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문제 정의
- 5. 단회경구투여 안전성 검사 : 본 실험은 미강의 인체 효능구명을 위한 예비연구로, 시료 주줄 물을 투여하였을 때 발현될 수 있는 급성독성을 평가하고자, 식품의약품안전청의 의약품 등의 독성시험 기준(14)에 준하여 시험을 수행하였다. 미강을 80% ethanol로 추출한 후, 동물체중 당 2.
- 단일화합물의 생리활성 측정 : 화학구조가 규명된 화합물의 생리활성을 측정하였다. 본연구에서는 in o에서 화합물의 항산화효능과 인체 백혈암 세포에 대한 세포독성 실험을 수행하였다.
- 지속적인 육종개발을 통해 품질이 우수한 쌀 생산이 증대되고 있는 현시점에서, 거대 배아미인 오봉벼, 밥맛이 우수한 고품질벼인 일품벼, 고유의 찰기를 함유한 아랑향찰 벼와 향미 벼 및 유색미 중 흑진주벼, 적진주벼와 흑향벼에 함유된 활성본체와 품질우수성 규명을 목적으로 본 연구를 수행하였다.
제안 방법
- 1. 시료추출 및 분획 : 미강 분쇄분을 80% ethanol로 추출한 후, 80℃ 수욕 중에서 매회 5 시간씩 3회 추출하여 감압 농축기로 농축, 건조한 후, 용매의 유전률에 따라 "hexane, chloroform, ethylacetate와 /"butanol로 용매 분획하여 농축한 후 실험재료로 사용하였다.
- 2. 화합물의 분리, 화학구조 규명 : Activity-guided fractionation 및 isolation 방법에 따라 silica gel과 Sephadex LH-20 column chromatography, vacuum column chromatography 및 HPLC 방법을 이용하여 단일 화합물을 분리하였다. 분리된 화합물의 물리·화학적 특성과 기기분석 (EI-MS, HR-MS, FAB-MS, 1H-NMR, 13C-NMR, COSY, DEPT, HMQC, HMBC, X-Ray crystallography)을 통해 화학구조를 규명하였다.
- 3. 단일화합물의 생리활성 측정 : 화학구조가 규명된 화합물의 생리활성을 측정하였다. 본연구에서는 in o에서 화합물의 항산화효능과 인체 백혈암 세포에 대한 세포독성 실험을 수행하였다.
- 4. 당뇨동물에 대한 효능 연구 : 오봉벼, 아랑향찰벼, 향미벼 및 흑진주벼 추출물의 효능연구를 위해, 정상쥐와 당뇨쥐에 투여하여 혈당과 지질개선에 미치는 효과를 관찰하였다. 정상 대조군과 당뇨대조군은 5% tweenn 80 용액을 14일간 일정한 시간에 경구 투여하였고, 매일 체중을 측정하였다.
- 6. 인체실험 : In vitro 및 in vivo 실험을 통해 효능이 확인된 일품벼와 흑진주벼 미강 가공품에 대한 임상실험을 수행하였다. 서울시 도봉구 보건소 내원자 및 희망자를 대상으로 혈당과 지질대사에 미치는 효과와 흡연자를 대상으로 항산화 효능을 관찰하였다.
- 미강 추출물의 유기용매 분획물을 실험재료로 하여 column chromatography< 반복 수행하여, 4종의 신규 화합물(Compounds 1-4)(15T6)과 11종의 기지 화합물(Compounds 5T5)을 순수 분리하였으며, H/-MS와 NMR 등의 기기분석을 통해 규명된 화학구조는 다음과 같다.
- 단회경구투여 안전성 검사 : 본 실험은 미강의 인체 효능구명을 위한 예비연구로, 시료 주줄 물을 투여하였을 때 발현될 수 있는 급성독성을 평가하고자, 식품의약품안전청의 의약품 등의 독성시험 기준(14)에 준하여 시험을 수행하였다. 미강을 80% ethanol로 추출한 후, 동물체중 당 2.5g, 5.0g 및 10.0g의 용량으로 암수 각각 10마리씩 이계 마우스에 미강 추출물을 1회 경구투여한 후 14일간 실험동물의 사망률, 일반증상, 체중변화, 부검소견 및 혈액 생화학적 분석을 수행하였다.
- 화합물의 분리, 화학구조 규명 : Activity-guided fractionation 및 isolation 방법에 따라 silica gel과 Sephadex LH-20 column chromatography, vacuum column chromatography 및 HPLC 방법을 이용하여 단일 화합물을 분리하였다. 분리된 화합물의 물리·화학적 특성과 기기분석 (EI-MS, HR-MS, FAB-MS, 1H-NMR, 13C-NMR, COSY, DEPT, HMQC, HMBC, X-Ray crystallography)을 통해 화학구조를 규명하였다.
- 인체실험 : In vitro 및 in vivo 실험을 통해 효능이 확인된 일품벼와 흑진주벼 미강 가공품에 대한 임상실험을 수행하였다. 서울시 도봉구 보건소 내원자 및 희망자를 대상으로 혈당과 지질대사에 미치는 효과와 흡연자를 대상으로 항산화 효능을 관찰하였다.
- 5ml 이하)하여 원심분리한 후 혈장만을 취해 비공복시 포도당 농도를 측정하였다. 실험 14일 후에는 실험동물을 단두로 희생시킨 후 즉시 헤마토크릿치를 측정하였고, 혈장을 취하여 생화학적 분석을 수행하였다. 이어서 적출된 간장, 신장, 비장.
- 당뇨동물에 대한 효능 연구 : 오봉벼, 아랑향찰벼, 향미벼 및 흑진주벼 추출물의 효능연구를 위해, 정상쥐와 당뇨쥐에 투여하여 혈당과 지질개선에 미치는 효과를 관찰하였다. 정상 대조군과 당뇨대조군은 5% tweenn 80 용액을 14일간 일정한 시간에 경구 투여하였고, 매일 체중을 측정하였다. 혈액 채취는 매 3일 간격으로 안구 정맥총에서 채혈(0.
- 이어서 적출된 간장, 신장, 비장. 폐, 췌장, 심장 및 근육을 적출한 후 분석하였다.
- 피험자를 대상으로 총 4주간 흑진주벼와 일품벼 미강 가공품을 섭취한 후 인체에 미친 효과는 다음과 같다.
- 정상 대조군과 당뇨대조군은 5% tweenn 80 용액을 14일간 일정한 시간에 경구 투여하였고, 매일 체중을 측정하였다. 혈액 채취는 매 3일 간격으로 안구 정맥총에서 채혈(0.5ml 이하)하여 원심분리한 후 혈장만을 취해 비공복시 포도당 농도를 측정하였다. 실험 14일 후에는 실험동물을 단두로 희생시킨 후 즉시 헤마토크릿치를 측정하였고, 혈장을 취하여 생화학적 분석을 수행하였다.
대상 데이터
- 실험에 사용된 시료는 농촌진흥청 국립식량과학원을 통해 국내에서 육성되는 벼 주요 품종 중 일품벼, 오봉벼, 아랑향찰벼, 향미벼와 유색미인 흑진주벼, 적진주벼, 흑향벼 미강을 공급받아 사용하였다.
성능/효과
- 지질과산화 억제 및 压。2로 유도된 DNA 손상으로부터 세포를 보호하는 효과가 나타났으며, 이를 통해 항산화제 후보물질로 사용될 수 있음을 확인하였다. 또한 compounds 10과 11은 인체 백혈암 세포성장을 저해하는 것으로 나타났다.
- Obongbyeo), 아랑향찰벼 sativa cv. Aranghyangchalbyeo), 향미 벼 ((Ory%z sativa cv. Hyangmibyeo)와 유신미 인 적 진주벼 (Oeyza sativa cv. Jukjinjubyeo), 흑진주벼(Orvza sativa cv. Heugjinjubyeo) 및 흑향벼(yza sativa cv. Heughyangbyeo) 미강으로부터 신규 및 기지화합물을 분리하여 생리활성을 규명하였다. 이어서 당뇨 동물을 대상으로 혈당과 지질개선에 미치는 영향을 확인하였으며, 단회 경구투여 독성실험을 수행
- ICR계 마우스 암수 각각 10마리를 이용하여 미강 추출물의 단회 경구투여 독성실험 결과, 시험물질 투여에 의한 표적 장기가 관찰되지 않았으며, 어떠한 독성학적인 변화도 관찰되지 않는 것으로 보아, 무해 용량은 암수 모두 10.0g/kg을 상회할 것으로 추정할 수 있었다(13. 17). 따라서 실험에 사용된 모든 품종의 미강 추출물은 투여가능 최대용량에서도 독성이 없는 안전한 식품임을 확인하였고, 건강증진에 도움을 주는 기능성 식품소재로서의 개발 가능성을 예측할 수 있었으며, 고용량으로도 임상사용이 가능함을 확인할 수 있었다.
- 4로 감소되었다. LDL-cholesterole 143.1±25.4에서 섭취 4주 후 135.6±29.5로 감소되었고, tri 읺yceride 는 194.8±102.8에서 152.0±42.7로 감소하였으며, HbAlC는 6.7±0.9에서 섭취 4주 후 &7±0.8로 나타나 섭취 이전과 동일하였으며, SOD 값 이유 의성이 있는 것으로 나타났다(Table 2).
- 0±142로 감소되었다. LDL-cholester이은 169.2圮8.9에서 섭취 4주 후 158.4±23.3으로 감소되었고, triglyceride는 181.2±45.1에서 182.4±73.2로 다소 증가하였으며, HbAlC는 6.5+0.9 에서 섭취 4주 후 6.5±0.8로 나타나 섭취 이전과 유사하였고, MDA 및 SOD 값이 유의성이 있는 것으로 나타났다(Table 1).
- 4kg의 쌀을 덜 소비하고 있는 것을 나타낸다. 농가와 비농가로 보면, 상대적으로 대체식품 소비가 많은 비농가의 1인당 연간 쌀소비량은 72.4kg으로, 농가(122.5kg)의 59.1% 수준이었으며, 시도별로는 1인당 쌀 소비량이 전북이 86.6kg으로 가장 많았으며 서울이 61.7kg으로 가장 적게 나타났다.
- 당뇨대조군과 당뇨실험군은 정상군에 비하여 유의적인 증가를 보였으며, 당뇨 대조군과 비교하여 실험 3일 후 아랑향찰벼 투여군에서, 실험 6일 후 모든 당뇨실험군에서, 실험 9일 후 오봉벼와 아랑향찰벼 투여군에서, 실험 12일과 실험 14일 후 모든 당뇨 실험군에서 혈당이 유의적으로 감소하였다. 혈장 HDL-cholesterol 농도는 정상쥐에서는 아랑향찰벼 투여 군에서 유의 적 으로 감소하였 고, 정 상대조군에 비해 당뇨대조군에서 유의적으로 증가하였으며, 당뇨쥐에서는 미강을 투여한 모든 실험군에서 모두 감소하였다.
- 17). 따라서 실험에 사용된 모든 품종의 미강 추출물은 투여가능 최대용량에서도 독성이 없는 안전한 식품임을 확인하였고, 건강증진에 도움을 주는 기능성 식품소재로서의 개발 가능성을 예측할 수 있었으며, 고용량으로도 임상사용이 가능함을 확인할 수 있었다.
- 경우에도 어떠한 이상증후도 발견되지 않았다. 또한 흑진주벼와 일품벼 미강 가공품을 일정기간 섭취하는 경우, 고혈당 보유자의 혈당저하 및 지질개선에 효과가 있음을 확인하였다.
- 실험 4주간 흑진주벼 미강 가공품을 섭취한 결과, 공복혈당이 100.1±21.8에서 97.5±20.2로 감소하였고, 식후 2시간 혈당이 136.2±41.6에서 128.3±32.3으로 감소되었다. 혈장 total cholesterole 216.
- 실험 4주간 흑진주벼 미강 가공품을 섭취한 결과, 공복혈당이 90.5±14.3에서 88.0+12.5 로 감소하였고, 식후 2시간 혈당이 142.7±40.3에서 128.5±40.5로 감소되었다. 혈장 total cholesterol0] 241.
- 혈장 triglyceride 농도는 당뇨 오봉벼와 당뇨 향미벼 투여군에서 유의적으로 감소하였으며, 미강 투여가 혈장 중성지방의 함량을 낮추는데 효과가 있음을 확인하였다. 실험결고h 당뇨쥐에서 오봉벼와 향미 벼 투여로 인해 혈장 triglyceride 함량이 55.1%와 52.8% 감소하였다(18).
- 연구결과, 생리활성이 우수한 4개의 신규 화합물과 11개의 기지 화합물을 순수 분리하였고, 동물실험을 통해 혈당과 지질개선 효능이 있음을 확인하였으며, 고용량으로 단회경구투여하는 경우에도 어떠한 이상증후도 발견되지 않았다. 또한 흑진주벼와 일품벼 미강 가공품을 일정기간 섭취하는 경우, 고혈당 보유자의 혈당저하 및 지질개선에 효과가 있음을 확인하였다.
- 당뇨대조군과 당뇨실험군은 정상군에 비하여 유의적인 증가를 보였으며, 당뇨 대조군과 비교하여 실험 3일 후 아랑향찰벼 투여군에서, 실험 6일 후 모든 당뇨실험군에서, 실험 9일 후 오봉벼와 아랑향찰벼 투여군에서, 실험 12일과 실험 14일 후 모든 당뇨 실험군에서 혈당이 유의적으로 감소하였다. 혈장 HDL-cholesterol 농도는 정상쥐에서는 아랑향찰벼 투여 군에서 유의 적 으로 감소하였 고, 정 상대조군에 비해 당뇨대조군에서 유의적으로 증가하였으며, 당뇨쥐에서는 미강을 투여한 모든 실험군에서 모두 감소하였다. 혈장 triglyceride 농도는 당뇨 오봉벼와 당뇨 향미벼 투여군에서 유의적으로 감소하였으며, 미강 투여가 혈장 중성지방의 함량을 낮추는데 효과가 있음을 확인하였다.
- 3으로 감소되었다. 혈장 total cholesterole 216.3土%.0에서 211.2±3&4로 감소하였으며, HDL-choIesterole 50.8±15.5에서 50.2±13.4로 감소되었다. LDL-cholesterole 143.
- 혈장 HDL-cholesterol 농도는 정상쥐에서는 아랑향찰벼 투여 군에서 유의 적 으로 감소하였 고, 정 상대조군에 비해 당뇨대조군에서 유의적으로 증가하였으며, 당뇨쥐에서는 미강을 투여한 모든 실험군에서 모두 감소하였다. 혈장 triglyceride 농도는 당뇨 오봉벼와 당뇨 향미벼 투여군에서 유의적으로 감소하였으며, 미강 투여가 혈장 중성지방의 함량을 낮추는데 효과가 있음을 확인하였다. 실험결고h 당뇨쥐에서 오봉벼와 향미 벼 투여로 인해 혈장 triglyceride 함량이 55.
후속연구
- 수 있다. 또한 소비자 기호특성에 적합한 쌀 품종별 보급과 우리 쌀 전업농 집중육성으로 농촌현장에서 주곡의 안정적인 생산기반 확보도 가능하리라 기대된다. 이러한 결과는 우리 쌀 수요증대를 야기하며, 지적재산권 확보에 의한 품질 경쟁력에서 우위를 차지할 수 있으며, 연구기술의 산업체 이전을 통해 기술개발 성과의 실용화를 기대할 수 있다.
- 본 연구를 통해, 우리 쌀의 산업적 유용성 증진을 위한 신규 맞춤형 소재개발을 기대할 수 있다. 또한 소비자 기호특성에 적합한 쌀 품종별 보급과 우리 쌀 전업농 집중육성으로 농촌현장에서 주곡의 안정적인 생산기반 확보도 가능하리라 기대된다.
- 쌀의 소비가 지속적으로 감소하고, 외국 쌀과 품질 및 가격경쟁을 하고 있는 현시점에서, 국내산 쌀의 우수성을 홍보하고, 신품종 발굴과 농가소득 증진을 위해서는 건강 기능성 규명 및 산업적 유용성 증진을 위한 국제적 수준의 연구가 필요하다. 과거와 달리 미래농업은 지식.
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