L. casei 균주를 이용하여 알로에를 발효한 결과 다당체의 분자량이 현저하게 저분자화 되었다. 사염화탄소로 유도된 흰쥐의 간과 혈청에서 간기능 활성, 항산화효소 활성 및 지질과산화에 미치는 발효알로에의 용량별 효과를 조사하였다. 14일 연속적으로 발효알로에(50, 100 mg/kg)을 경구투여 하였다. 알로에 투여군에서 SOD, CAT의 활성은 유의성있게 활성이 증가하였으며, AST, ALT, MDA 함량을 측정한 결과 용량 의존적으로 감소하였다. 이러한 결과로 미루어 볼때 발효알로에는 사염화탄소로 유발된 간독성에 대하여 항산화효소 활성을 증가시키며, 지질과산화를 억제하는 것으로 사료된다.
L. casei 균주를 이용하여 알로에를 발효한 결과 다당체의 분자량이 현저하게 저분자화 되었다. 사염화탄소로 유도된 흰쥐의 간과 혈청에서 간기능 활성, 항산화효소 활성 및 지질과산화에 미치는 발효알로에의 용량별 효과를 조사하였다. 14일 연속적으로 발효알로에(50, 100 mg/kg)을 경구투여 하였다. 알로에 투여군에서 SOD, CAT의 활성은 유의성있게 활성이 증가하였으며, AST, ALT, MDA 함량을 측정한 결과 용량 의존적으로 감소하였다. 이러한 결과로 미루어 볼때 발효알로에는 사염화탄소로 유발된 간독성에 대하여 항산화효소 활성을 증가시키며, 지질과산화를 억제하는 것으로 사료된다.
Aloe vera extract was fermented by Lactobacillus casei. The ability of fermented Aloe vera (FAV) as an antioxidant to protect against $CCl_4$-induced oxidative stress and hepatotoxicity in rats was investigated. The rats were administered orally with various doses of FAV with 50, 100 mg/k...
Aloe vera extract was fermented by Lactobacillus casei. The ability of fermented Aloe vera (FAV) as an antioxidant to protect against $CCl_4$-induced oxidative stress and hepatotoxicity in rats was investigated. The rats were administered orally with various doses of FAV with 50, 100 mg/kg for 14 consecutive days. For this study, we not only tested activity of various plasma enzymes (AST, ALT), which are used as indicators of liver disease, but also checked those change of liver components such as superoxide dismutase and catalase activity. Pretreatment of FAV for two weeks significantly reduced the elevated plasma enzyme activities induced by $CCl_4$. Pretreatment of FAV also restored the hepatic enzyme, malonedialdehyde (MDA) formation. The results indicate that FAV has a protective effect against acute hepatotoxicity induced by the administration of $CCl_4$ in rats, and that the hepatoprotective effects of FAV may be due to both the inhibition of lipid peroxidation and the increase of antioxidant activity.
Aloe vera extract was fermented by Lactobacillus casei. The ability of fermented Aloe vera (FAV) as an antioxidant to protect against $CCl_4$-induced oxidative stress and hepatotoxicity in rats was investigated. The rats were administered orally with various doses of FAV with 50, 100 mg/kg for 14 consecutive days. For this study, we not only tested activity of various plasma enzymes (AST, ALT), which are used as indicators of liver disease, but also checked those change of liver components such as superoxide dismutase and catalase activity. Pretreatment of FAV for two weeks significantly reduced the elevated plasma enzyme activities induced by $CCl_4$. Pretreatment of FAV also restored the hepatic enzyme, malonedialdehyde (MDA) formation. The results indicate that FAV has a protective effect against acute hepatotoxicity induced by the administration of $CCl_4$ in rats, and that the hepatoprotective effects of FAV may be due to both the inhibition of lipid peroxidation and the increase of antioxidant activity.
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문제 정의
사염화탄소 유도 간독성에 대한.보호효과를 조사한 결과 유의한 결과를 얻었기에 보고하고자 한다.
이에 본 연구에서는 이러한 생리활성을 증진시키기 위해 알로에 베라 겔을 유산균으로 발효 시킨 다음 용량별로 사용하여 사염화탄소 유도 간독성에 대한.보호효과를 조사한 결과 유의한 결과를 얻었기에 보고하고자 한다.
제안 방법
측정하였다[27]. 100 gM xylenol orange, 250 gM ammonium ferrous sulfate, 100 mM sorbitol, 25 mM H2SO4가 되도록 각각을 합한 용액을 FOX I 시약으로 조제하고, 시료 50 μL에 FOX I 시약 950 J1L를 혼합한 후, 실온에서 최소 30분 이상 방치한 다음, 원심분리하여 응결된 물질을 제거하고, 560nm에서 분광광도계로 측정하였으며 , 과산화수소를 표준시약으로 하였다.
사염화탄소 유도 간독성에 대한 발효알로에의 간보호 효과를 연구하기 위해서 발효알로에를 경구 투여한 다음 사염화탄소에 의해 간의 장해를 유도하여 SOD 호소의 활성도 변화를 조사한 결과를 Fig. 1와 같았다.
사염화탄소 유도 간독성에 대한 발효알로에의 보호 효과를 연구하기 위해서 Table 1과 같이 Sprague-Dawley rat (180-200 g) 7마리씩을 1군으로 하여 대조군과 CCl4(CT)군, 알로에 베라 투여군(AV+CT), 발효알로에 저용량 투여군 (FAVL+CT), 발효알로에 베라 고용량 투여군(FAVH+CT) 등의 시험군으로 구분하였다.
사염화탄소 투여로 생성된 활성산소를 제거하는 과정에서 유해한 과산화수소를 물과 산소로 전환시키는 효소는 catalase(CAT), peroxidase, GPx(glutathione peroxidase)가- 있는데 , 알로에와 발효알로에를 사염화탄소 투여 전 경구투여 할 경우 CAT 효소 활성을 촉진시켜 과산화수소로부터 생체 내 조직을 보호하는 알로에의 사염화탄소 독성 방어 효과를 검토하기 위해서 CAT 효소 활성을 조사하였다.
시험관에 50 mM potassium phosphate 완충용액 (containing 0.1 mM EDTA, pH = 7.8) 990 pL, 증류수 17(1L, 시료 17 |1L, 5 |1M xanthine 17)jL를 넣은 후 17 μL의 xanthine oxidase (시료를 가하지 않은 반응에서 흡광도 증가가 550nm에서 분당 0.025이상이 되도록 조절한 후)를 가한 다음 25℃, 550nm에서 흡광도 증가속도를 측정하여 SOD 활성도를 구하였다. SOD 활성도는 위의 조건에서 cytochrome C의 환원 속도를 50% 억제하는 효소의 양을 1 unit로 표시하였다.
실험 시작 16시간 전에 절식시킨 생쥐를 경추탈구 시킨 후, 간 조직을 적출하여 차가운 생리식염수로 세척한 다음 무게를 측정하였다. 간 조직은 얼음 결정상태의 생리식염수에 넣어 세절하고 3회 수세하여 혈액을 제거하였으며, sucrose/EDTA(0.
L case/는 액체배지를 이용하여 37℃에서 정치 배양하여 활성화하였다. 활성화된 유산균 배양액을 알로에 추출물에 접종하여 37℃에서 48시간 동안 배양하였고 발효 알로에 배양액을 제조하였다.
L case/는 액체배지를 이용하여 37℃에서 정치 배양하여 활성화하였다. 활성화된 유산균 배양액을 알로에 추출물에 접종하여 37℃에서 48시간 동안 배양하였고 발효 알로에 배양액을 제조하였다.
대상 데이터
기타 시약들은 일반 특급시약을 사용하였다. 또한 알로에는 김정문알로에(주)에서 공급 받았으며, 알로에를 발효하기 위해 사용된 유산균주는 (주)에이치앤비티에 보관중인 L. casej를 이용하였다.
실험동물은 Shizuoka 실험동물센터 (Shizuoka, Japan) 에서분양 받은 4주령의 ICR계 수컷 생쥐로서 실온이 20±2℃ 습도가 50±5%, 12시간 명암주기의 시육실에서 상품화된 생쥐용 사료와 물을 자유롭게 먹게 하였으며, 이와 같은 조건에서 1주일간 적응시킨 후 체중이 25~30g의 생쥐만을 선별하고 각 실험군으로 분류하여 사용하였다.
실험에 사용한 시약은 xanthine monosodium salt, xanthine oxidase, cytochrome C, hydrogen peroxide, glutathione (reduced), 0-NADPH, 1, 1, 3, 3-tetramethoxy propanol, bovine serum albumine 등은 Sigma 제품을 사용하였고, Na2CO3 등 기타 시약들은 일반 특급시약을 사용하였다. 또한 알로에는 김정문알로에(주)에서 공급 받았으며, 알로에를 발효하기 위해 사용된 유산균주는 (주)에이치앤비티에 보관중인 L.
이 균 질액을 원심분리 (900xg, 15분) 상등액을 취하고, 이 상등액을 2차 원심분리(24, 000xg, 10분)하였다. 얻어진 상등액 (cytosolic fraction)을 SOD, CAT 활성과 과산화수소 및 단백질 함량 측정 시료로 사용하였다.
15 mL를 넣어 혼합시키고 45℃에서 40분 동안 반응시킨 다음 원심분리 (9000xg, 10분)하여 얻은 상등액의 흡광도를 586 nm에서 측정하였다. 표준 검량선을 얻기 위하여 1, 1, 3, 3-tetramethoxy- propane(TMP)을 표준품으로 사용하였다.
데이터처리
모든 실험결과에 대한 통계처리는 각 실험군별로 평균차이가 있는가를 검증하기 위하여 분산분석 (ANOVA 검증)을수행하였으며, 투여군간의 유의성은 Student's t-test 이용하여 상호 유의성을 검정하였다.
이론/모형
CAT 활성도 측정은 Aebi 방법에 따라 측정하였다[1]. 50 mM 인산 완충액 (pH 7.
Flohe와 Otting의 방법에 의하여 측정하였다[12]. 시험관에 50 mM potassium phosphate 완충용액 (containing 0.
Hydrogen peroxide 측정방법은 Wolff에 의한 방법을 사용하여 측정하였다[27]. 100 gM xylenol orange, 250 gM ammonium ferrous sulfate, 100 mM sorbitol, 25 mM H2SO4가 되도록 각각을 합한 용액을 FOX I 시약으로 조제하고, 시료 50 μL에 FOX I 시약 950 J1L를 혼합한 후, 실온에서 최소 30분 이상 방치한 다음, 원심분리하여 응결된 물질을 제거하고, 560nm에서 분광광도계로 측정하였으며 , 과산화수소를 표준시약으로 하였다.
단백질 함량은 Bradford 등의 방법을 이용하여 비교 검토하였다[4]. 95% 에탄올 용액 50mL에 Coomasie Brilliant Blue G-250 100 mg을 녹이고 85% 인산 100 mL와 물을 첨가하여 최종 부피가 1000 mL가 되도록 한 용액 5 mL을 가하고 15분간 방치한 다음, 595nm에서 흡광도를 측정하여 정량하였다.
발효알로에의 분자량 측정은 gel chromatography에 의한 Cooper의 방법에 준하여 측정하였다. 0.
지질의 과산화물인 MDA를 Emerit 등의 방법을 이용하여 실험하였다[11]. 간조직액의 10% 균질액 0.
성능/효과
Fig. 2에서 보는 바와 같이 정상 대조군에 비해 사염화탄소 및 알로에 투여군의 효소활성은 감소하였으나 발효 알로에 군의 경우는 저용량 투여군은 대조군과 비슷한 수준이었으나 고용량 투여군은 대조군에 비해 활성이 유의성 (p<0.01) 있게 증가하였다.
41 (U/L) 인데 비하여 CC14 단독 투여군에서는 3배정도 급격히 상승하였으나, 알로에 투여군의 경우 수치가 감소하였다. 또한 발효알로에의 경우 각각 ALT가 32.47±4.73 (U/L), 23.48±2.66 (U/L) 거의 90-80% 정도까지 정상치로 알로에 용량별 저하되었으며 AST의 경우도 각각 AST 149.82±9.32 u/mL, 127.48±7.95 u/ml로 거의 64-51%의 용량별 감소 효과를 보였다.
발효된 알로에액을 원심 분리하여 동결건조한 다음 분자량 변화를 측정한 결과 알로에 다당체의 분자량 분포는 200, 000-50, 000°] 74%로 가장 많은 반면, 발효알로에의 경우 5,000이하 디당체 분자가 72%를 분포하였다. 이는 유산균 발효 과정중 알로에 다당체가 미생물이 분비하는 P- galactosidase에 의해서 저분자화 되었기 때문으로 사료된다.
함량을 감소시킬 것으로 사료된다. 알로에와 발효 알로에 투여군간의 CAT 활성을 비교해보면 발효알로에의 투여군에서 항산화 효소 활성을 잘 유도하는 것으로 사료된다.
알로에와 발효알로에의 지질과산화 억제 작용을 연구하기 위해 MDA 함량 변화를 조사한 결과 Fig. 3에서 보는 바와 같이 사염화탄소 투여군은 대조군에 비해 유의성 (p<0.01) 있게 증가하였으며, 알로에 (AV+CT), 저용량 발효알로에 (FAVL+CT)투여군 역시 대조군에 비해 MDA 함량이 증가하였으나 유의성 없었다. 하지만 고용량 발효알로에 (FAWH+CT)斥여군은 대조군에 비해 유의성 (p<0.
이러한 결과들을 종합하여 볼 때 알로에를 유산균2로 발효한 결과 유효성분으로 알려진 다당체의 분자량이 저분 자화 되었으며, 이를 사염화탄소 유도 간독성 유발 쥐에 복용시킨 결과 알로에 추출물에 비해 발효알로에 추출물이 용량별로 유의성 있게 지질과산화를 억제하였다. 이는 알로에의 유효성분인 다당체의 분자량이 유산균의 B-galactosidase에 의해 저분자화 되면서 생체이용률이 증진된 것으로 사료된다.
이러한 결과를 종합하여 볼 때 알로에 투여군은 사염화탄소 투여군 보다 유의성 있게 CAT 활성을 증가시켜 과산화수소의 함량을 감소시킬 것으로 사료된다. 알로에와 발효 알로에 투여군간의 CAT 활성을 비교해보면 발효알로에의 투여군에서 항산화 효소 활성을 잘 유도하는 것으로 사료된다.
즉, 사염화탄소에 의해 간 손상의 지표로 사용되는 효소의 활성이 증가되었으며, 발효알로에 투여로 인해 활성 증가가 억제되는 결과를 보였다.
한편 사염화탄소 투여군을 대조군으로 하여 알로에 투여군의 상호 유의성을 조사한 결과 알로에 및 발효 알로에 투여군의 활성이 유의성 있게 증가함을 보였다.
한편 사염화탄소 투여군을 대조군으로 해서 알로에 및 발효 알로에의 상관관계를 조사한 결과 알로에 투여군은 모두 대조군에 비해 유의성 (p<0.01) 있게 MDA 함량이 감소함을 보였다.
한편 사염화탄소를 대조군으로 하여 알로에 및 발효 알로에 군의 상호 유의성 상관관계를 조사한 결과 모든 알로에 투여군에서 유의성 (p<0.01) 있게 활성이 증가하였다.
혈청중 ALT, AST 변화는 Table 3에 나타난 바와 같이대 조군은 각각 ALT 31.69±2.97 (U/L), AST 60.57±4.41 (U/L) 인데 비하여 CC14 단독 투여군에서는 3배정도 급격히 상승하였으나, 알로에 투여군의 경우 수치가 감소하였다. 또한 발효알로에의 경우 각각 ALT가 32.
흰쥐의 간독성 시험에서 사염화탄소, thioacetamide, dimetyl nitrosamin 및 ally alcohol 등 간독성 물질의 급성 투여 후 GPT 및 GOT가 상승하였다고 보고한 바 있는데 (2) 본 연구결과에서 사염화탄소 투여로 AST와 ALT의 급격한 상승은 급성 간장 장애와 밀접한 관계가 있는 것으로 보이고 특히 사염화탄소 투여군에서 ALT와 AST 활성을 대조군과 비교하여 볼때 ALT나 AST 활성치보다 급상승율이 커다는 사실을 관찰할 수 있었다. 이는 급성 간염 이나 중독성 감염으로 인한 결과라는 사실을 알 수 있었다.
참고문헌 (27)
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