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문제 정의
- 따라서 본 연구는 천연물로부터 새로운 항염증 효과가 있는 식품 개발을 위해 민간에서 기관지천식에 효과가 있다는 길경을 항염증 대상으로 선택하여 분획하였고, 이 성분의 항부종 효과를 Winter 등(1962)의 방법으로 동물실험을 통하여 연구 검토하여 천연 기능성 식품 연구의 기초 자료로 제공하고자 한다.
제안 방법
- 즉, 150～200 g 수컷 흰쥐를 하룻밤 절식 시킨 뒤, 뒷발의 용적(Vn)을 측정하였다. 1% 카라기난-생리 식염액 0.1 ㎖를 흰쥐 뒷 발바닥에 피하주사하고, 일정 시간 간격으로 뒷발의 용적 (Vt)을 plethysmometer로 측정하였다. 부종을 유발시키고, 검체는 1% 카라기난-생리식염액 주사 30 분 전에 경구 투여하였다.
- 본 실험에 사용한 길경은 서울 경동시장에서 국내산을 구입하여 직접 세절한 후 건조하여 사용하였고, 3배 가량의 95% methanol로 수욕상에서 5시간, 3회 추출하여 여과한 후, 여액은 80℃ 항온 수조에서 회전 감압농축기로 감압농축하여 methanol 추출물의 분말 시료를 얻었다. Methanol 추출물은 Fig. 1과 같이 n-hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol, H2O 가용부에서 계통적으로 분획을 실시하고 감압농축, 건조하여 검체로 하였다. 각 추출물의 수율을 구하고 이 수율에 의해 투여량을 결정하였다.
- 1과 같이 n-hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol, H2O 가용부에서 계통적으로 분획을 실시하고 감압농축, 건조하여 검체로 하였다. 각 추출물의 수율을 구하고 이 수율에 의해 투여량을 결정하였다. 즉, 건조된 약재 5 g에 해당하는 각 추출물을 계산하고 산출된 양을 1% CMC에 현탁하여 투여하였다.
- 건조한 길경 5 g에 해당하는 methanol 추출물 1,250 ㎎/㎏보다는 건조 10 g에 해당하는 2,500 ㎎/㎏ 경구 투여군이 부종 억제 작용이 뛰어남을 확인하여, methanol 추출물 2,500 ㎎ /㎏에 해당하는 hexane층 66 ㎎/㎏을 경구 투여하였다. 그 결과 saline을 경구 투여한 대조군에 비하여 1, 2, 3 및 4시간에서 각각 6.
- 부종을 유발시키고, 검체는 1% 카라기난-생리식염액 주사 30 분 전에 경구 투여하였다. 대조군으로 saline을, 대조 약물로 Ibuprofen 200 ㎎/㎏을 경구 투여하여 비교 실험을 하였다. 부종 유발전의 용적(Vn)을 기준으로 하여 그 증가율을 다음의 식으로 계산하였다.
- 또한 crude saponin 3 g을 8% H 2 SO 4 :EtOH(1:1, v/v, 60 ㎖)에 넣고 수욕상에서 각각 2시간과 5시간 환류시킨 후 가수분해한 다음에 동일한 방법으로 여과 세척하여 carrageenan edema 억제실험을 실시하였다.
- 본 연구에서는 길경을 대상으로 급성 염증 모델로서 carrageenan 부종 억제 실험을 실시하였고, 기존의 소염제인 ibuprofen 200 ㎎/㎏과 비교함으로써 methanol 추출물과 이 추출물을 계통적으로 분획하여 얻은 butanol층의 급성 항염 효과를 확인하였다.
- 1 ㎖를 흰쥐 뒷 발바닥에 피하주사하고, 일정 시간 간격으로 뒷발의 용적 (Vt)을 plethysmometer로 측정하였다. 부종을 유발시키고, 검체는 1% 카라기난-생리식염액 주사 30 분 전에 경구 투여하였다. 대조군으로 saline을, 대조 약물로 Ibuprofen 200 ㎎/㎏을 경구 투여하여 비교 실험을 하였다.
- 즉, crude saponin 5 g을 8% H 2 SO 4 :EtOH(1:1, v/v, 60 ㎖)에 넣고 수욕상에서 15시간 환류시킨 후에 감압 하에 5 ㎖로농축하였다. 여과하여 얻은 침전물을 증류수로 세척 후에 갈색 고형분의 crude sapogenin을 얻었고, 이를 가지고 carrageenan edema 억제실험을 실시하였다.
- Winter 등(1962)의 방법에 따라서 carrageenan edema 억제 작용을 실시하였다. 즉, 150～200 g 수컷 흰쥐를 하룻밤 절식 시킨 뒤, 뒷발의 용적(Vn)을 측정하였다. 1% 카라기난-생리 식염액 0.
- 각 추출물의 수율을 구하고 이 수율에 의해 투여량을 결정하였다. 즉, 건조된 약재 5 g에 해당하는 각 추출물을 계산하고 산출된 양을 1% CMC에 현탁하여 투여하였다. 검액 조제 시에는 흰쥐 체중 ㎏당 5 ㎖가 주입되도록 하였으며, 실험 직전에 조제하여 사용하였다.
- 흰쥐의 뒷 발바닥에 1% 카라기난-생리식염액 0.1 ㎖를 피하 주사하여 부종을 유발시켰다. 주사 30분 전에 methanol 추출물을 경구 투여하고 주사 후부터 1시간 간격으로 측정한 결과는 Table 1과 같다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 길경은 서울 경동시장에서 국내산을 구입하여 직접 세절한 후 건조하여 사용하였고, 3배 가량의 95% methanol로 수욕상에서 5시간, 3회 추출하여 여과한 후, 여액은 80℃ 항온 수조에서 회전 감압농축기로 감압농축하여 methanol 추출물의 분말 시료를 얻었다. Methanol 추출물은 Fig.
- 본 실험에 사용한 시약은 Ibuprofen(Sigma Co., USA), Carboxymethyl cellulose(CMC, Junsei Chemical Co., Ltd., Japan), Carrageenan Type Ⅳ(Sigma Chemical Co., USA)이고, 기타 시약 및 추출용매는 대한약전품 또는 분석용 일급시약을 사용하였다. 또한 부종 증가율을 측정에는 Plethysmometer(Ugo Basile, Varese, Italy)를 사용하였다.
- 체중 100～250 g의 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐를 2주일 이상 적응시킨 뒤 실험에 사용하였고, 고형사료(삼양사료) 및 물을 충분히 공급하였다. 동물실 내(22～25℃)의 명암은 12시간씩으로 자동 조절시켰다.
데이터처리
- 모든 실험 결과는 평균치와 표준오차로 나타내었고, 각 군간의 비교는 Student's t-test을 사용하였으며, 대조군과 비교하여 p 값이 5% 미만일 때는 통계학적으로 유의성이 있다고 판정하였다.
이론/모형
- Akiyama 등(1972)의 방법에 따라서 crude saponin으로부터 sapogenin을 분리하여 carrageenan edema 억제실험을 실시하였다. 즉, crude saponin 5 g을 8% H 2 SO 4 :EtOH(1:1, v/v, 60 ㎖)에 넣고 수욕상에서 15시간 환류시킨 후에 감압 하에 5 ㎖로농축하였다.
- , USA)이고, 기타 시약 및 추출용매는 대한약전품 또는 분석용 일급시약을 사용하였다. 또한 부종 증가율을 측정에는 Plethysmometer(Ugo Basile, Varese, Italy)를 사용하였다.
- Seong 등(1999)은 길경 methanol 추출물을 계통적으로 분획하였을 때, butanol 층이 crude saponin이라 보고하였다. 본 실험에서도 TLC 상에서 butanol 분획이 saponin류임을 확인하고 Akiyama 등(1972)의 방법에 따라서 crude saponin을 sapogenin화하여 carrageenan 유발 부종 억제 실험을 실시하였다(Table 3).
성능/효과
- Butanol 층이 crude saponin 임을 확인하고 sapogenin화하여 carrageenan 유발 부종 억제 실험을 실시한 결과 cude saponin (800 ㎎/㎏)을 투여한 군에서는 대조군에 비하여 투여 후 1, 2, 3 및 4시간에서 각각 25.6%, 43.4%, 46.3% 및 44.6%의 억제 율을 나타낸 반면, crude sapogenin(300 ㎎/㎏)을 경구 투여한 군에서는 투여 후 1 2, 3시간에서 각각 2.7%, 2.3%, 2.5%의억제율을 나타내었으며, 4시간에서는 －1.1%의 억제율을 나타내어 부종 억제 작용이 없음을 알 수 있었다. 또한 2, 5시간 산가수분해하여 crude saponin을 sapogenin화 한 후에 경구 투여한 군에서도 역시 부종 억제 작용이 나타나지 않았다.
- Crude saponin(800 ㎎/㎏)을 투여한 군에서 saline을 투여한 대조군에 비하여 1, 2, 3 및 4시간에서 각각 25.6%, 43.4%, 46.37% 및 44.6%의 억제율을 나타낸 반면 crude saponin 5 g을 15시간 산가수분해하여 얻은 crude sapogenin 300 ㎎/㎏을 경구 투여한 군에서는 1, 2, 3시간에서만 2.7%, 2.3%, 2.5%의억제율을 나타내었으며, 4시간에서는 －1.1%의 억제율을 나타내었다. 이러한 결과로 보아 crude sapogenin는 부종 억제 작용이 없음을 알 수 있었다.
- Ethyl acetate층 35 ㎎/㎏을 경구 투여한 군에서는 1, 2, 3 및 4시간에서 각각 41.0%, 34.6%, 28.5% 및 23.0%의 부종 억제 작용을 나타내었으며, 2, 3, 4시간에서 통계학적으로 유의성 (p< 0.01)을 나타내었다.
- Saline을 투여한 대조군과 비교하였을 때 8.36%, 41.31%, 29.88% 및 9.13%의 부종 억제 작용을 나타내므로 대조군에 비해 부종 억제 효과가 유의적으로 높았다. 즉, 대조군과 비교하였을 때 투여 후 2시간에 통계학적으로 유의성(p<0.
- 건조한 길경 5 g에 해당하는 methanol 추출물 1,250 ㎎/㎏보다는 건조 10 g에 해당하는 2,500 ㎎/㎏ 경구 투여군이 부종 억제 작용이 뛰어남을 확인하여, methanol 추출물 2,500 ㎎ /㎏에 해당하는 hexane층 66 ㎎/㎏을 경구 투여하였다. 그 결과 saline을 경구 투여한 대조군에 비하여 1, 2, 3 및 4시간에서 각각 6.7%, 10.8%, 13.9% 및 8.1%의 억제하였으나, 통계학적으로 유의성을 나타내지 않았다. 또한 chloroform층 104 ㎎/ ㎏을 경구 투여한 군에서는 1, 2, 3 및 4시간에서 각각 25.
- 001)의 유의성을 나타내었다. 그러므로 ethyl acetate층과 butanol층 모두 급성염증에 항염증 효과가 있음을 확인하였고, 3시간에서 99.9%의 유의성을 보인 butanol층이 가장 강력한 부종 억제 효과를 나타냄으로 급성 염증에 항염증 효과가 있음을 알 수 있었다.
- 85%의 부종 억제 작용으로 1,250 ㎎/㎏을 경구 투여한 군과 비교하여 억제효과가 높았다. 따라서 1,250 ㎎/㎏을 경구 투여한 군과 2,500 ㎎/㎏을 경구 투여한 군 모두 급성 염증 반응의 대표적 모델인 carrageenan 유도 부종에 항 부종 효과가 있음을 확인하였다.
- 0%의 억제율을 보였으나 통계학적으로 유의성을 나타내지 않았다. 따라서 길경 methanol 추출물을 분획하여 얻은 hexane, chloroform, 물 층은 급성 염증에 효과가 없음을 알 수 있었다. 반면 천 등(2000)은 백두옹물 추출물을 계통적으로 분획하여 얻은 chloroform, ethyl-acetate, butanol층은 부종의 억제가 전혀 인정되지 않았고 물 층에서 1, 2시간에 27.
- 001)의 통계학적 유의성을 나타내었다. 따라서 투여 후 3시간에서 99.9%의 유의성을 보인 butanol층이 가장 강력한 부종 억제 효과를 나타냄으로써 급성 염증에 항염증 효과가 있음을 확인하였다.
- 또한 butanol층 813 ㎎/㎏을 경구 투여한 군에서는 1, 2, 3 및 4시간에서 각각 38.1%, 38.0%, 40.8% 및 41.0%의 부종 억제 작용을 나타내었으며, 2시간과 4시간에서 99%의 유의성(p<0.01)과 3시간에서 99.9%(p<0.001)의 유의성을 나타내었다.
- 13%의 부종 억제 작용을 나타내어 대조군에 비해 부종 억제효과가 유의적으로 높았다. 또한 methanol 추출물 2,500 ㎎/㎏을 경구 투여한 군에서는 대조군과 비교하였을 때 70.23%, 50.04%, 47.71%, 38.85%의 부종 억제 작용으로 1,250 ㎎/㎏을 경구 투여한 군과 비교하여 억제효과가 높았다. 따라서 1,250 ㎎/㎏을 경구 투여한 군과 2,500 ㎎/㎏을 경구 투여한 군 모두 급성 염증 반응의 대표적 모델인 carrageenan 유도 부종에 항 부종 효과가 있음을 확인하였다.
- 또한 methanol 추출물 2,500 ㎎/㎏을경구 투여한 군에서는 투여 후 1, 2시간에 각각 70.12%, 54.02%의 부종 억제 작용을 나타내었는데, 이는 대조약물인 Ibuprofen 200 ㎎/㎏ 투여군의 1, 2시간에 73.91%, 55.14% 부종 억제 작용과 유사하였으며, 대조군과는 통계학적으로 유의성을 나타내었다(p<0.001).
- 9%의 억제율을 나타냈다고 보고하였다. 이는 같은 시간대의 길경 methanol 추출물 1,250 ㎎/㎏ 경구 투여군에서 41.31%의 부종 억제율을, 2,500 ㎎/㎏ 경구 투여군에서는 54.02%의 억제율을 나타낸 것과 비교하였을 때, 길경 추출물이 더 뛰어난 부종 억제 작용이 있음을 알 수 있다. 또한 유 등(1998)은 당귀 물 추출액 1,000 ㎎/㎏ 경구 투여군 에서 carrageenan 유도 초기 1시간대에 32%의 유의한(p<0.
- 1%의 억제율을 나타내었다. 이러한 결과로 보아 crude sapogenin는 부종 억제 작용이 없음을 알 수 있었다.
- 이상의 실험결과에서 길경의 methanol 추출물과 methanol 추출물을 계통적으로 분획하여 얻은 butanol층에서 강한 급성 항염작용을 확인하였다. 그러므로 이 분획물의 염증반응 1기에 염증부위로의 모세혈관 투과도 증가현상을 저해하는 모세혈관 억제도 측정법뿐만 아니라 제 2기(백혈구가 점착된후 염증 부위로 침윤, 유주되어 혈소판이 응집됨으로써 혈행이 장해를 받는 시기) 및 제 3기(각종 염증 반응에 관여하는 세포가 침윤된 후 섬유아세포가 증식되고 육아가 형성된 후혈관이 신생되어 치유되는 시기)에도 항염작용에 효과가 있는지에 관한 연구는 계속되어야 할 것이다.
- 05)을 나타내었다. 이와 같은 결과를 볼 때 건조한 길경 5 g에 해당하는 methanol 추출물 1,250 ㎎/㎏보다는 건조 10 g에 해당하는 2,500 ㎎/㎏ 경구 투여군이 부종 억제 작용이 뛰어남을 알 수 있었다.
- 또한 각각 2시간과 5시간 산가수분해하여 crude saponin을 sapogenin화 한 후에 경구 투여한 군에서도 부종 억제 작용을 나타내지 못하였다. 즉, butanol 분획을 2시간 산가수분해하여 300 ㎎/㎏ 경구 투여한 군에서는 1, 2, 3, 및 4시간에 1.2%, 8.7%, 3.8% 및 2.6%의 낮은 부종 억제율을 나타내었으며, 5시간을 산가수분해하여 300 ㎎/㎏ 경구 투여한 군에서도 1, 2, 3 및 4시간에 －0.4%, －0.2%, 2.2% 및 2.4%의 억제율을 나타 내었다(Table 4, Fig. 2).
- 즉, 건조된 약재 5 g에 해당하는 methanol 추출물 1,250 ㎎/ ㎏을 경구 투여한 군에서는 saline을 투여한 대조군과 비교하 였을 때 8.36%, 41.31%, 29.88%, 9.13%의 부종 억제 작용을 나타내어 대조군에 비해 부종 억제효과가 유의적으로 높았다. 또한 methanol 추출물 2,500 ㎎/㎏을 경구 투여한 군에서는 대조군과 비교하였을 때 70.
- 즉, 건조된 약재 5 g에 해당하는 methanol 추출물 1,250 ㎎/㎏을 경구 투여한 군에서는 투여 후 1, 2, 3 및 4시간에 각각 30.7%, 34.1%, 40.3% 및 51.7%의 부종 증가율을 나타내었다.
- 즉, 대조군과 비교하였을 때 투여 후 2시간에 통계학적으로 유의성(p<0.01) 을 나타내어 대조약물인 Ibuprofen 200 ㎎/㎏ 투여군과 같은 결과를 보였다.
- 투여 후 3시간과 4시간에는 saline을 투여한 대조군과 비교하였을 때 각각 47.71%, 38.85%의 억제율로 통계학적으로 유의성(p<0.01, p<0.05)을 나타내었다.
후속연구
- 이상의 실험결과에서 길경의 methanol 추출물과 methanol 추출물을 계통적으로 분획하여 얻은 butanol층에서 강한 급성 항염작용을 확인하였다. 그러므로 이 분획물의 염증반응 1기에 염증부위로의 모세혈관 투과도 증가현상을 저해하는 모세혈관 억제도 측정법뿐만 아니라 제 2기(백혈구가 점착된후 염증 부위로 침윤, 유주되어 혈소판이 응집됨으로써 혈행이 장해를 받는 시기) 및 제 3기(각종 염증 반응에 관여하는 세포가 침윤된 후 섬유아세포가 증식되고 육아가 형성된 후혈관이 신생되어 치유되는 시기)에도 항염작용에 효과가 있는지에 관한 연구는 계속되어야 할 것이다.
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