[논문]브로콜리 싹 에탄올 추출물이 고지방식이를 급여한 흰쥐의 콜레스테롤 저하 및 비만 억제효과에 미치는 영향

이재준; 신형덕; 이유미; 김아라; 이명렬

doi:10.3746/jkfn.2009.38.3.309

브로콜리 싹 에탄올 추출물이 고지방식이를 급여한 흰쥐의 콜레스테롤 저하 및 비만 억제효과에 미치는 영향
Effect of Broccoli Sprouts on Cholesterol-lowering and Anti-obesity Effects in Rats Fed High Fat Diet 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.38 no.3, 2009년, pp.309 - 318

이재준 (조선대학교 식품영양학과) , 신형덕 (조선대학교 식품영양학과) , 이유미 (조선대학교 식품영양학과) , 김아라 (조선대학교 식품영양학과) , 이명렬 (조선대학교 식품영양학과)

초록
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고지방식이로 고지혈 및 비만이 유도된 흰쥐에서 브로콜리 싹 에탄올 추출물 투여로 인한 혈 중 지질대사 개선 및 지방조직의 항비만효과에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 5주령 된 흰쥐 수컷 36마리를 1주일간 적응시킨 후 정상 식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 정상식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 저용량 병합 투여군(ND-BSL), 정상식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여군(ND-BSH), 고지방식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 저용량 병합 투여군(HFD-BSL) 및 고지방식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여군(HFD-BSH)으로 나누어 4주간 사육하였다. 고지방식이로 증가되어진 체중증가량은 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여로 유의하게 감소되었으며, 정상식이군(ND)과는 비슷한 수준으로 저하되었다. 고지방 식이군들(HFD, HFD-BSL 및 HFD-BSH)이 정상식이군들 (ND, ND-BSL 및 ND-BSH)에 비하여 식이섭취량은 낮았으나, 식이효율은 높게 나타났다. 간조직의 무게는 실험 군간에 유의차가 없었으나, 부고환 및 장간막지방조직의 무게는 고지방식이를 급여한 흰쥐에게 브로콜리 싹 에탄올 추출물을 고용량 병합 투여한 경우에는 고지방식이에 비하여 유의하게 저하되었다. 고지방식이로 증가되어진 혈청 중의 ALT 및 AST 활성, 중성지방, 총콜레스테롤 및 LDL-콜레스테롤 함량, 심혈관위험지수와 동맥경화지수도 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여로 감소되었다. 혈청 중의 ALP 활성은 실험 군 간에 유의차가 없었다. 혈청 중의 HDL-콜레스테롤 함량은 정상식이군(ND)에 비하여 고지방식이군(HFD)이 유의하게 감소하였으나, 정상식이 혹은 고지방식이를 급여한 흰쥐에게 브로콜리 싹 에탄올 추출물을 투여하였을 경우에는 영향을 미치지 않았다. 고지방식이로 증가되어진 간조직과 장간막지방조직 중의 총콜레스테롤 함량은 브로콜리 싹 에탄올 추출물 병합 투여로 저하되었다. 지방조직 중의 HR-LPL과 TE-LPL 활성 모두 정상식이군 (ND)에 비하여 고지방식이군(HFD)이 증가하였고, 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여한 모든 군은 고지방 식이군(HFD)에 비하여 유의하게 감소되었으나 정상식이군 (ND)과는 비슷한 활성을 나타내었다. 특히 브로콜리 싹 에탄올 추출물의 효과는 고용량 병합 투여군이 저용량 병합투여군에 비하여 더 좋은 효과를 나타내었다. 혈청 및 조직 중의 지질 함량 변화는 정상식이군들(ND, ND-BSL 및 ND-BSH) 간에는 유의차가 없었다. 따라서 고지방식이를 급여하면서 브로콜리 싹 에탄올 추출물을 병합 투여 시에만 효과가 있는 것으로 여겨진다. 이상의 결과 브로콜리 싹 에탄올 추출물이 체중 및 지방조직의 무게 감소와 더불어 혈청지질 개선 효과와 LPL 활성을 저하시켜 고지혈증 예방효과와 지방축적 억제 효과가 있는 것으로 사료되나 브로콜리 싹 추출물의 어떤 성분이 콜레스테롤 저하효과 및 비만을 억제시킬 수 있는지는 보다 자세한 연구가 요구된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to investigate the cholesterol lowering and anti-obesity effects of an ethanol extract of broccoli sprouts (BS) in rats fed high fat diet. Male Sprague-Dawley rats weighing $150{\sim}155g$, were divided into 6 groups; a normal diet group (ND), a high fat diet group (HFD), a normal diet and BS with 200 mg/kg treated group (ND-BSL), a normal diet and BS with 400 mg/kg treated group (ND-BSH), a high fat diet and BS with 200 mg/kg treated group (HFD-BSL), and a high fat diet and BS with 400 mg/kg treated group (HFD-BSH). The body weight gain and mesenteric adipose tissue weight were increased by high fat diet, but gradually decreased to the corresponding level of ND group after administration of BS extract. The liver and epididymal adipose tissue weights of HFD group were the highest among the six groups, although the difference was not significant. Food intake was lower in high fat diet groups compared with normal diet groups. The serum ALT and AST activities that were elevated by the high fat diet were significantly decreased after BS administration. Levels of serum total cholesterol, LDL-cholesterol, triglyceride and the atherogenic index tended to be decrease in the BS administered groups compared with HFD group. However, HDL-cholesterol level in serum decreased in HFD group and markedly increased in BS administered groups. There were no differences in the contents of serum triglyceride, LDL-cholesterol and HDL-cholesterol between normal diet groups. Levels of total cholesterol and triglyceride in liver and adipose tissues were also lower in BS administrated groups than in HFD group. The activities of heparin-releasable lipoprotein lipase (HR-LPL) and total-extractable LPL (TE-LPL) in adipose tissue were increased in HFD group compared with the BS administered groups, but those of the ND-BSL group and ND-BSH group were similar to ND group. These results suggest that BS ethanol extract may exert cholesterol-lowering effect and potentially reduce lipid storage.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

고지방식이로 고지혈 및 비만이 유도된 흰쥐에서 브로콜리 싹 에탄올 추출물 투여로 인한 혈 중 지질대사 개선 및 지방조직의 항비만효과에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 5주령 된 흰쥐 수컷 36마리를 1주일간 적응시킨 후 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 정상식이와 브로콜리 싹에탄올 추출물 저용량 병합 투여군(ND-BSL), 정상식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여군(ND-BSH), 고지방식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 저용량 병합 투여군(HFD-BSL) 및 고지방식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여군(HFD-BSH)으로 나누어 4주간 사육하였다.
특히 지방조직 부위 별 LPL 대사 조절 기전이 다른 이유는 지방세포의 크기, 지방조직의 insulin 민감도, glucocorticoid 혹은 estrogen receptor 수의 차이에 의해 기인된다고(59)하였으며, 특히 피하지방조직은 부고환지방조직보다 glucocorticoid receptor 수가 적다고 보고되었다. 그러나 본 연구에서는 이들 지방조직 부위에 따른 LPL 조절 기전이 어떻게 다르게 나타나는지에 관한 연구는 수행하지 않았다.
따라서 본 연구는 브로콜리 싹 에탄올 추출물의 이미 알려진 항암효과(18,19,23,24) 이외의 생리활성 효능의 검증을 위하여 고지방식이를 급여한 흰쥐의 혈청 및 지방조직의 지질 대사 개선효과 및 항비만효과에 미치는 영향을 알아보고자 시도하였다. 이러한 생리활성 구명을 통하여 건강기능성 식품 제조용 신소재 개발의 기초 자료로 제공하여 브로콜리 싹의 이용성을 증대시키는데 기여하고자 한다.
따라서 본 연구는 브로콜리 싹 에탄올 추출물의 이미 알려진 항암효과(18,19,23,24) 이외의 생리활성 효능의 검증을 위하여 고지방식이를 급여한 흰쥐의 혈청 및 지방조직의 지질 대사 개선효과 및 항비만효과에 미치는 영향을 알아보고자 시도하였다. 이러한 생리활성 구명을 통하여 건강기능성 식품 제조용 신소재 개발의 기초 자료로 제공하여 브로콜리 싹의 이용성을 증대시키는데 기여하고자 한다.

제안 방법

고지방식이로 고지혈 및 비만이 유도된 흰쥐에서 브로콜리 싹 에탄올 추출물 투여로 인한 혈 중 지질대사 개선 및 지방조직의 항비만효과에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 5주령 된 흰쥐 수컷 36마리를 1주일간 적응시킨 후 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 정상식이와 브로콜리 싹에탄올 추출물 저용량 병합 투여군(ND-BSL), 정상식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여군(ND-BSH), 고지방식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 저용량 병합 투여군(HFD-BSL) 및 고지방식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여군(HFD-BSH)으로 나누어 4주간 사육하였다. 고지방식이로 증가되어진 체중증가량은 브로콜리 싹에탄올 추출물 고용량 병합 투여로 유의하게 감소되었으며, 정상식이군(ND)과는 비슷한 수준으로 저하되었다.
간조직, 부고환지방조직 및 장간막지방조직 중의 중성지방과 총콜레스테롤 함량 분석을 위하여 먼저 Folch 방법(34)에 의하여 각각의 조직에서 총지질을 추출하였다. 간과 지방 조직 0.1g에 chloroform-methanol(2:1, v/v)를 첨가하여 냉장상태에서 3일간 방치한 후 H₂O를 첨가하고 3,000 rpm에서 20분간 원심분리 시킨 후 지질층인 하층부를 취한 다음 총콜레스테롤과 중성지방 함량 분석을 위하여 사용하였다. 총콜레스테롤 함량은 Zlatkis와 Zak의 방법(35)에 의하여 측정하였으며, 중성지방 함량은 Biggs 등의 방법(36)으로 측정하였다.
브로콜리 싹은 2006년 12월 대농바이오 영농조합(경기도)으로부터 구입하여 동결 건조하였다. 동결 건조한 브로콜리싹 100g와 80% 에탄올 500 mL를 혼합하여 65℃에서 환류 냉각기를 부착하여 2시간씩 3회 추출 후 여과지로 여과하였다. 여액을 합하여 40℃에서 rotary vacuum evaporator (R-144, Buchi, Switzland)로 용매를 제거하고 감압․농축한 후 냉동 건조하여 -70^oC에 냉동보관 하면서 시료로 사용하였다(29).
물과 식이는 제한 없이 공급하였고, 사육실 온도는 18±2 ℃로 유지하였으며 조명은 12시간 주기(08:00～20:00)로 조절하였다.
정상식이군은 5 wt%의 라아드를 지방 급원으로 사용하였고, 고지방식이군은 Shaw 등의 방법(31)에 준하여 정상식이군과 동일하되 20 wt%의 라아드를 함유한 식이를 공급하였다. 브로콜리 싹 에탄올 추출물 투여 용량은 예비실험 결과를 토대로 LD50이 2,500 mg/kg 이상으로 독성이 나타나지 않으며 사람이 섭취하는 양과 흰쥐의 식이섭취량을 고려하여 브로콜리싹 에탄올 추출물 저용량 투여군(ND-BSL과 HFD-BSL)은 1일 흰쥐 체중 kg 당 200 mg으로 고용량 투여군(ND-BSH과 HFD-BSH)은 1일 흰쥐 체중 kg 당 400 mg으로 생리식염수에 용해시켜 매일 일정한 시간에 경구투여 하였다. 정상식이 군(ND)과 고지방식이군(HFD)은 생리식염수만을 브로콜리싹 에탄올 추출물 투여군과 동일한 방법으로 경구투여 하였다.
실험동물은 Sprague Dawley계 5주령 웅성 흰쥐 36마리를 중앙실험동물(주)(서울)에서 구입하여 1주일 동안 기본 식이로 적응시킨 후, 평균 체중 150～155g인 것을 난괴법에 따라 각 처리 군 당 6마리씩 6군으로 나누어 플라스틱 케이지에 1마리씩 분리하여 4주간 사육하였다. 실험군(Table 1)은 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 정상식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 저용량 병합 투여군(ND-BSL), 정상식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여군 (ND-BSH), 고지방식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 저용량 병합 투여군(HFD-BSL) 및 고지방식이와 브로콜리 싹에탄올 추출물 고용량 병합 투여군(HFD-BSH)으로 나누어 실시하였다. 실험에 사용된 식이는 AIN-93 정제식이를 기준(30)으로 변형하여 조제하였으며, Table 2와 같다.
실험군(Table 1)은 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 정상식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 저용량 병합 투여군(ND-BSL), 정상식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여군 (ND-BSH), 고지방식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 저용량 병합 투여군(HFD-BSL) 및 고지방식이와 브로콜리 싹에탄올 추출물 고용량 병합 투여군(HFD-BSH)으로 나누어 실시하였다. 실험에 사용된 식이는 AIN-93 정제식이를 기준(30)으로 변형하여 조제하였으며, Table 2와 같다. 정상식이군은 5 wt%의 라아드를 지방 급원으로 사용하였고, 고지방식이군은 Shaw 등의 방법(31)에 준하여 정상식이군과 동일하되 20 wt%의 라아드를 함유한 식이를 공급하였다.
LDL-콜레스테롤 함량은 Friedwald 식 {총콜레스테롤－(HDL-콜레스테롤－중성지방/⁵⁾}(32)에 의하여 계산하였다. 심혈관계질환의 위험도 판정에 이용 되는 동맥경화지수(atherogenic index, AI)는 {(총콜레스테롤－HDL-콜레스테롤)/HDL-콜레스테롤}(33)에 의하여 구하였으며, 심혈관위험지수(cardiac risk factor, CRF)(33)는 총콜레스테롤을 HDL-콜레스테롤로 나누어 구하였다.
브로콜리 싹 에탄올 추출물 투여 용량은 예비실험 결과를 토대로 LD50이 2,500 mg/kg 이상으로 독성이 나타나지 않으며 사람이 섭취하는 양과 흰쥐의 식이섭취량을 고려하여 브로콜리싹 에탄올 추출물 저용량 투여군(ND-BSL과 HFD-BSL)은 1일 흰쥐 체중 kg 당 200 mg으로 고용량 투여군(ND-BSH과 HFD-BSH)은 1일 흰쥐 체중 kg 당 400 mg으로 생리식염수에 용해시켜 매일 일정한 시간에 경구투여 하였다. 정상식이 군(ND)과 고지방식이군(HFD)은 생리식염수만을 브로콜리싹 에탄올 추출물 투여군과 동일한 방법으로 경구투여 하였다. 물과 식이는 제한 없이 공급하였고, 사육실 온도는 18±2 ℃로 유지하였으며 조명은 12시간 주기(08:00～20:00)로 조절하였다.
실험에 사용된 식이는 AIN-93 정제식이를 기준(30)으로 변형하여 조제하였으며, Table 2와 같다. 정상식이군은 5 wt%의 라아드를 지방 급원으로 사용하였고, 고지방식이군은 Shaw 등의 방법(31)에 준하여 정상식이군과 동일하되 20 wt%의 라아드를 함유한 식이를 공급하였다. 브로콜리 싹 에탄올 추출물 투여 용량은 예비실험 결과를 토대로 LD50이 2,500 mg/kg 이상으로 독성이 나타나지 않으며 사람이 섭취하는 양과 흰쥐의 식이섭취량을 고려하여 브로콜리싹 에탄올 추출물 저용량 투여군(ND-BSL과 HFD-BSL)은 1일 흰쥐 체중 kg 당 200 mg으로 고용량 투여군(ND-BSH과 HFD-BSH)은 1일 흰쥐 체중 kg 당 400 mg으로 생리식염수에 용해시켜 매일 일정한 시간에 경구투여 하였다.
물과 식이는 제한 없이 공급하였고, 사육실 온도는 18±2 ℃로 유지하였으며 조명은 12시간 주기(08:00～20:00)로 조절하였다. 최종 체중에서 실험개시 전의 체중을 감하여 실험개시 전의 체중으로 나누어 체중증가량으로 표시하였고, 사육기간의 체중증가량을 동일 기간의 식이섭취량으로 나누어 각 실험군의 식이효율을 구하였다.
혈청 중 중성지방, 총콜레스테롤 및 HDL-콜레스테롤 함량, alanine transaminase(ALT), asparate transminase (AST) 및 alkaline phosphatase(ALP) 활성은 혈액생화학적 검사 자동분석기(Fuji Dri-Chem 3,500, Fujifilm, Japan)를 사용하여 측정하였다. LDL-콜레스테롤 함량은 Friedwald 식 {총콜레스테롤－(HDL-콜레스테롤－중성지방/⁵⁾}(32)에 의하여 계산하였다.

대상 데이터

브로콜리 싹은 2006년 12월 대농바이오 영농조합(경기도)으로부터 구입하여 동결 건조하였다. 동결 건조한 브로콜리싹 100g와 80% 에탄올 500 mL를 혼합하여 65℃에서 환류 냉각기를 부착하여 2시간씩 3회 추출 후 여과지로 여과하였다.
실험동물은 Sprague Dawley계 5주령 웅성 흰쥐 36마리를 중앙실험동물(주)(서울)에서 구입하여 1주일 동안 기본 식이로 적응시킨 후, 평균 체중 150～155g인 것을 난괴법에 따라 각 처리 군 당 6마리씩 6군으로 나누어 플라스틱 케이지에 1마리씩 분리하여 4주간 사육하였다. 실험군(Table 1)은 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 정상식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 저용량 병합 투여군(ND-BSL), 정상식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여군 (ND-BSH), 고지방식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 저용량 병합 투여군(HFD-BSL) 및 고지방식이와 브로콜리 싹에탄올 추출물 고용량 병합 투여군(HFD-BSH)으로 나누어 실시하였다.
실험동물은 사양시험 종료 후 12시간 절식시킨 후 CO₂로 가볍게 마취한 다음 단두 절단하여 혈액을 채취하고 3,000 rpm에서 20분간 원심분리 시킨 후 혈청을 분리하여 혈청 지질 함량 및 효소 활성 측정용 시료로 사용하였다. 그리고 간과 지방조직을 적출하여 0.

데이터처리

본 시험에서 얻어진 결과는 SPSS package를 이용해서 실험군당 평균±표준오차로 표시하였고 통계적 유의성 검정은 일원배치 분산분석(one-way analysis of variance)을한 후 p<0.05 수준에서 Tukey's test를 이용하여 상호 검정하였다.

이론/모형

혈청 중 중성지방, 총콜레스테롤 및 HDL-콜레스테롤 함량, alanine transaminase(ALT), asparate transminase (AST) 및 alkaline phosphatase(ALP) 활성은 혈액생화학적 검사 자동분석기(Fuji Dri-Chem 3,500, Fujifilm, Japan)를 사용하여 측정하였다. LDL-콜레스테롤 함량은 Friedwald 식 {총콜레스테롤－(HDL-콜레스테롤－중성지방/⁵⁾}(32)에 의하여 계산하였다. 심혈관계질환의 위험도 판정에 이용 되는 동맥경화지수(atherogenic index, AI)는 {(총콜레스테롤－HDL-콜레스테롤)/HDL-콜레스테롤}(33)에 의하여 구하였으며, 심혈관위험지수(cardiac risk factor, CRF)(33)는 총콜레스테롤을 HDL-콜레스테롤로 나누어 구하였다.
간조직, 부고환지방조직 및 장간막지방조직 중의 중성지방과 총콜레스테롤 함량 분석을 위하여 먼저 Folch 방법(34)에 의하여 각각의 조직에서 총지질을 추출하였다. 간과 지방 조직 0.
부고환지방조직과 장간막지방조직 중 heparin-releasable LPL(HR-LPL) 활성은 heparin을 함유한 배양액 중으로 방출된 지방조직의 세포외액에 함유된 LPL만의 활성을 측정하는 것으로, Nilsson-Ehle과 Schotz의 방법(37)을 변형시킨 Fried와 Zechner의 방법(38)에 의하여 측정하였다. 지방조직의 LPL은 세포외액 뿐만 아니라 세포내액에도 함유되어 있는데, microsome 안에 있는 잠재적인 LPL을 포함한 총체적인 LPL 활성을 측정하는 것이 total extractable LPL(TE-LPL) 활성 측정으로 Iverius와 Brunzell의 방법 (39)에 의하여 실시하였다.
부고환지방조직과 장간막지방조직 중 heparin-releasable LPL(HR-LPL) 활성은 heparin을 함유한 배양액 중으로 방출된 지방조직의 세포외액에 함유된 LPL만의 활성을 측정하는 것으로, Nilsson-Ehle과 Schotz의 방법(37)을 변형시킨 Fried와 Zechner의 방법(38)에 의하여 측정하였다. 지방조직의 LPL은 세포외액 뿐만 아니라 세포내액에도 함유되어 있는데, microsome 안에 있는 잠재적인 LPL을 포함한 총체적인 LPL 활성을 측정하는 것이 total extractable LPL(TE-LPL) 활성 측정으로 Iverius와 Brunzell의 방법 (39)에 의하여 실시하였다.
1g에 chloroform-methanol(2:1, v/v)를 첨가하여 냉장상태에서 3일간 방치한 후 H₂O를 첨가하고 3,000 rpm에서 20분간 원심분리 시킨 후 지질층인 하층부를 취한 다음 총콜레스테롤과 중성지방 함량 분석을 위하여 사용하였다. 총콜레스테롤 함량은 Zlatkis와 Zak의 방법(35)에 의하여 측정하였으며, 중성지방 함량은 Biggs 등의 방법(36)으로 측정하였다.

성능/효과

2)The results are mean±SE for 6 rats in each group.
3)The results are mean±SE for 6 rats in each group.
고지방식이로 증가되어진 체중증가량은 브로콜리 싹에탄올 추출물 고용량 병합 투여로 유의하게 감소되었으며, 정상식이군(ND)과는 비슷한 수준으로 저하되었다. 고지방식이군들(HFD, HFD-BSL 및 HFD-BSH)이 정상식이군들(ND, ND-BSL 및 ND-BSH)에 비하여 식이섭취량은 낮았으나, 식이효율은 높게 나타났다. 간조직의 무게는 실험 군 간에 유의차가 없었으나, 부고환 및 장간막 지방조직의 무게는 고지방식이를 급여한 흰쥐에게 브로콜리 싹 에탄올 추출물을 고용량 병합 투여한 경우에는 고지방식이에 비하여 유의하게 저하되었다.
5주령 된 흰쥐 수컷 36마리를 1주일간 적응시킨 후 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 정상식이와 브로콜리 싹에탄올 추출물 저용량 병합 투여군(ND-BSL), 정상식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여군(ND-BSH), 고지방식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 저용량 병합 투여군(HFD-BSL) 및 고지방식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여군(HFD-BSH)으로 나누어 4주간 사육하였다. 고지방식이로 증가되어진 체중증가량은 브로콜리 싹에탄올 추출물 고용량 병합 투여로 유의하게 감소되었으며, 정상식이군(ND)과는 비슷한 수준으로 저하되었다. 고지방식이군들(HFD, HFD-BSL 및 HFD-BSH)이 정상식이군들(ND, ND-BSL 및 ND-BSH)에 비하여 식이섭취량은 낮았으나, 식이효율은 높게 나타났다.
간조직의 무게는 실험 군 간에 유의차가 없었으나, 부고환 및 장간막 지방조직의 무게는 고지방식이를 급여한 흰쥐에게 브로콜리 싹 에탄올 추출물을 고용량 병합 투여한 경우에는 고지방식이에 비하여 유의하게 저하되었다. 고지방식이로 증가되어진 혈청 중의 ALT 및 AST 활성, 중성지방, 총콜레스테롤 및 LDL-콜레스테롤 함량, 심혈관위험지수와 동맥경화지수도 브로콜리싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여로 감소되었다. 혈청 중의 ALP 활성은 실험 군 간에 유의차가 없었다.
혈청 중의 ALT와 AST 활성은 Table 5에서와 같이 고지 방식이군(HFD)이 정상식이군(ND)에 비하여 유의하게 증가하였다. 고지방식이에 의하여 증가되어진 혈청 중의 ALT 와 AST 활성은 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여로 유의하게 저하되었으며, 정상식이이군(ND)과 유사한 경향을 보였다. 혈청 중의 ALT 및 AST 활성은 정상식이에 브로콜리 싹 에탄올 추출물을 병합 투여한 경우에는 영향을 보이지 않았다.
혈청 중의 동맥경화지수와 심혈관위험지수도 고지방식이군(HFD)이 정상식이군(ND)에 비하여 유의하게 높았다. 고지방식이에 의하여 증가된 동맥경화지수와 심혈관위험지수는 고지방식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 병합 투여로 유의하게 저하되었다. 따라서 브로콜리 싹 에탄올 추출물 투여 시 동맥경화 및 심혈관 위험도를 낮추는 것으로 사료된다.
정상식이를 급여한 흰쥐에게 브로콜리 싹 에탄올 추출물을 병합 투여한 경우 지방조직의 무게에는 영향을 미치지 않았으나, 고지방식이를 급여한 흰쥐에게 브로콜리 싹 에탄올 추출물을 병합 투여한 경우에는 유의차가 보였다. 고지방식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여군(HFD-BSH)은 고지방식이군(HFD)에 비하여 부고환지방조직과 장간막지방조직의 무게가 각각 21.86%와 41.45%의 현저한 감소효과를 나타내었다. 특히 고지방식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여군(HFD-BSH)의 부고환지방조직과 장간막지방조직의 무게는 정상식이군들(ND, ND-BSL 및 ND-BSH)과도 비슷한 경향을 보였다.
일반적으로 고지방식이는 간조직의 콜레스테롤 함량을 증가시키는 것(56)으로 알려져 있는데 본 연구에서도 같은 경향을 보였다. 그러나 고지방식이로 증가된 간조직의 총콜레스테롤 함량은 브로콜리 싹 에탄올 추출물 병합 투여로 유의하게 감소하였다. 고지방식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 병합 투여로 간조직 중의 총콜레스테롤 함량이 저하된 것은 혈청 중의 총콜레스테롤의 함량이 브로콜리 싹 에탄올 추출물 투여로 저하되었기 때문으로 생각되어진다.
특히 고지방식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여한 HFD-BSH군의 체중증가량은 정상식이군들(ND, ND-BSL 및 ND-BSH)과 유사한 경향을 보여 체중 저하효과를 볼 수 있었다. 따라서 본 연구결과 고지방식이로 인한 체중 증가효과를 확인할수 있었으며, 브로콜리 싹 에탄올 추출물의 고용량 병합 투여로 체중 저하효과가 관찰되었다.
고지방식이군(460 kcal/100 g diet)이 저지방식이군(385 kcal/100 g diet)에 비하여 식이섭취량이 적은 이유는 에너지 밀도가 높아 에너지균형을 맞추기 이루기 위한 적응현상이 나타난 것으로 사료된다. 따라서 식이효율도 에너지 밀도가 높은 고지방식이군들(HFD, HFD-BSL 및 HFD-BSH)이 에너지 밀도가 낮은 정상식이군들(ND, ND-BSL 및 ND-BSH)에 비하여 높게 나타났다. 고지방식이에 의한 식이섭취량 감소효과에 관한 연구는 사람의 경우 고지방식이를 섭취한 군이 식사 간격과 횟수가 줄어 덜 섭취하게 된다고 하였으며(40), 또다른 연구(41)에서도 저지방식이를 섭취한 군에서 식사횟수가 늘어 고지방식이를 섭취한 군에 비하여 식이섭취량이 증가한다고 하였다.
또한 급성 신부전증, 고지혈증 및 폐경색증이 있을 경우에도 간세포 장애가 고도로 진행되면 혈청중 ALT, AST 및 ALP 활성 수치가 동시에 높아져 간장의 담즙산 배설장애가 유발되고 이로 인해 혈청 콜레스테롤 함량이 상승되는 것으로 알려져 있다(51). 본 실험 결과 고지방식이로 증가되어진 ALT 및 AST 활성이 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여로 감소하는 것을 보아 브로콜리싹 추출물이 간기능 개선효과가 있는 것으로 사료된다.
LPL 활성은 지방 부위에 따라 다르다고 보고(58)되었는데, 흰쥐의 경우 부고환지방조직과 같은 내부지방조직은 피하지방조직보다 LPL 활성이 높고, 장간막지방조직은 내부지방조직과 피하지방조직 사이의 중간 정도의 LPL 활성을 가지고 있다. 본 연구결과 장간막지방조직 중의 LPL 활성은 부고환지방 조직에 비하여 HR-LPL 활성과 TE-LPL 활성 모두 낮게 나타났다. 또한 Table 4, 9에서와 같이 장간막지방조직이 부고환지방조직에 비하여 지방조직의 무게 및 중성지방 함량도 저하되었다.
또한 Dodge(42)는 고지방식이는 식이지방이 위내의 체류시간을 지연시켜 식이섭취량이 감소시키기 때문이라고 하였다. 본 연구결과 저지방식이와 고지방식이 사이의 에너지 섭취량의 차이는 관찰되지 않았으나 고지방식이식이군(HFD)이 정상식이군(ND)에 비하여 체중이 증가하였는데 이는 에너지 섭취량과 무관하게 총에너지에서 지방이 차지하는 비율이 높아 체중이 증가된 것(43)으로 사료된다.
Despres(49)도 체지방 함량이 동일하더라도 복부지방 함량이 증가할수록 대사성 합병률이 증가한다고 보고하였다. 본 연구결과 체지방 축적을 대표하는 부고환과 장간막지방조직의 축적이 고지방식이로 증가되었으나 브로콜리 싹 에탄올 추출물 병합 투여로 감소되어진 효과가 관찰되어 브로콜리 싹 에탄올 추출물이 복부비만억제효과와 더불어 대사성질환 예방효과도 어느 정도 있을 것으로 사료된다.
많은 연구에서 에너지 섭취량보다는 식이조성 특히 지방의 섭취비율이 체지방 축적에 더 영향을 미친다고 보고되었다(43). 본 연구결과에서도 식이 중 지방으로부터 에너지 섭취 비율이 높았던 고지방식이군(HFD)이 정상식이군(ND)에 비하여 부고환과 장간막지방조직의 무게가 모두 증가하였다. 그러나 고지방식이에 의하여 증가되어진 지방조직의 무게는 브로콜리 싹 에탄올 추출물 투여로 감소되었다.
체중 당 간조직의 무게는 실험군 간에 유의차가 없었다. 부고환과 장간막지방조직의 무게는 고지 방식이군(HFD)이 정상식이군(ND)에 비하여 유의하게 증가되었다. 정상식이를 급여한 흰쥐에게 브로콜리 싹 에탄올 추출물을 병합 투여한 경우 지방조직의 무게에는 영향을 미치지 않았으나, 고지방식이를 급여한 흰쥐에게 브로콜리 싹 에탄올 추출물을 병합 투여한 경우에는 유의차가 보였다.
혈청 중 중성지방과 총콜레스테롤 함량은 고지방식이군(HFD)이 정상식이군(ND)에 비하여 증가되었다. 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여로 고지방식이에 의하여 증가된 혈청 중 중성지방과 총콜레스테롤 함량은 유의하게 감소하였다. 특히 혈청 중 총콜레스테롤 함량은 고지방식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여군(HFD-BSH)은 정상식이군(ND)과 유사한 경향이었다.
식이섭취량은 고지방식이군들(HFD, HFD-BSL 및 HFDBSH)이 정상식이군들(ND, ND-BSL 및 ND-BSH)에 비하여 유의하게 감소하였다. 고지방식이 혹은 정상식이를 급여한 흰쥐에게 브로콜리 싹 에탄올 추출물의 병합 투여는 식이 섭취량과 식이효율에는 영향을 미치지 않았다.
이상의 결과 고지방식이에 의하여 지방조직의 무게 및 혈청 중 중성지방 및 총콜레스테롤 함량 및 LPL 활성은 증가하였으나 브로콜리 싹 에탄올 추출물 경구투여로 저하되었는데 이는 브로콜리 싹 추출물이 비만예방효과도 있는 것으로 사료되어진다. 그러나 더 나아가 비만관련 요인들 간의 상호작용에 관한 연구가 필요하다고 사료된다.
고지방식이로 증가되어진 간조직과 장간막지방조직 중의 총콜레스테롤 함량은 브로콜리 싹 에탄올 추출물 병합 투여로 저하되었다. 지방조직 중의 HR-LPL과 TE-LPL 활성 모두 정상식이군(ND)에 비하여 고지방식이군(HFD)이 증가하였고, 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여한 모든 군은 고지방식이군(HFD)에 비하여 유의하게 감소되었으나 정상식이군(ND)과는 비슷한 활성을 나타내었다. 특히 브로콜리 싹 에탄올 추출물의 효과는 고용량 병합 투여군이 저용량 병합 투여군에 비하여 더 좋은 효과를 나타내었다.
체중증가량은 Table 3에서와 같이 고지방식이군(HFD)이 정상식이군(ND)에 비하여 유의하게 증가하여 에너지의 39.1%를 지방으로 급여하는 고지방식이로 인한 비만 유도를 관찰할 수 있었다. 정상식이를 급여한 흰쥐에게 브로콜리싹 에탄올 추출물을 병합 투여한 경우에는 체중증가량에 영향을 미치지 않았으나, 고지방식이를 급여한 흰쥐에게 브로콜리 싹 에탄올 추출물을 병합 투여한 경우에는 유의차를보였다.
39% 정도 저하되었다. 특히 고지방식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여한 HFD-BSH군의 체중증가량은 정상식이군들(ND, ND-BSL 및 ND-BSH)과 유사한 경향을 보여 체중 저하효과를 볼 수 있었다. 따라서 본 연구결과 고지방식이로 인한 체중 증가효과를 확인할수 있었으며, 브로콜리 싹 에탄올 추출물의 고용량 병합 투여로 체중 저하효과가 관찰되었다.
지방조직 중의 HR-LPL과 TE-LPL 활성 모두 정상식이군(ND)에 비하여 고지방식이군(HFD)이 증가하였고, 브로콜리 싹 에탄올 추출물 고용량 병합 투여한 모든 군은 고지방식이군(HFD)에 비하여 유의하게 감소되었으나 정상식이군(ND)과는 비슷한 활성을 나타내었다. 특히 브로콜리 싹 에탄올 추출물의 효과는 고용량 병합 투여군이 저용량 병합 투여군에 비하여 더 좋은 효과를 나타내었다. 혈청 및 조직 중의 지질 함량 변화는 정상식이군들(ND, ND-BSL 및 ND-BSH) 간에는 유의차가 없었다.
혈청 중의 HDL-콜레스테롤 함량은 고지방식 혹은 정상식이에 브로콜리 싹 에탄올 추출물을 병용 투여하였을 경우에는 영향을 미치지 않았다. 혈청 중의 동맥경화지수와 심혈관위험지수도 고지방식이군(HFD)이 정상식이군(ND)에 비하여 유의하게 높았다. 고지방식이에 의하여 증가된 동맥경화지수와 심혈관위험지수는 고지방식이와 브로콜리 싹 에탄올 추출물 병합 투여로 유의하게 저하되었다.

후속연구

따라서 고지방식이를 급여하면서 브로콜리 싹 에탄올 추출물을 병합 투여 시에만 효과가 있는 것으로 여겨진다. 이상의 결과 브로콜리 싹 에탄올 추출물이 체중 및 지방조직의 무게 감소와 더불어 혈청 지질 개선 효과와 LPL 활성을 저하시켜 고지혈증 예방효과와 지방축적 억제 효과가 있는 것으로 사료되나 브로콜리싹 추출물의 어떤 성분이 콜레스테롤 저하효과 및 비만을 억제시킬 수 있는지는 보다 자세한 연구가 요구된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	브로콜리는 무엇을 다량 함유하고 있는가?	브로콜리(Brassica oleracea var. italica Plenck)는 십자화과에 속하는 채소로 항산화물질로 알려진 ascorbic acid, β-carotene, rutin, selenium, glutathione, quercetin 등을 다량 함유하고 있어 항암효과 및 해독효소의 유도효과가 큰것으로 알려져 있다(18,19). 이들 성분 중 순환계 질환에 유용한 물질로 알려진 rutin과 quercetin 같은 플라보노이드 계통 성분은 동맥경화 예방효과가 있다고 보고(20,21)되었다.
	발아채소는 무엇인가?	발아채소(seed sprout)는 씨앗에서 싹이 나와 잎이 1～3개 정도 되는, 싹이 발아한지 1주일 남짓 된 어린잎의 채소를 말하는데, 일반적으로 새싹채소로 불린다. 두꺼운 껍질과 배아 속에서 안전하던 씨앗이 수분과 온도가 주어지면서 싹이 트는데 이때 식물은 곰팡이, 박테리아 등 외부의 적으로부터 자신을 방어할 무기로서의 생리활성물질을 생산하게 된다.
	브로콜리성분 중에서 순환계 질환에 유용한 물질로 동맥경화 예방효과가 있는 것은 무엇인가?	italica Plenck)는 십자화과에 속하는 채소로 항산화물질로 알려진 ascorbic acid, β-carotene, rutin, selenium, glutathione, quercetin 등을 다량 함유하고 있어 항암효과 및 해독효소의 유도효과가 큰것으로 알려져 있다(18,19). 이들 성분 중 순환계 질환에 유용한 물질로 알려진 rutin과 quercetin 같은 플라보노이드 계통 성분은 동맥경화 예방효과가 있다고 보고(20,21)되었다. 즉 플라보노이드 성분들은 동맥경화증과 심장질환의 주요 발병 인자인 LDL의 산화를 억제하고 안정화시키는 것으로 보고(22)되었다.

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저자의 다른 논문 :

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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