[논문]하수오 추출물의 혈당강하작용

김옥경

doi:10.12925/jkocs.2008.25.3.10

[국내논문] 하수오 추출물의 혈당강하작용
Antidiabetic Effect of Ha-Su-O(polygoni radix) 원문보기

한국유화학회지 = Journal of oil & applied science, v.25 no.3 = no.72, 2008년, pp.347 - 354

Abstract ▼ AI-Helper

This study was done to investigate the antidiabetic effect of polygoni radix in Streptozotocin(STZ)-induced diabetic rats. Diabetes was induced by intravenous injection of STZ at a dose of 45mg/kg dissolved in citrate buffer. The ethanol extract of polygoni radix was orally administrated once a day for 7 days. The content of serum glucose, triglyceride(TG), total cholesterol were significantly decreased in polygoni radix treated STZ-sample group compared to the those of STZ-control group. The content of hepatic glycogen and activities of glucose-6-phosphate dehydrogenase(Glucose-6-PDH), glucokinase were significantly increased, but activity of glucose-6-phoshatase was decreased in polygoni radix treated STZ-sample group compared to the those of STZ-control group. These results indicated that ethanol extract of polygoni radix would have antidiabetic effect in STZ-induced diabetic rats.

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AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 당뇨증상 개선의 1차적인 것으로 식사후 체내로 흡수된 당이 각조직의 세포가 잘 이용될 수 있는 속도를 증가시키는 glucokinase(GK), glucose-6-phosphate, glucose-6-phosphate dehydrogenase등의 효소 활성을 측정한 결과 유의성 있는 결과를 얻었다. 따라서 하수오 에탄올 추출물이 STZ로 유발된 당뇨성 흰쥐의 혈당 강하효과와 당대사와 관련된 효소 활성변화를 관찰하여 탄수화물의 흡수를 지연시켜 혈당을 효율적으로 감소시킬 수 있는 당뇨 개선을 위한 천연기능성 식. 의약소재 개발의 기초자료를 얻고자 하였다.
따라서 하수오 에탄올 추출물이 STZ로 유발된 당뇨성 흰쥐의 혈당 강하효과와 당대사와 관련된 효소 활성변화를 관찰하여 탄수화물의 흡수를 지연시켜 혈당을 효율적으로 감소시킬 수 있는 당뇨 개선을 위한 천연기능성 식. 의약소재 개발의 기초자료를 얻고자 하였다.

제안 방법

체중 220±10 g 내외의 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐를 1주일간 적응시킨 후 4군으로 나누어 하룻밤 동안 절식시킨 후 당뇨유발군은 streptozotocin(STZ)을 45mg/kg,b.w 용량으로 0.01M citric acid buffer(pH 4.5)에 녹여 2㎖/㎏,b.w.의 용량으로,정상군은 0.9%saline을 꼬리정맥에 주사를 하였다.
9%saline을 꼬리정맥에 주사를 하였다. STZ 주사 48시간 후에 눈의 정맥으로부터 혈액을 채취하여 3000rpm/20분 원심분리하여 혈당수준이 300mg/㎗ 이상인 것을 당뇨 유발 흰쥐로 간주하였다. 정상군(normal), 당뇨 유발 대조군(STZ-control), 당뇨유발 실험군(STZ-sample)의 3그릅으로 나누고 그룹당 7마리씩 나누어 정상군과 당뇨 유발 대조군에는 0.
STZ 주사 48시간 후에 눈의 정맥으로부터 혈액을 채취하여 3000rpm/20분 원심분리하여 혈당수준이 300mg/㎗ 이상인 것을 당뇨 유발 흰쥐로 간주하였다. 정상군(normal), 당뇨 유발 대조군(STZ-control), 당뇨유발 실험군(STZ-sample)의 3그릅으로 나누고 그룹당 7마리씩 나누어 정상군과 당뇨 유발 대조군에는 0.5% CMC 용액만을, 실험군은 하수오 에탄올 추출물을500㎎/㎏ body weight(b.w) 용량으로 0.5% CMC 용액에 현탁시켜 10㎖/kg b.w.씩 1일 1회 7일간 경구 투여 하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 하수오는 경동시장에서 구입(영주 산)하였으며 시약 및 기기는 Kim[6]의 방법에 따라 사용하였다.

데이터처리

모든 실험 결과는 평균치와 ± 표준 오차로 계산하였고, 각 군간의 차이는 Student,s t-test를 실시하여 p값이 5% 미만일 때 유의성이 있다고 판정하였다.

이론/모형

혈청중의 glucose, TG, 총콜레스테롤, HDL-콜레스테롤 함량과 간조직중의 glycogen함량과 당대사를 위한 glucose-6-phosphatase(G-6-pase), glucose-6 phosphate dehydrogenase(G-6-PDH), glucokinase 측정은 Kim[16]과 같은 방법으로 측정하였다.

성능/효과

한편, 당뇨 유발시 당대사에 관여하는 lysosomal glycosidase, glucose-6-phosphate dehydrogenase, fatty acid synthetase, acetyl CoA carboxylase, glucokinase(GK), phosphofructokinase 및 glucose-6-phosphatase(G-6-Pase) 등의 효소들도 많은 변화가 있음이 보고되었다[12-15]. 따라서 본 연구에서는 당뇨증상 개선의 1차적인 것으로 식사후 체내로 흡수된 당이 각조직의 세포가 잘 이용될 수 있는 속도를 증가시키는 glucokinase(GK), glucose-6-phosphate, glucose-6-phosphate dehydrogenase등의 효소 활성을 측정한 결과 유의성 있는 결과를 얻었다. 따라서 하수오 에탄올 추출물이 STZ로 유발된 당뇨성 흰쥐의 혈당 강하효과와 당대사와 관련된 효소 활성변화를 관찰하여 탄수화물의 흡수를 지연시켜 혈당을 효율적으로 감소시킬 수 있는 당뇨 개선을 위한 천연기능성 식.
정상군이 131.84±5.25 mg/㎗에 비해 당뇨 대조군은 521.21±17.63 mg/㎗으로 유의적인 증가(p<0.05)를 나타내었으나 하수오 추출물 500mg/kg을 투여한 군에서는 368.21±9.50mg/㎗로 당뇨 대조군과 비교하여 유의적인 감소(p<0.05)를 나타내었다.
정상군과 비교하여 당뇨대조군에서 유의적인 감소(p<0.05)를 나타내었다.
총콜레스테롤과 TG의 함량은 정상군에 비해 당뇨 대조군에서 각각 85.70±6.21mg/㎗, 113.57±21.36mg/㎗로 증가를 나타내었으나, 하수오 추출물 투여에 의하여 총 콜레스테롤은 66.50±3.72mg/㎗, TG 함량은 29.10±6.42mg/㎗로 각각 유의적인 감소(p<0.05)를 나타내었다.
이들 결과는 Bang등[17]의 인동초 추출물과 Lee등[18]의 배양인삼분말 투여에 의한 실험과 유사한 결과를 나타내었다. 특히 본 실험결과 순환기 질환의 발병초기의 지표로 알려진 동맥경화지수(Al)의 감소를 나타내어 하수오 에탄올 추출물이 당뇨쥐의 지질대사에 효과가 있는 것으로 사료된다.
특히 STZ 투여는 G-6-Pase mRNA의 발현을 증가시키고 그 결과 당뇨병에서 G-6-Pase 활성을 증가시키며 고혈당과 함께 혈장의 protein Kinase 활성도와 insulin 농도를 감소시킨다는 보고[23]에 따라 본 실험에서도 STZ 투여로 인해 정상군과 비교하여 유의적인 증가(p<0.05)를 나타내었으나 하수오 추출물 투여로 인해 유의적인 감소(p<0.05)를 나타내었다.
1. STZ 투여로 증가된 혈당치가 추출물 투여에 의해 유의적인 감소(p<0.05)를 나타내었다.
2. STZ 투여로 증가된 TG, Total 콜레스테롤 함량이 추출물 투여에 의해 유의적인 감소p<0.05)를 나타내었으며, STZ 투여로 인해 감소된 HTR과 증가된 AI은 추출물 투여에 의해 각각 증가와 감소를 나타내었지만 유의성은 없었다.
3. STZ 투여로 감소된 Glycogen, Glucose-6-phosphate dehydrogenase, Glucokinase 활성도가 추출물 투여로 각각 유의적인 증가(p<0.05)를 나타내었고, 증가된Glucose-6-phosphatase활성도는 유의적인 감소(p<0.05)를 나타내었다.

후속연구

이와 같이, 하수오 에탄올 추출물 500mg/kg을 투여한 결과 혈당 저하, 지질 대사의 개선효과 및 정상적인 당 대사 활성을 갖는 유효성분을 함유하고 있음을 알수 있었으며 이에 대한 성분의 분리가 이루어져야할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	당뇨병의 발생기전은 어떻게 분류하나?	당뇨병의 발생기전은 췌장의 β-세포가 파괴되어 인슐린 분비부족 현상이 발생하는 인슐린 의존형 당뇨병(insulin dependent diabetes mellitus)과 인슐린 비의존형 당뇨병(non-insulin dependent diabetes mellitus)로 분류된다[1]
	하수오 에탄올 추출물의 혈당저하, 지질대사 및 당대사 분석 실험 한 결과는?	1. STZ 투여로 증가된 혈당치가 추출물 투여에 의해 유의적인 감소(p<0.05)를 나타내었다. 2. STZ 투여로 증가된 TG, Total 콜레스테롤 함량이 추출물 투여에 의해 유의적인 감소p<0.05)를 나타내었으며, STZ 투여로 인해 감소된 HTR과 증가된 AI은 추출물 투여에 의해 각각 증가와 감소를 나타내었지만 유의성은 없었다. 3. STZ 투여로 감소된 Glycogen, Glucose-6-phosphate dehydrogenase, Glucokinase 활성도가 추출물 투여로 각각 유의적인 증가(p<0.05)를 나타내었고, 증가된Glucose-6-phosphatase활성도는 유의적인 감소(p<0.05)를 나타내었다.
	당뇨 유발시 당대사에 관여하는 효소들은?	1%, anthraguinone: emodin, chrysophanol, leccithin 등이 있으며[8], 생리활성 실험은 Kim등[9]의 백하수오 추출액이 고지혈증 및 Streptozotocin(STZ) 유발 당뇨성 흰쥐의 혈청지질 성분 및 효소 활성에 미치는 영향, You등[10] 이 하수오가 유기수은으로 소상된 생쥐의 배양 대뇌 신경세포에 미치는 영향에 관한 연구, Lee등[11]이 하수오가 xanthine oxidase와 hyperxanthine에 의해 손상된 혈관 내피세포에 미치는 영향에 관한 연구등이 보고되었다. 한편, 당뇨 유발시 당대사에 관여하는 lysosomal glycosidase, glucose-6-phosphate dehydrogenase, fatty acid synthetase, acetyl CoA carboxylase, glucokinase(GK), phosphofructokinase 및 glucose-6-phosphatase(G-6-Pase) 등의 효소들도 많은 변화가 있음이 보고되었다[12-15]. 따라서 본 연구에서는 당뇨증상 개선의 1차적인 것으로 식사후 체내로 흡수된 당이 각조직의 세포가 잘 이용될 수 있는 속도를 증가시키는 glucokinase(GK), glucose-6-phosphate, glucose-6-phosphate dehydrogenase등의 효소 활성을 측정한 결과 유의성 있는 결과를 얻었다.

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