[논문]녹차 추출물이 흰쥐 소장세포의 지방 에스테르화 과정에 미치는 영향

서윤정; 노상규

녹차 추출물이 흰쥐 소장세포의 지방 에스테르화 과정에 미치는 영향
Effects of Green Tea Extract on Intestinal Mucosal Esterification of $^{14}C$-Oleic Acid in Rats 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.15 no.3, 2008년, pp.450 - 455

서윤정 (국립창원대학교 식품영양학과) , 노상규 (국립창원대학교 식품영양학과)

초록
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이 실험은 녹차추출물이 흰쥐 소장mucosa에서 $^{14}C$-oleic acid의 에스테르화 과정에 어떤 영향을 미치는지를 조사하기 위해서 설계되었다 먼저, olive oil을 구강으로 강제 투여했을 때, 1시간 그리고 5시간 후에, 녹차 성분의 변수에 의해서 소장 mucosa 내에 축적된 중성지방이 얼마나 감소하는지를 조사하였다. 그리고 소장세포 내에서 녹차 성분에 의해서 각종 지방으로 $^{14}C$-oleic acid의 분배비율이 영향을 받는지 조사하였다. 이 실험에 사용된 micelle 용액은 $200.0\;{\mu}Ci$ $^{14}C$-oleic acid, $200.1\;{\mu}mol$ oleic acid, $200.1\;{\mu}mol$ 2-monooleoylglycerol, $66.7\;{\mu}mol$ palmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 2.2 mmol glucose, $50.0\;{\mu}mol$ albumin, 그리고 16.5 mmol Na-taurocholate per L of phosphate buffered saline (pH, 6.3)를 기본으로 하며, 실험군의 micelle 용액은 녹차추출물 분말(green tea extract powder)이 8.87 g/L의 농도로 추가되었다. Ligament of Treitz 부위 에 연결된 소장 부위의 양 끝을 살균 처리된 suture silk(4-0 Silk)로 느슨하게 매듭처리 한 후, $800.0\;{\mu}L$ micelle 용액을 매듭 처리된 소장의 윗매듭 속으로 주입하여, 장기 및 부속기관을 원위치시켰다. 10분 후에, cervical dislocation 방법으로 희생시킨 후 매듭된 소장 부위를 꺼내어 장내용물(luminal content)의 잔존 $^{14}C$-oleic acid를 측정하였다. 획득된 소장 벽에서 각종 지방으로 $^{14}C$-oleic acid의 분배율을 측정하였다. 소장 mucosa에서 총지방량은 녹차추출물에 의해서 영향을 받지 않았으나, 이중 중성지방의 비율은 유의적으로 감소되었다. 또한 소장 벽에서 각종지방으로 $^{14}C$-oleic acid의 분배율은 녹차추출물에 의해서, 중성지방과 인지질 분획에서 유의적인 감소현상을 보였다. 이 실험은, 이전 동물실험들에서 누차 보고되었던, 녹차추출물에 의한 소장 지방 흡수 억제 현상은 $^{14}C$-oleic acid의 에스테르화 비율과 상관성이 있는 것으로 제시하고 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

Previously, we have shown that green tea extract lowers the intestinal absorption of cholesterol, fat, and other fat-soluble compounds. We conducted this study to determine whether green tea extract affects the rate of $^{14}C$-oleic acid esterification into various lipids in the intestinal mucosa of rats. Male Sprague-Dawley ruts were had free access to a nutritionally adequate AIN-93G diet and deionized water. Initially, the rat's mucosal content of total lipids was measured following 1 mL olive oil administration with (green tea group) or without (control group) 100 mg green tea extract powder. At 1 h and 5 h, intestinal segments were extracted for total lipid analysis. Secondly, to measure mucosal esterification rates of lipids, an abdominal incision was made along the midline, and a 10-cm long jejunal segment of the small intestine was ligated in situ. Then, micellar solutions with or without green tea extract were injected into the ligated jejunal segments and incubated for 10 mill. The micellar solution contained $200.0\;{\mu}$ Ci $^{14}C$-oleic acid, $200.1\;{\mu}mol$ unlabelled oleic acid, $66.7\;{\mu}mol$ 2-monooleoylglycerol, $66.7\;{\mu}mol$ palmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 2.2 mmol glucose, $50.0\;{\mu}mol$ albumin, and 16.5 mmol Na-taurocholate per L of phosphate buffered saline (pH, 6.3) with or without 8.87 g green tea extract powder. At 10 min, each rat was sacrificed by cervical dislocation under anesthesia and the segment was removed for lipid analysis. Significant differences were observed in mucosal triglyceride content at 1 h and 5 h in ruts given green tea extract. Significant differences in the rate of $^{14}C$-oleic acid esterification into triglycerides and phospholipids fractions were observed between control and green tea groups. However, There were no significant differences in other lipid fractions. These results indicate that the lowered esterification rates of $^{14}C$-oleic acid into triglycerides and phospholipids fractions is attributable to presence of green tea extract. This may be associated with an inhibitory effect of green tea catechin on the mucosal processes of lipids, leading to the inhibition of intestinal absorption of lipids.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 녹차추출물이 분해된 지방의 소장세포진입 및 재합성(luminal uptake and lipid re-synthesis)0]] 어떤 영향을 미치는지를 조사하기 위해서 설계되었다. 특히, 소장 소화 및 분해 후, 흡수된 지방들이 체내진입을 위해서 소장 세포 재합성 과정에 필수적인 단계인, 소장세포 지방에스테르화(mucosal esterification of lipids)'가 녹차 추출물에 의해서 영향을 받는지를 점검하기 위해서 in vivo 상태에서 흰쥐의 소장으로 14C-oleic acid이 포함된 micelle을 주입하여, 소장 조직의 cholesteryl esters(CE), triglycerides(TG), mono- and diglycerides(MDG), free fatty acids(FFA), 그리고 phospholipids(PL)으로의 분배율을 비교, 분석하였다.
이는 녹차추출물에 의해서 소장 세포 내에서 소장세포 지방의 재합성 과정의 필수적인 단계인 에스테르화 과정이 유의적인 차이로 억제되는 것을 본 실험에서 발견할 수 있다. 이는 녹차 또는 녹차의 주요 catechin에 의해서 소장세포 내 지방의 재합성 과정에서 억제가 되는 것을 실험적으로 제시한 중요한 결과할 하겠다.

제안 방법

녹차추출물 분말에 함유된 주요 catechin 종류와 농도를 규명하기 위해서, 분말 108.2 mg을 100 mL 증류수에 녹여 10배 희석한 후, high pressure liquid chromatography (HPLC) 로 주요 catechin을 분리하였다. 이 장치는 HPLC (Beckman Instruments, System Gold Nouveau software, Fullerton, CA, USA)에 Ci8 column(Alltima G& 5 pm, 4.
분획된 지방의 종류는 CE, TG, MDG, FFA, 그리고 PL이다. 분획된 각 지방들은 질소건조기로 건조 및 COCktail과 혼합한 후 14C-oleic acid 양을 측정하였다. 총 주입한 방사선량을 100% dose로 정하여 측정하였으며, 분획된 지방들로 esterification 과정을 거쳐 분배된 양(%)을 각각 계산하였다.
획득된 소장 부위의 소장 벽에서의 14C-oleic acid의 분배율을 측정하기 위해서, Folch 등 (19)의 지 방추출법을 이용, 총지방을 추출하였다. 소장 시료 segment의 단백질 농도를 측정하기 위해서 mucosa 시료를 BCA 분석 kit(Pierce Chemical Co., Rockford, IL, USA)을이용, 소장 부위의 단백질 농도를 측정하였다.
실험에 사용된 동물은 약 20 시간을 절식시킨 후, 강제투여 (gastHc intubation)된 olive oil이 일정한 시간의 소화 및 분해과정 후에 소장의 mucosa 안으로 진입한 양이 녹차에 의해서 영향을 받는지 점검하기 위해서, 100mg(HPLC에 의한 총 catechin 함량은 약 56.38 mg; Table 2 참조)의 green tea extract 분말과 혼합된 1 mL olive oil을 구강으로 주입하였다. 사용한 green tea extract 분말 100 mge 사람이 하루에 마시는 6잔의 녹차가 함유하는 catechin 양에 해당된다(5).
분획된 각 지방들은 질소건조기로 건조 및 COCktail과 혼합한 후 14C-oleic acid 양을 측정하였다. 총 주입한 방사선량을 100% dose로 정하여 측정하였으며, 분획된 지방들로 esterification 과정을 거쳐 분배된 양(%)을 각각 계산하였다. 이때 단백질 양을 고려하여, 14C-oleic acid가 각 지방 분획으로 에스테르화된 비율은 nmoles of 14C-oleic acid /10 min /100 mg tissue protein으로 나타내었다.
미치는지를 조사하기 위해서 설계되었다. 특히, 소장 소화 및 분해 후, 흡수된 지방들이 체내진입을 위해서 소장 세포 재합성 과정에 필수적인 단계인, 소장세포 지방에스테르화(mucosal esterification of lipids)'가 녹차 추출물에 의해서 영향을 받는지를 점검하기 위해서 in vivo 상태에서 흰쥐의 소장으로 14C-oleic acid이 포함된 micelle을 주입하여, 소장 조직의 cholesteryl esters(CE), triglycerides(TG), mono- and diglycerides(MDG), free fatty acids(FFA), 그리고 phospholipids(PL)으로의 분배율을 비교, 분석하였다.
사용한 green tea extract 분말 100 mge 사람이 하루에 마시는 6잔의 녹차가 함유하는 catechin 양에 해당된다(5). 흰쥐 에 강제투여 방식 (gastric intubation)으로 olive oil을 주입한 후, 1시간 그리고 5 h 째에 마취(2.0% isoflurane in 1.5 to 2.0 L oxygen) 상태 하에서 복부(abdominal midline) 개복 후, 십이지장을 포함하는 소장 상층부(약 15 cm)를 채취하여 mucosa 층을 수확하였다. 총지방량과 중성지 방량은 Folch 등(19)의 방법으로 추출되었다.

대상 데이터

각각의 용액은 초음파기 (ultrasonic homogenizer: HD 2200; Gemany)를 이용, 균질화되었다. Micelle 용액제 조에 사용된 시 약들은 Sigma-Aldrich Chemicals(Sigma- Aldrich, USA)에서 구입하였다.
동물실험에 사용된 micelle 용액은 200.0 yCi 14C-oleic acid(specific activity: 55 mCi/mmol, radiochemical purity: 99.0%, American Radiolabeled Chemicals Inc., St. Louis, MO, USA), 200.1 pmol oleic acid, 66.7 pmol 2-monooleoy- Iglycerol, 66.7 ymol palmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 2.2 mmol glucose, 50.0 iimol albumin, and 16.5 mmol Na-taurocholate per L of phosphate buffered saline (pH, 6.3)를 기본으로 하며, 실험군의 micelle 용액은 녹차추출물 분말(grewn tea extract powder) 이 8.87 g/L의 농도로 추가되 었다(20). 각각의 용액은 초음파기 (ultrasonic homogenizer: HD 2200; Gemany)를 이용, 균질화되었다.
식이 및 동물사육

동물실험에 사용된 식이는 미국영양학회(AmeTican Institute of Nutrition, AIN, USA) 가 추천하는 AIN-93G 분말식 이를 구입하여 사용하였다(18). 이 식이의 mineral 함량은 egg white 대체로 조정이 되었으며, 지방으로 soybean oil을 사용하여 표준식이로 하였다.
본 동물실험에 사용된 녹차추출물은 Mena USA Inc (Seattle, WA, USA) 본사에서 무상으로 공급한 녹차 추출물동결건조 분말(green tea extract powder)이다.
실험에 사용된 동물은 4주령(체중 약 270 g) male Sprague- Dawley 흰쥐(중앙실험동물)이며, 약 2주간 국립창원대학교 식품영양학과 동물사육실(실내온도 22 ±2℃, 상대습도 55 ± 5%, 12 h light-dark cycle)에서 자동급수장치가 겸비된 개 인별 cage로 자유롭게 공급된 증류수와 ad libitum 표준식이 조건하에서 사육되었다. 2 주간 적응기간을 가진 후에 동물실험에 이용되었다.
실험에 사용된 동물은 약 14 시간 절식 기간을 거친 후, 산소공급이 지속되는 마취상태(2.0% isoflurane in 1.5 to 2.0 L oxygen)에서 복부(abdominal midline)가 개복되 었다. 'Ligament of Treitz'에 연결된 소장 부위를 멸균된 gauze 위에 꺼낸 후, 이 ligament에 연결된 십이지장을 포함하는 소장의 상층부의 양 끝을 살균 처리된 suture silk" Silk)로 느슨하게 매듭처리 하였다(20).

데이터처리

분석 결과들은 평균치와 표준편차(means ± SD)로 나타내었고, 대조군과 실험군과의 비교는 Studenfs로 하여 p값이 5% 미만일 때를 통계학적으로 유의성이 있다고 판정하였다.

이론/모형

0 L oxygen) 상태 하에서 복부(abdominal midline) 개복 후, 십이지장을 포함하는 소장 상층부(약 15 cm)를 채취하여 mucosa 층을 수확하였다. 총지방량과 중성지 방량은 Folch 등(19)의 방법으로 추출되었다. 중성지방 분리는 thin layer chromatography 방법으로 분리되었다(4).
, FuUerton, CA, USA)하였다. 획득된 소장 부위의 소장 벽에서의 14C-oleic acid의 분배율을 측정하기 위해서, Folch 등 (19)의 지 방추출법을 이용, 총지방을 추출하였다. 소장 시료 segment의 단백질 농도를 측정하기 위해서 mucosa 시료를 BCA 분석 kit(Pierce Chemical Co.

성능/효과

이는 장세포벽 (intestinal mucosa)에 일시적으로 머무는 양이 녹차에 의해서 영향이 받지 않는다는 것을 알 수 있다. 그러나 이 총지방량 중에서 중성지방 (triglyceride) 부분만 분리해서 비교를 하면, 강제투여 후 1시간이 지난 시점에서 비교군과 실험군(green tea group)에서 각각 46.5 + 4.0%, 36.2 + 421%로 나타나 녹차 추출물에 의해서 중성지방의 함량이 유의적으로 감소되는 것을 알 수 있다. 강제투여한지 5시간이 지난 시점에서도 비교 군과 실험군에서의 중성지방 함량이 각각 56.
02%로 나타났다. 소화, 흡수과정에서 소장 lumen에서 소장세포로 진입 후, 대부분(96.0%)의이eic acid는 중성지질과 인지질로 분포되는 것을 발견할 수 있었으며, CE로의 에스테르화는 거의 발생되지 않는 것을 발견할 수 있었다. 이때 녹차성분을 함유하는 micelle 용액을 같을 실험 조건에서 소장 부위로 주입을 했을 때, 14C-oleic acid의 분포(%)는 TG, PL, CE, FFA, MDG에서각각 41.
7% 감소되는 것을 발견할 수 있었다. 이는 녹차추출물에 의해서 소장 세포 내에서 소장세포 지방의 재합성 과정의 필수적인 단계인 에스테르화 과정이 유의적인 차이로 억제되는 것을 본 실험에서 발견할 수 있다. 이는 녹차 또는 녹차의 주요 catechin에 의해서 소장세포 내 지방의 재합성 과정에서 억제가 되는 것을 실험적으로 제시한 중요한 결과할 하겠다.
특히, 녹차 catechin 주요 성분 중, ECeCG가 가장 강력한 주요 지방들의 '림프관으로의 이동(이를 보통, 소장흡수율이라 함)' 억제 현상을 보였다(15). 이는 이번 실험에서 밝혀낸 결과들과 연관시키면, 녹차 성분에 의해서 mucosa에 머무는 각종 지방의 체류 시간이 감소됨으로써, 결과적으로 림프관으로의 이동(즉, 흡수)이 감소되었을 것으로 사료된다,
이러한 분포는 녹차 성분이 존재하더라고 대부분(약 96%)의 14C-oleic acid는, 비교군과 유의적 인 차이 없이, 중성지방과 인지질 분획으로 에스테르화되어 재합성되는 것을 본 실험에서 발견할 수 있었다. 이때 녹차에 의한 영향을 비교하기 위해서, 소장세포 내에서 각 지방 분획별로의 에스테르화 정도를 대조군(control) 대 녹차 추출물을 함유하는 실험군(ggen tea)를 비교하면, 중성지방 분획으로의 14C-oleic acid 에스테르화 비율이 약 21.7% 감소되는 것을 발견할 수 있었다. 이는 녹차추출물에 의해서 소장 세포 내에서 소장세포 지방의 재합성 과정의 필수적인 단계인 에스테르화 과정이 유의적인 차이로 억제되는 것을 본 실험에서 발견할 수 있다.
02로 나타났다. 이러한 분포는 녹차 성분이 존재하더라고 대부분(약 96%)의 14C-oleic acid는, 비교군과 유의적 인 차이 없이, 중성지방과 인지질 분획으로 에스테르화되어 재합성되는 것을 본 실험에서 발견할 수 있었다. 이때 녹차에 의한 영향을 비교하기 위해서, 소장세포 내에서 각 지방 분획별로의 에스테르화 정도를 대조군(control) 대 녹차 추출물을 함유하는 실험군(ggen tea)를 비교하면, 중성지방 분획으로의 14C-oleic acid 에스테르화 비율이 약 21.
이와 유사하게, 인지질 분획의 경우도 14C-oleic acid 에스테르화 비율 또한 비교 동물군의 그것에 비해서, 상대적 인양은 적지만, 약 40.1% 감소되는 것을 본 실험 결과에서 발견할 수 있었다. 소장의 흡수과정에서 소장세포 내에서 재합성 되는 이 두 주요 지방들은 소장에서 유래하는 chylomicron의 형성에 영향을 미쳐 혈액순환계로의 운반에 영향을 미치지 않을까 판단이 된다(21).

후속연구

이전 실험에서 제시된, 녹차추출물에 의한 pancreatic phospholipase A2 활성 억제작용과 지 방의 소화 및 분해 억제 과정(4), 본 실험에서 제시된 소장세포 내에서의 총지방량 합성 감소 현상과 중성지방 및 인지질의 esterification rate 감소현상 등을 고려해 볼 때, 이 전 본인의 동물실험에서 제시한 녹차에 의한 소장 지방 흡수 억제현상 직접적으로 뒷받침하는 결과들이라 하겠다(4, 5, 15, 16). 앞으로의 과제는 녹차의 소장 지방 흡수 억제현상과 관련, 소장세포 내에서 녹차추출물을 지속적으로 공급하는 상황에서 에스테르화 과정에 단계별로 관여하는 각종 지방의 acytransferasm의 활성에 미치는 영향을 조사하는 것과 녹차의 주요 성분, EGCG, ECG, EGC, EC별로 상.대적인 효과를 조사하는 것이다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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