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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 다양한 약리작용과 생리기능 성분이 풍부한 구기엽의 항비만효과를 규명하기 위하여 비만 유도한 흰쥐에 있어 구기엽 추출물의 섭취가 비만도, 혈중 지질, homocysteine, leptin, ghrelin, glucose 농도에 미치는 영향을 비교분석하였다.
제안 방법
- 사육하였다. AI76G 조성의 고지방식이를 제조하여 13주 동안 사육하여 비만을 유도하였다. 비만 쥐를 고지 방식이 비만군(n=16)과 일반식이 비만군(BO, n=8)으로 분류한 후고 지방식 이 비만군은 다시 고지방식이 비만군(FO, n=8), 고지방과 구기 엽 에탄올 추출물 식 이 비만군(FLEO, n=8)으로임의 배치하여 각 실험식이로 8주간 사육하였다.
- 비만 쥐를 고지 방식이 비만군(n=16)과 일반식이 비만군(BO, n=8)으로 분류한 후고 지방식 이 비만군은 다시 고지방식이 비만군(FO, n=8), 고지방과 구기 엽 에탄올 추출물 식 이 비만군(FLEO, n=8)으로임의 배치하여 각 실험식이로 8주간 사육하였다. FLEO 군은 실험식이 공급과 함께 구기엽 에탄올 추출물 10% 용액 1 mL를 매일 1회 같은 시각에 강제 경구투여 하였으며, 각 실험군의 식이 조성은 Table 1과 같다.
- AI76G 조성의 고지방식이를 제조하여 13주 동안 사육하여 비만을 유도하였다. 비만 쥐를 고지 방식이 비만군(n=16)과 일반식이 비만군(BO, n=8)으로 분류한 후고 지방식 이 비만군은 다시 고지방식이 비만군(FO, n=8), 고지방과 구기 엽 에탄올 추출물 식 이 비만군(FLEO, n=8)으로임의 배치하여 각 실험식이로 8주간 사육하였다. FLEO 군은 실험식이 공급과 함께 구기엽 에탄올 추출물 10% 용액 1 mL를 매일 1회 같은 시각에 강제 경구투여 하였으며, 각 실험군의 식이 조성은 Table 1과 같다.
- 체중 및 식이섭취량 조사는 식이에 의한 급격한 체중의 변화를 줄이기 위하여 3시간 전에 절식시킨 후 실시하였다. 식이효율은 일주일간 증가한 체중과 같은 기간의 식이섭취량을 이용하여 계산하였다.
- 측정하였다. 체중 및 식이섭취량 조사는 식이에 의한 급격한 체중의 변화를 줄이기 위하여 3시간 전에 절식시킨 후 실시하였다. 식이효율은 일주일간 증가한 체중과 같은 기간의 식이섭취량을 이용하여 계산하였다.
- 계산하였다. 혈청 homocysteine, leptin과 ghrelin 농도는 분석용 kit(Linco Research, St. Charles, MI, USA)를이용하여 Immunology autoanalyzer로 측정하였고, glucose 함량은 자동분석기 (Autoanalyzer Hitachi 7150, Hitachi Ltd., Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였다.
- 혈청 중 total cholesterol, triglyceride, HDL-cholesterol, 그리고 LDL-cholestrol 농도는 ADVIA 1650(Jeol, Tokyo, Japan)을 이용하여 측정하였으며, atherogenic index는 동맥경화 지수로서 total cholester이과 HDL-cholestrol 값을 이용하여 계산하였다. 혈청 homocysteine, leptin과 ghrelin 농도는 분석용 kit(Linco Research, St.
대상 데이터
- 4주령 Sprague-Dawley 계 수컷 24마리를 실내온도 22± 2oC, 습도 55~60%, 12시간 light-dark cycle의 조건에서 표준사료와 물을 충분히 공급하여 환경에 1주일간 적응시킨 후 사육하였다. AI76G 조성의 고지방식이를 제조하여 13주 동안 사육하여 비만을 유도하였다.
- 본 실험에 사용된 구기엽은 어린 구기자 잎으로, 청양 구기자 시험장에서 재배하고 열풍건조로 건조하여 분말화한 시료를 제공받아 사용하였다. 추출물은 분말화한 구기엽을 80% 에탄올로 3회 반복 추출하여 Whatman No.
데이터처리
- 실험결과는 SAS program(version 8.01, SAS Inc., Cary, NC, USA)을 이용하여 각 실험군당 평균과 표준편차를 계산하였고, 각 군간의 차이는 Student's —test를 실시하여 p<0.05 의 수준에서 유의성을 검정하였다.
- 실험식이 급여가 끝난 후 실험동물의 코에서 항문까지의 길이와 체중을 측정하여 Rohrer index, Lee index, T.M. index 를 산출하였다. Rohrer index는 (Body weight (g)/ Naso-anal length (cm)3} x 103, Lee index는 (Body weight (g)1/3/ Naso-anal length (cm)} x 103, T.
성능/효과
- 식이효율에 대한 결과는 Table 2와 같다. 고지방 식이로 13주 동안 비만을 유도하기 전후의 체중과 사료 효율은 각 군별 유의한 차이가 없었다. 이후 일반식이, 고지방식이, 고지방식이와 구기엽 추출물을 8주간 섭취한 후에 BO 군과 FO 군의 체중은 유사한 반면, FLEO 군의 체중이 가장 낮았다.
- 이에 다양한 식사상태에 따른 비만 관리에 대한 비교연구가 필요한 상태이다. 따라서 본 연구에서도 일반식이, 고지방식이, 고지방식이와 구기엽 추출물의 다양한 식이상태에 따른 체중변화를 살펴보았을 때, 구기엽에탄올 추출물의 섭취가 식이지방을 조절한 식사 섭취보다 체중증가가 낮은 것으로 나타남으로써 지방섭취가 증가하는 현대인의 비만관리에 효과적인 가능성을 보여주었다. 특히 고지방식이후 갑작스런 지방조절 식이는 지속적인 고지방식이 군보다 체중감소에 효과적이지 않은 것으로 나타났는데, 이는 생리적 적응현상 때문에 나타난 결과로 보인다.
- Kim 등(10), Youna 등(19), Chung 등(20), Han과 Park(6)은 구기자 분말과 추출액의 섭취가 혈중 지질의 농도를 낮추는데 효과적인 결과를 보고하고 있는 반면에, 본 연구에서는 구기엽추출물이 혈청 지질에 유의한 영향을 주지 않았다. 또한 오히려 혈청 중성지질은 고지방식이에서 일반식이로 전환한 비만 쥐가 구기엽 추출물을 공급한 비만쥐보다 감소 효과가 좋은 것으로 나타났다 이와 같은 결과는 구기자나무의 부위별 생리기능성이 다르기 때문에 나타난 결과로 생각해볼 수 있다. 또한 본 연구에서는 10% 구기엽 에탄올 추출물을 1 mL/day 로 8주간 공급하였기 때문에 구기엽이 혈중 지질에 미치는 영향을 보다 정확히 밝히기 위해서는 구기엽 추출물의 농도를 달리하거나 구기엽 분말을 직접 급여하여 비교, 평가하는 연구가 필요하다고 생각한다.
- Ghrelin 은 위장에서 분비되어 혈중에 존재하는 유일한 식욕증가 호르몬으로 알려져 있다, Ghreline 식욕증가, 지방세포의 증식 및 분화를 촉진하고 에너지 대사를 조절하는 작용이 있어 비만한 사람은 적게 분비되며, 음식 섭취에 의하여 유도되거나 체중을 줄이면 증가한다(25). 본 연구에서 FO 군의 혈청 leptin과 ghrelin 농도는 각각 1.6 ng/mL와 678.1 pg/mL로 BO 군의 1.1 ng/mL, 1537.5 pg/mL나 FLEO 군의 1.3 ng/mL, 1217.4 pg/mL와 비교할 때 혈청 leptine 높고 ghrelin 은 낮아 앞선 연구들과 유사한 경향이었으나 비만 쥐에서 일반식이나 구기엽 추출물 섭취에 따른 유의한 영향은 없었다. 또한 혈청 glucose 농도도 BO 군이 175.
- 비만인 경우 혈중 homocysteine 농도가 높아지며 혈관 내막두께가 더 두껍고 혈관확장능력이 감소되어 동맥경화증을 일으키는 것으로 알려져 있다(22). 본 연구에서 고지방식이로 유도된 비만쥐에게 구기엽 추출물을 공급했을 때 혈청 homocysteine 농도는 4.7 μmol/L로 FO 군의 5.6 μmol/L보다 낮았지만 유의한 차이는 없었다. 심혈관계 질환의 위험인자인 homocysteine 의 변화에 대한 중재연구는 다른 심혈관질환 위험인자들에 대한 연구보다 미흡하고 결과 또한 다르게 보고되고 있는 실정이다.
- index의 경우에는 BO 군과 FLEO 군 모두 FO 군보다 유의하게 낮았다. 본 연구에서는 비만에 있어 구기엽 에탄올 추출물의 비만 조절 효과를 살펴보기 위하여 모든 실험쥐에게 비만을 유도한 후 각 실험 식이를 공급하였다, 또한 Rohrer index, Lee index 및 T.M. index는 모두 실험쥐의 비만도 평가에 사용되는 지표로서, 각 지표마다 뚜렷한 차이는 없지만 본 연구의 주요 목적인 비만도 평가에 있어 주관성을 배제하기 위하여 모두 평가하였다, 특히 Rohrer index의 경우 30 이상이면 비만으로 평가하는데, FO 군은 31.3으로 비만이었으며 BO 군은 26.9로 감소하였으나 FO 군과 유의한 차이가 없었던 반면, FLEO 군은 24.4로 FO 군보다 유의하게 낮았다. 이상의 결과를 통해 구기엽 추출물은 비만쥐에 있어 비만도 개선에 효과가 있었으며, 일반식이보다 더 효과적임을 알 수 있었다.
- 특히 고지방식이후 갑작스런 지방조절 식이는 지속적인 고지방식이 군보다 체중감소에 효과적이지 않은 것으로 나타났는데, 이는 생리적 적응현상 때문에 나타난 결과로 보인다. 비만 유도쥐의 실험식이후 비만도에 대한 결과는 Table 3과 같이 Rohrer index와 Lee index의 경우 일반식이비만(BO) 군은 고지방식이비만(FO) 군과 유의한 차이가 없었지만, FLEO 군은 FO 군보다 유의하게 낮았다, T.M. index의 경우에는 BO 군과 FLEO 군 모두 FO 군보다 유의하게 낮았다. 본 연구에서는 비만에 있어 구기엽 에탄올 추출물의 비만 조절 효과를 살펴보기 위하여 모든 실험쥐에게 비만을 유도한 후 각 실험 식이를 공급하였다, 또한 Rohrer index, Lee index 및 T.
- 이후 일반식이, 고지방식이, 고지방식이와 구기엽 추출물을 8주간 섭취한 후에 BO 군과 FO 군의 체중은 유사한 반면, FLEO 군의 체중이 가장 낮았다. 사료효율은 BO 군이 0.2, FO 군이 0.8, FLEO 군이 -1.2로 나타남으로써 동일한 사료 섭취 당 체중증가량이 FO 군이 가장 높고 FLEO 군이 가장 낮음을 알 수 있다.
- 이상의 결과를 종합하면 비만쥐에서 10% 구기엽 에탄올 추출물 1 mL/day 의 8주간 공급은 비만도를 유의하게 낮추는 것으로 나타났다. 한편 혈중 중성지질은 고지방식이에서 일반식이로 전환한 비만쥐에서 유의한 감소효과를 보인 반면, 구기엽 에탄올 추출물은 비만도 감소의 기전을 설명하거나 비만도 감소로 체내 나타날 수 있는 혈중 지질이나 비만 관련 생화학적 지표에는 유의한 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다.
- 4로 FO 군보다 유의하게 낮았다. 이상의 결과를 통해 구기엽 추출물은 비만쥐에 있어 비만도 개선에 효과가 있었으며, 일반식이보다 더 효과적임을 알 수 있었다.
- 고지방 식이로 13주 동안 비만을 유도하기 전후의 체중과 사료 효율은 각 군별 유의한 차이가 없었다. 이후 일반식이, 고지방식이, 고지방식이와 구기엽 추출물을 8주간 섭취한 후에 BO 군과 FO 군의 체중은 유사한 반면, FLEO 군의 체중이 가장 낮았다. 사료효율은 BO 군이 0.
- 5 mg/dL로 FO 군과 유의한 차이가 없었다. 총 콜레스테롤, HDL-콜레스테롤, LDL-콜레스테롤은 각 군별 유의한 차이가 없었다. 또한 동맥경화지수도 BO 군 2.
- 것으로 나타났다. 한편 혈중 중성지질은 고지방식이에서 일반식이로 전환한 비만쥐에서 유의한 감소효과를 보인 반면, 구기엽 에탄올 추출물은 비만도 감소의 기전을 설명하거나 비만도 감소로 체내 나타날 수 있는 혈중 지질이나 비만 관련 생화학적 지표에는 유의한 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다. 향후 이를 규명하기 위해서는 보다 다양한 수준의 비만도, 구기 엽 추출물의 농도, 섭취기간을 비교, 평가하는 연구가 필요하다고 생각한다.
후속연구
- 또한 오히려 혈청 중성지질은 고지방식이에서 일반식이로 전환한 비만 쥐가 구기엽 추출물을 공급한 비만쥐보다 감소 효과가 좋은 것으로 나타났다 이와 같은 결과는 구기자나무의 부위별 생리기능성이 다르기 때문에 나타난 결과로 생각해볼 수 있다. 또한 본 연구에서는 10% 구기엽 에탄올 추출물을 1 mL/day 로 8주간 공급하였기 때문에 구기엽이 혈중 지질에 미치는 영향을 보다 정확히 밝히기 위해서는 구기엽 추출물의 농도를 달리하거나 구기엽 분말을 직접 급여하여 비교, 평가하는 연구가 필요하다고 생각한다.
- 4 pg/mL와 비교할 때 혈청 leptine 높고 ghrelin 은 낮아 앞선 연구들과 유사한 경향이었으나 비만 쥐에서 일반식이나 구기엽 추출물 섭취에 따른 유의한 영향은 없었다. 또한 혈청 glucose 농도도 BO 군이 175.2 mg/dL, FO 군이 136.7 mg/dL, FLEO 군이 152.5 mg/dL로 세 군간 유의한 차이가 없었다, Adipokine의 분비는 체질량지수보다 복부 내장지방면적이 더 잘 반영한다고 보고(26)한 바와 같이 본 연구에서는 각 실험군별 비만도는 관찰하였지만 체지방량이나 복부내장지방량은 관찰하지 못했기 때문에 앞으로 이를 관찰하여 해석할 수 있는 연구가 이루어져야 할 것이다.
- 한편 혈중 중성지질은 고지방식이에서 일반식이로 전환한 비만쥐에서 유의한 감소효과를 보인 반면, 구기엽 에탄올 추출물은 비만도 감소의 기전을 설명하거나 비만도 감소로 체내 나타날 수 있는 혈중 지질이나 비만 관련 생화학적 지표에는 유의한 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다. 향후 이를 규명하기 위해서는 보다 다양한 수준의 비만도, 구기 엽 추출물의 농도, 섭취기간을 비교, 평가하는 연구가 필요하다고 생각한다.
- 또한 혈중 homocysteine 농도는 근육량과 크레아틴-크레아티닌의 합성과 관련이 있다는 보고(23)와 본 연구에서 고지방식이로 유도된 비만쥐의 실험식이에 따른 체중 변화에 유의한 차이가 없었던 결과를 고려할 때 구기엽추출물의 섭취에 따른 제지방량의 변화가 없었기 때문에 혈청 homocysteine 농도도 FO 군과 유의한 차이가 없었던 것으로 보인다. 향후에는 혈관계 변화를 유도한 실험쥐에서 보다 장기간의 구기 엽 섭취가 혈중 homocysteine 농도에 어떠한 영향을 미치는가를 살펴보는 연구가 필요하다고 생각한다. 최근 지방세포가 단순한 지방의 저장장소가 아닌 adiponectin, leptin, resistin 등의 다양한 물질을 분비하는 내분비기관의 하나로 간주되면서 이들의 생체 기능과 역할을 규명하는 연구가 이루어지고 있다, Leptine 지방세포에서 분비되어 식욕을 억제시키고 포만감을 느끼게 하는 호르몬으로 식욕과 에너지 대사를 조절한다.
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