흡광도를 측정하여 정량하였다. HDL-cholesterol(HDL-chol)은 Finley방법(33)에 준한 효소법에 의한 kit(아산제약, 한국)를 사용하여 혈청내 HDL-chol을 제외한 콜레스테롤을 침전시켜 제거한 후 상층액을 검체로 하여 500 nm에서 그 흡광도를 측정하여 정량하였다.
혈장의 thiobarbituric acid-reactive substances(TBARS) 측정은 Taladgis방법(36)에 의하였다. Tetramethoxypropane 을 가수분해하여 조제한 malondialdehyde(MDA) 표준용액을 혈장과 동일한 조건에서 반응시켜 535 nm에서 흡광도를 측정하여 TBA-MDA chromopore의 표준곡선을 얻고 이 곡선으로부터 TBARS의 양을 산출하였다.
성능/효과
6)Isovone 40 (Product No. HF-2002-038, Bioland Inc., Seoul, Korea) contains 40.9% of total pure isoflavone which consists of 36.9% total aglycone type (22% daidzein, 11.7% glycitein, 6.39% genistein) and 4% total glycoside type.
GPx 활성도는 정상대조군(9.94±0.25 nmol/min/mg protein)에 비하여 알코올 대조군(8.73±0.37 nmol/min/mg protein)의 값이 유의적으로 낮았고 high SS군(8.89±0.26 nmol/min/mg protein)과 IE군 (8.72±0.33 nmol/min/mg protein)의 값은 알코올 대조군과 같은 수준이었으며 low SS군(9.68±0.14 nmol/min/mg protein)만이 유의적으로 높은 값이었다.
실험동물은 SD계 수컷쥐를 사용하였으며 40일간 Lieber-DeCarli 액체식이를 일부 변형한 실험식을 공급하여 고 isoflavone 콩나물과 isoflavone 추출물이 에탄올 투여 흰쥐의 지질대사와 항산화효소계에 미치는 영향을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. High SS군은 알코올 대조군에 비하여 체중증가량, 식이섭취량 및 식이효율이 모두 증가되었으나, low SS군과 IE군은 전반적으로 체중증가량, 식이섭취량 및 식이효율이 알코올 대조군보다 낮았다. 고 isoflavone 콩나물과 대두 isoflavone 추출물은 알코올 투여시 증가된 혈장 TG, TC, AI를 낮추었고, HDL-chol/TC의 비를 높였으며 간조직의 총 지질량, TG, TC 수준을 낮추었다.
간의 TG와 TC 함량은 알코올 대조군(38.98±2.07, 30.18±3.50 mg/g)이 정상 대조군(29.61±0.35, 20.72±0.89 mg/g)에 비해 유의적으로 높았으며 콩나물 분말이나 이소플라본 추출물 투여군은 모두 알코올 대조군에 비해 유의하게 낮은 값을 보였다.
간조직 중 SOD 활성도는 알코올 투여군들의 값이 정상대조군(1.27±0.06 unit/mg protein)의 값에 비해 유의적으로 높았으며 콩나물 분말(low SS-1.48±0.04 unit/mg protein, high SS-1.53±0.04 unit/mg protein)이나 isoflavone 추출물 투여군(1.55±0.03 unit/mg protein)은 알코올 대조군(1.70±0.02 unit/mg protein)에 비해 유의적으로 낮은 수준을 보였다.
간조직 중 총 지질함량은 모든 알코올 투여군이 정상 대조군(51.03±4.03 mg/g)에 비해 유의적으로 높았다.
High SS군은 알코올 대조군에 비하여 체중증가량, 식이섭취량 및 식이효율이 모두 증가되었으나, low SS군과 IE군은 전반적으로 체중증가량, 식이섭취량 및 식이효율이 알코올 대조군보다 낮았다. 고 isoflavone 콩나물과 대두 isoflavone 추출물은 알코올 투여시 증가된 혈장 TG, TC, AI를 낮추었고, HDL-chol/TC의 비를 높였으며 간조직의 총 지질량, TG, TC 수준을 낮추었다. Isoflavone 추출물은 간조직의 TBARS 수준을 유의하게 낮추었으나 간조직 항산화효소 활성도를 증가시키지는 않았으므로 isoflavone의 항산화기전에 대한 연구가 필요할 것으로 보인다.
본 연구실에서는 선행 연구로 isoflavone 함량이 풍부한 기능성 콩나물 개발을 위하여 국내 나물콩 66품종과 이들로 재배한 콩나물의 식이섬유 및 isoflavone 함량을 분석한 바 있다(27,28). 그 결과 콩에서 콩나물로 발아되는 과정에서 식이섬유는 평균 1.16배, isoflavone은 평균 1.41배 증가함을 알 수 있었다. 이들 중 특히 소호콩나물은 isoflavone 함량이 3343.
그러나 간조직 중 지질과산화물의 양은 정상 대조군(16.52±1.39 nmol/g tissue)에 비해 알코올 대조군(28.13±1.08 nmol/g tissue)이 유의적으로 높았다.
동맥경화지수(AI)는 알코올 대조군(3.52±0.43)이 정상대조군(1.55±0.13)과 다른 알코올 투여군들에 비해 유의적으로 높았으며 알코올 투여군들 중 low SS, IE군은 알코올 대조군에 비해 유의적으로 낮았으며 high SS군(0.67±0.22)은 유의적으로 가장 낮은 값을 보였다.
이를 뒷받침하는 자료로서 isoflavone의 섭취가 SOD의 생성을 촉진하고(59) lecithin의 산화를 저해하여 세포손상을 줄이며(60), flavonoid류와 isoflavone들이 간 마이크로솜의 지질과산화를 억제하여 간의 산화적 손상을 감소시킨다는 연구 보고(61)가 있다. 본 연구에서 IE군의 간조직 TBARS값이 알코올 대조군에 비해 유의하게 낮았고 정상대조군과는 유사한 수준을 보였다. 콩나물 분말 투여군들이 통계적으로 유의하지는 않으나 간조직 TBARS수준을 낮추는 경향을 보임으로써 isoflavone이 간조직의 산화적 손상을 낮추는데 기여할 가능성을 보인다.
콩나물에 풍부한 아미노산인 aspartate는 미토콘드리아 막의 malate-aspartate shuttle에서 oxaloacetate를 거쳐 malate로 되는 과정에서 NADH/NAD+비를 감소(53)시켜 간조직의 지방산 합성을 감소시켰음이 보고되었다(54). 본 연구에서 high SS군의 간조직 중 총 지질, TG, TC의 값이 IE군보다 낮은 것은 콩나물의 isoflavone뿐만 아니라 aspartate도 간조직 지질 함량 개선효과를 나타내었음을 추정해볼 수 있다.
Liber-DeCarli 액체식이를 8주 또는 3주간 흰쥐에게 공급했을 때 GSH-Px가 감소하였다는 보고(68,69)와 식이 열량의 36%를 에탄올로 6주 공급한 흰쥐의 GSH-Px의 활성이 유의적으로 감소하였다는 보고(66)가 이를 뒷받침한다. 본 연구의 결과 GSH-Px 활성은 알코올 투여군이 정상 대조군에 비해 다소 감소하였으며, 알코올 투여군 중에서는 low SS군이 정상대조군과 유사한 높은 값을 보였다. 이상의 결과로부터 isoflavone 투여가 알코올 투여 동물의 항산화 효소계에 일관성있는 영향을 보이기보다는 효소의 종류별로 미치는 효과가 차이가 있는 것으로 추정된다.
만성적인 에탄올 섭취시 CAT의 활성이 높아지는 것으로 보고되고 있는데(65,66) 이는 CAT가 과산화수소 생성계에서 알코올을 산화시키는 기능을 가지며, ADH와 함께 활성이 증가하기 때문인 것으로 알려져 있다. 본 연구의 결과에서 CAT 활성이 IE군에서 유의적으로 낮은 수준을 보인 것은 isoflavone이 알코올 섭취상태에서 CAT의 활성도를 낮추는 효과가 있음을 시사하나 그 메카니즘에 대해서는 분명하지 않다.
동물에게 에탄올을 섭취하게 하면 SOD 활성이 높아지는데(62) 이는 ADH(alcohol dehydrogenase)에 의해 다량 생성되는 NADH 또는 superoxide 음이온을 비롯한 활성 산소들이 SOD의 유전자 발현을 유도하기 때문이며(63) 항산화제가 존재하는 경우에는 SOD활성의 증가가 감소했다(64)는 연구보고가 있다. 본 연구의 결과에서 알코올 투여군은 정상 대조군에 비해 유의하게 높은 SOD활성을 보였으나 콩나물 분말이나 isoflavone 추출물 투여군의 SOD활성은 알코올 대조군에 비해 감소했는데 이는 isoflavone의 항산화작용에 의한 것으로 추정해 볼 수 있다.
식이효율은 정상 대조군(0.046±0.001)이 가장 높았으며 알코올 투여군들은 모두 정상 대조군에 비해 유의하게 낮은 값을 보였으나 high SS군(0.039±0.002)은 알코올 투여군들 중에서 유의하게 높은 값을 보였다.
알코올 투여군들에서 콩나물 분말 투여군들은 알코올 대조군과 유의적인 차이가 없었으나, IE군(18.01±0.52 nmol/g tissue)은 정상 대조군과 비슷한 값으로 다른 알코올 투여군에 비하여 유의적으로 낮은 값을 보여 isoflavone 추출물 투여가 간조직 중의 지질과산화 방지에 효과가 있는 것으로 나타났다.
알코올 투여군들의 체중 100 g당 상대적인 간무게는 정상 대조군 (2.46±0.11 g/100 g BW)에 비해 유의적으로 높게 나타났으며 알코올 투여군들 사이에 유의적 차이는 없었다.
본 연구의 결과 GSH-Px 활성은 알코올 투여군이 정상 대조군에 비해 다소 감소하였으며, 알코올 투여군 중에서는 low SS군이 정상대조군과 유사한 높은 값을 보였다. 이상의 결과로부터 isoflavone 투여가 알코올 투여 동물의 항산화 효소계에 일관성있는 영향을 보이기보다는 효소의 종류별로 미치는 효과가 차이가 있는 것으로 추정된다.
Isoflavone 추출물은 간조직의 TBARS 수준을 유의하게 낮추었으나 간조직 항산화효소 활성도를 증가시키지는 않았으므로 isoflavone의 항산화기전에 대한 연구가 필요할 것으로 보인다. 이상의 결과로부터 고 isoflavone 콩나물과 isoflavone 추출물은 혈장과 간조직의 지질 농도와 지질과산화를 낮추며 일부 항산화 효소계에 긍정적인 효과를 미치는 것으로 보인다.
37 mg/dL)은 알코올 대조군에 비해 유의하게 낮은 TG 수준을 나타내었으며, 콩나물 분말 투여는 isoflavone 추출물 투여에 비해 TG가 감소되는 경향을 보였다. 이와 같은 결과는 콩나물 분말 투여가 isoflavone 단독 투여보다 혈중 TG를 감소시키는데 더 효과적임을 의미하며 이는 식이섬유 등 콩나물의 다른 여러 성분이 복합적으로 영향을 미친 것으로 추정된다.
정상 대조군(39.85±1.87%)에 비해 알코올 대조군(23.88±2.63%)은 이 비율이 유의적으로 낮았으며 low SS군(36.71±1.63%)과 IE군(37.12±4.21%)은 정상 대조군과 비슷한 수준이었으며 high SS군(65.27±6.20%)은 모든 군에 비해 유의하게 높았다.
체중증가량은 정상 대조군(183.62±4.39 g)이 가장 높았으며, 알코올 투여군들 중에서는 high SS군(138.70±4.60 g)이 유의하게 높은 값을 보였으며, IE군(76.36±4.32 g)은 유의하게 낮은 값을 보였다.
콩나물 분말 투여군(low SS-38.15±1.85 mg/dL, high SS-33.52±2.29 mg/dL)과 IE군(43.05±2.37 mg/dL)은 알코올 대조군에 비해 유의하게 낮은 TG 수준을 나타내었으며, 콩나물 분말 투여는 isoflavone 추출물 투여에 비해 TG가 감소되는 경향을 보였다.
혈장과 간, 신장조직의 지질과산화물 농도에 미치는 영향은 Table 6과 같다. 혈장과 신장조직의 지질과산화물 수준은 모든 군들 간의 유의한 차이가 나타나지 않았다. 그러나 간조직 중 지질과산화물의 양은 정상 대조군(16.
후속연구
고 isoflavone 콩나물과 대두 isoflavone 추출물은 알코올 투여시 증가된 혈장 TG, TC, AI를 낮추었고, HDL-chol/TC의 비를 높였으며 간조직의 총 지질량, TG, TC 수준을 낮추었다. Isoflavone 추출물은 간조직의 TBARS 수준을 유의하게 낮추었으나 간조직 항산화효소 활성도를 증가시키지는 않았으므로 isoflavone의 항산화기전에 대한 연구가 필요할 것으로 보인다. 이상의 결과로부터 고 isoflavone 콩나물과 isoflavone 추출물은 혈장과 간조직의 지질 농도와 지질과산화를 낮추며 일부 항산화 효소계에 긍정적인 효과를 미치는 것으로 보인다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
에탄올에 의한 간조직의 손상에 대한 방어물질에는 무엇이 있는가?
에탄올에 의한 간조직의 손상은 에탄올 대사과정에서 microsomal membrane의 free radical 형성이 촉진되거나(4-7), 간세포의 산화환원 항상성이 변화하여(8-10) 알코올 대사 중간 생성물인 아세트알데히드가 축적되어 독성학적 영향을 미치기 때문으로 알려져 있다(11). 이에 대한 방어는 superoxide dismutase(SOD), catalase(CAT), gluthathione peroxidase(GPx) 등의 항산화 효소계와 비타민 C, E 등과 같은 항산화물질에 의하여 이루어지며 에탄올은 이들을 감소시킴으로써 조직의 산화적 스트레스를 증가시키는 것으로 보고되고 있다(12).
과량의 알코올을 만성적으로 섭취하게 되면 어떻게 되는가?
과량의 알코올을 만성적으로 섭취하게 되면 NADH/ NAD+비율이 높아지고 이로 인한 glycerol phosphate의 증가와 지방합성 효소인 diacyglycerol acyltransferase 및 phosphatidate phosphohydrolase의 활성이 높아짐으로써 지방산 합성이 촉진되고 혈액 중 지질농도가 높아지며 알코올성 지방간이 발달하는 것으로 알려져 있다(1-3).
에탄올에 의한 간 조직의 손상은 무엇 때문인가?
에탄올에 의한 간조직의 손상은 에탄올 대사과정에서 microsomal membrane의 free radical 형성이 촉진되거나(4-7), 간세포의 산화환원 항상성이 변화하여(8-10) 알코올 대사 중간 생성물인 아세트알데히드가 축적되어 독성학적 영향을 미치기 때문으로 알려져 있다(11). 이에 대한 방어는 superoxide dismutase(SOD), catalase(CAT), gluthathione peroxidase(GPx) 등의 항산화 효소계와 비타민 C, E 등과 같은 항산화물질에 의하여 이루어지며 에탄올은 이들을 감소시킴으로써 조직의 산화적 스트레스를 증가시키는 것으로 보고되고 있다(12).
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