본 연구는 급성 납 독성에 대한 여주 추출물의 효과를 알아보기 위하여 시도되었다. 250 g 내외의 흰쥐를 대상으로 대조군, 납(1,000 ppm) 투여군, 납 투여 후 필리핀산과 일본산 여주 추출물을 5%와 10%로 희석하여 식수로 공급한 후 6주 후에 간과 콩팥 손상 억제 효과를 알아보기 위하여 생화학적 및 조직학적 실험을 실시하였다. 혈액중 AST, ALT와 BUN의 수치는 여주 추출물 투여군이 납 단독투여군보다 감소되었다. 간 조직의 광학현미경적 관찰에서 납 단독투여군은 간세포의 괴사와 염증세포의 침윤이 관찰되었으나 여주 추출물 투여군에서는 중심정맥 주위에 약간의 단핵세포의 조직 침윤만이 관찰되었다. 콩팥 조직의 광학현미경적 관찰에서 납 단독투여군은 콩팥토리 모세혈관의 위축과 괴사 현상이 관찰되었고 콩팥세관 주위 간질에 염증세포의 침윤이 관찰되었으나 여주 추출물 투여군에서는 일부 콩팥세관 주위에서 염증 세포의 침윤만이 관찰되었다. 이상의 연구 결과로 보아 여주가 납으로 유발된 간과 콩팥 손상을 보호하는 효과가 있는 것으로 사료되며 여주에 대한 다양한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
본 연구는 급성 납 독성에 대한 여주 추출물의 효과를 알아보기 위하여 시도되었다. 250 g 내외의 흰쥐를 대상으로 대조군, 납(1,000 ppm) 투여군, 납 투여 후 필리핀산과 일본산 여주 추출물을 5%와 10%로 희석하여 식수로 공급한 후 6주 후에 간과 콩팥 손상 억제 효과를 알아보기 위하여 생화학적 및 조직학적 실험을 실시하였다. 혈액중 AST, ALT와 BUN의 수치는 여주 추출물 투여군이 납 단독투여군보다 감소되었다. 간 조직의 광학현미경적 관찰에서 납 단독투여군은 간세포의 괴사와 염증세포의 침윤이 관찰되었으나 여주 추출물 투여군에서는 중심정맥 주위에 약간의 단핵세포의 조직 침윤만이 관찰되었다. 콩팥 조직의 광학현미경적 관찰에서 납 단독투여군은 콩팥토리 모세혈관의 위축과 괴사 현상이 관찰되었고 콩팥세관 주위 간질에 염증세포의 침윤이 관찰되었으나 여주 추출물 투여군에서는 일부 콩팥세관 주위에서 염증 세포의 침윤만이 관찰되었다. 이상의 연구 결과로 보아 여주가 납으로 유발된 간과 콩팥 손상을 보호하는 효과가 있는 것으로 사료되며 여주에 대한 다양한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
The purpose of this study was to demonstrate the effect of Momordica Charantia L. water extracts, one of the natural chelator, on the biochemical and enzyme activity changes in the rats liver and kidney caused by lead acetate. Rat approximately 250 g in weight were grouped into the control, lead ace...
The purpose of this study was to demonstrate the effect of Momordica Charantia L. water extracts, one of the natural chelator, on the biochemical and enzyme activity changes in the rats liver and kidney caused by lead acetate. Rat approximately 250 g in weight were grouped into the control, lead acetate treated, and the Momordica Charantia L. boiling water extracts treated after lead acetate groups. Lead acetate (1,000 ppm) and Momordica Charantia L. water extracts (5%, 10%) were delivered drinking water. Serum AST, ALT and BUN were measured, histological alteration of liver and kidney were examined by light microscopy. Momordica Charantia L. extract group was decreased serum AST, ALT and BUN level induced by lead. Optical observations of liver tissue, lead group were observed necrosis of hepatic cells and infiltration of inflammatory cells, but Momordica Charantia L. extract group was observed only slight infiltration of inflammatory cells around the central vein. Optical observations of kidney tissue, lead acetate induced atrophy and necrosis of glomerulus and infiltration of inflammatory cell around renal tubule. For the group treated with Momordica charantia L. extract, the glomerulus was similar to the control, some around the renal tubule was observed infiltration of inflammatory cells. In conclusion, Momordica Charantia L. water extract may protect the lead-induced toxicity on liver and kidney.
The purpose of this study was to demonstrate the effect of Momordica Charantia L. water extracts, one of the natural chelator, on the biochemical and enzyme activity changes in the rats liver and kidney caused by lead acetate. Rat approximately 250 g in weight were grouped into the control, lead acetate treated, and the Momordica Charantia L. boiling water extracts treated after lead acetate groups. Lead acetate (1,000 ppm) and Momordica Charantia L. water extracts (5%, 10%) were delivered drinking water. Serum AST, ALT and BUN were measured, histological alteration of liver and kidney were examined by light microscopy. Momordica Charantia L. extract group was decreased serum AST, ALT and BUN level induced by lead. Optical observations of liver tissue, lead group were observed necrosis of hepatic cells and infiltration of inflammatory cells, but Momordica Charantia L. extract group was observed only slight infiltration of inflammatory cells around the central vein. Optical observations of kidney tissue, lead acetate induced atrophy and necrosis of glomerulus and infiltration of inflammatory cell around renal tubule. For the group treated with Momordica charantia L. extract, the glomerulus was similar to the control, some around the renal tubule was observed infiltration of inflammatory cells. In conclusion, Momordica Charantia L. water extract may protect the lead-induced toxicity on liver and kidney.
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문제 정의
국내에서도 여주 추출물의 항균 및 항암 효과에 관한 연구가 보고되어 있으며(Bae, 2002), 특히 항당뇨 효과(Jeong, 2008)에 관한 병리학적 및 생화학적인 연구는 많이 이루어지고 있으나 조직 손상 억제에 미치는 여주의 효과에 대한 조직학적 연구는 거의 없다. 본 실험에서는 흰쥐에 납을 투여하여 조직 손상을 유발시킨 후 여주를 투여하였을 때 간과 콩팥에서의 기능변화와 조직학적인 변화를 관찰하고자 하였다.
조직 중 콜레스테롤은 STZ-당뇨병 쥐의 콩팥에서 대조군에 비해 2배 높았으나 여주 열매즙 투여군은 감소하여 대조군과 유사한 수치를 나타냈다고 보고하였다. 이처럼 항궤양, 항당뇨, 항균, 항암, 간 보호기능이 있는 것으로 알려진 여주를 이용한 납 독성 감소에 관한 구조적 연구는 거의 없는 실정이어서 간과 콩팥에서 여주가 납으로 인한 조직손상을 회복시키는 효과가 있는지를 생화학적 및 조직학적으로 밝히고자 본 연구를 실시하였다.
제안 방법
Paraffin block을 microtome을 이용하여 4~5μm로 박절한 다음, hematoxylin-eosin 염색하여 광학현미경으로 관찰하였다.
실험군은 대조군, 납 단독투여군, 납 중독 후 여주 추출물 투여군으로 구분하여 대조군은 1차 증류수를 공급하였고, 실험군은 Lead acetate (1,000 ppm)를 1주일간 식수로 공급하여 중독시킨 후 일반식이를 공급한 군과 납 중독 후 여주 추출물을 농도를 달리하고 필리핀산(5%, 10%)과 일본산(5%, 10%)으로 구분하여 식수로 투여하였다. 각 실험군은 여주 추출물 투여 6주 후에 혈청과 조직을 채취하였다.
광학현미경 관찰을 위하여 간과 콩팥을 10% normal buffered formalin (NBF)에 24시간 고정한 후, 수세한 다음 에탄올(70%, 80%, 90%, 95%, 100%)로 탈수하였다. Xylene을 이용해 투명화시킨 후 paraffin 침투과정을 거쳐 경질 paraffin에 포매하였다.
실험군은 대조군, 납 단독투여군, 납 중독 후 여주 추출물 투여군으로 구분하여 대조군은 1차 증류수를 공급하였고, 실험군은 Lead acetate (1,000 ppm)를 1주일간 식수로 공급하여 중독시킨 후 일반식이를 공급한 군과 납 중독 후 여주 추출물을 농도를 달리하고 필리핀산(5%, 10%)과 일본산(5%, 10%)으로 구분하여 식수로 투여하였다. 각 실험군은 여주 추출물 투여 6주 후에 혈청과 조직을 채취하였다.
채취한 혈액은 5 mL vacuum tube (Greiner, Austria)에 담아 실온에서 30분 이상 방치한 후 3,000 rpm에서 각각 15분간 원심분리하여 혈청을 얻었다. 혈청은 혈액자동분석기인 Vitrose 950 analyzer (U.S.A.)를 이용하여 aspartate aminotransferase (이후 AST라 함, SGOT), alanine aminotransferase (이후 ALT라 함, SGPT), blood urea nitrogen (이후 BUN이라 함)을 분석하였다.
희생시키기 24시간 전부터 절식시킨 흰쥐를 가벼운 ether 마취 하에서 개복한 후 심장에서 혈액을 채취하고 간과 콩팥을 절취하였다. 채취한 혈액은 5 mL vacuum tube (Greiner, Austria)에 담아 실온에서 30분 이상 방치한 후 3,000 rpm에서 각각 15분간 원심분리하여 혈청을 얻었다.
대상 데이터
본 실험에 사용한 동물은 8~9주된 250 gm 내외의 Sprague-Dawley계 웅성 흰쥐를 샘타코에서 구입하여 온도 23±2℃, 습도 50±5%의 환경조건을 유지시킨 Animal cage (HB404AS)에서 식이와 음용수를 제한 없이 공급하면서 일주일간 적응시켰다.
성능/효과
ALT 수치는 대조군에 비해 납 단독투여군과 필리핀산 5% 투여군을 제외한 모든 여주 추출물 투여군에서 증가하였으나 모든 여주 추출물 투여군은 납 단독투여군에 비해 ALT 수치가 감소하였고 특히 필리핀 5% 투여군과 모든 일본산 투여군(P⁄0.05)에서 통계학적으로 유의하게 감소하였다.
05)에서 통계학적으로 유의하게 감소하였다. BUN 수치는 대조군에 비하여 납 단독투여군과 모든 여주 추출물 투여군에서 증가하였으나 여주 추출물 투여군은 납 단독투여군에 비해 다소 감소하였고 특히 필리핀 5% 투여군은 통계학적으로 유의하게 감소하였다(Table 1, Fig. 1).
BUN의 수치는 납 단독투여군의 경우 19.7±3.06 unit이었으나 필리핀 여주 추출물의 5%군과 10%군은 15.0±1.20, 16.1±2.05 unit 이었고, 일본산 여주 추출물군은 17.4±1.04, 15.3±1.83 unit로 납 단독투여군에 비해 감소하여 콩팥 손상이 완화된 것으로 나타났다.
본 실험에서도 납 단독투여군의 경우 중심정맥 주변 간세포들의 염색성이 낮게 나타났고 괴사된 세포가 관찰되었으며 간세포삭이 불규칙하게 배열되어 있었다. 또한 간세포 전반에 걸쳐 염증세포의 조직 침윤이 관찰되었으나 여주 추출물 투여군은 동모양혈관의 확장 현상과 일부 염증세포의 침윤 현상이 관찰되었으나 납 투여군에 비해서는 그 정도가 완화되었고 농도가 증가함에 따라 간 손상은 더욱 완화된 것으로 관찰되었다.
05)을 제외하고는 통계학적 유의성은 없었다. 모든 여주 추출물 투여군은 납 단독투여군에 비하여 AST 수치가 감소하였으나 통계학적인 유의성은 없었다. ALT 수치는 대조군에 비해 납 단독투여군과 필리핀산 5% 투여군을 제외한 모든 여주 추출물 투여군에서 증가하였으나 모든 여주 추출물 투여군은 납 단독투여군에 비해 ALT 수치가 감소하였고 특히 필리핀 5% 투여군과 모든 일본산 투여군(P⁄0.
본 실험에서도 납 단독투여군의 AST와 ALT는 98.2±7.89, 45.8±3.11 unit이었으나 두 가지 품종의 여주 추출물을 5%와 10%로 투여한 경우 필리핀산 여주는 농도 증가에 따라 AST 수치가 85.5±8.19, 90.3±9.02 unit으로, ALT는 34.0±4.58, 40.5±4.04 unit으로 감소하였다.
26 g/kg 투여한 실험에서 납 단독투여군의 경우 손상된 간세포들의 불규칙한 배열구조로 소엽구조가 손상되고 핵이 불규칙적이고 진한 핵질을 보였으며, 핵 주변에는 세포질 지방변화로 인해 지방변성된 세포가 관찰되었으나 녹차 투여군의 경우 간 실질세포를 포함한 소엽구조가 정상으로 관찰되었고, 감잎 투여군은 중심정맥 주변의 간세포의 괴사가 국소적으로 관찰되고, 두충 투여군은 문맥역 주변 일부 간세포의 지방변성이 관찰되었으나 핵과 핵질은 정상으로 관찰되었으며, 홍화 투여군 역시 중심정맥을 중심으로 방사상으로 배열 되어 정상군과 유사하였다고 보고하였다. 본 실험에서도 납 단독투여군의 경우 중심정맥 주변 간세포들의 염색성이 낮게 나타났고 괴사된 세포가 관찰되었으며 간세포삭이 불규칙하게 배열되어 있었다. 또한 간세포 전반에 걸쳐 염증세포의 조직 침윤이 관찰되었으나 여주 추출물 투여군은 동모양혈관의 확장 현상과 일부 염증세포의 침윤 현상이 관찰되었으나 납 투여군에 비해서는 그 정도가 완화되었고 농도가 증가함에 따라 간 손상은 더욱 완화된 것으로 관찰되었다.
26 g/kg 투여한 실험에서 납 단독투여군의 경우 콩팥세관 상피세포의 변성과 탈락으로 내강이 심하게 확장되고 불규칙하였으나 추출물 투여군들의 콩팥토리는 정상구조를 보이고 콩팥세관 상피세포의 손상으로 내강이 확장되었다고 보고하였다. 본 실험에서도 납 단독투여군의 경우 콩팥토리가 위축되고 괴사되었으며 콩팥세관 상피세포의 변성과 탈락이 관찰되고 주변의 염증세포 침윤이 관찰되었으나 모든 여주추출물의 경우 콩팥토리의 변성이나 콩팥세관의 변화 및 염증세포의 침윤현상이 미약하게 관찰되었다. 이는 여주 추출물이 콩팥 조직에 독성을 야기하는 납의 독성을 완화시키는 효과가 있는 것으로 평가되나 그 기전을 밝히기 위해서는 여주에 대한 연구가 더욱 진행되어야 할 것으로 사료된다.
11). 일본산 5% 여주 추출물 투여군은 콩팥 토리의 약간의 위축 현상과 토리쪽 곱슬세관 내강의 확장 현상이 관찰되었고 염증세포의 침윤 현상은 납 단독투여군이나 필리핀 여주 추출물에 비해서는 미약하였다(Fig. 12). 일본산 10% 여주 추출물 투여군은 콩팥토리의 위축 현상과 토리쪽 곱슬세관 상피세포의 변성이 5% 투여군에 비하여 심하였으나 납 단독투여군에 비해서는 다소 미약하였다(Fig.
일본산 여주 추출물의 5%군과 10%군의 AST 수치가 86.3.0±8.62, 86.0±4.36 unit, ALT는 37.7±1.15, 38.8±3.40 unit으로 납 투여군에 비해 감소하여 마늘, 양파즙, 갈근 추출물을 투여한 실험들과 유사한 결과가 나타났다.
콩팥 조직의 관찰 결과 대조군은 콩팥토리가 주변의 보우만주머니에 잘 싸여 정상적인 구조로 관찰되었으며, 토리쪽 곱슬세관은 단층 입방형의 상피세포들로 핵이 둥글고 세포의 기저부에 위치하며 세포질 상부는 불규칙한 돌기들에 의해 좁은 내강이 관찰되었다(Fig. 8). 납 단독투여군의 경우 콩팥토리의 위축과 괴사 현상이 관찰되었으며, 토리쪽 곱슬세관 상피세포의 변상과 탈락이 관찰되었고 손상된 콩팥세관 주위에 염증세포의 침윤 현상이 관찰되었다(Fig.
10). 필리핀산 10% 여주 추출물 투여군의 콩팥토리는 약간 위축된 상태로 관찰되었으며 토리쪽 곱슬세관 상피세포의 변성과 주위 염증세포의 침윤 현상이 관찰되었으나 납 단독투여군에 비해서는 손상의 정도가 미약하였고, 5%군에 비해서는 염증세포의 침윤 현상이 증가되었다(Fig. 11). 일본산 5% 여주 추출물 투여군은 콩팥 토리의 약간의 위축 현상과 토리쪽 곱슬세관 내강의 확장 현상이 관찰되었고 염증세포의 침윤 현상은 납 단독투여군이나 필리핀 여주 추출물에 비해서는 미약하였다(Fig.
후속연구
본 실험에서도 납 단독투여군의 경우 콩팥토리가 위축되고 괴사되었으며 콩팥세관 상피세포의 변성과 탈락이 관찰되고 주변의 염증세포 침윤이 관찰되었으나 모든 여주추출물의 경우 콩팥토리의 변성이나 콩팥세관의 변화 및 염증세포의 침윤현상이 미약하게 관찰되었다. 이는 여주 추출물이 콩팥 조직에 독성을 야기하는 납의 독성을 완화시키는 효과가 있는 것으로 평가되나 그 기전을 밝히기 위해서는 여주에 대한 연구가 더욱 진행되어야 할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
중금속 중 납은 어디에 이용되어 왔는가?
납(Pb)은 금속재료로써 가공하기가 쉽기 때문에 연판, 연관 등으로 널리 이용되고, 합금재료로서 활자합금, 베어링 합급, 땜납 등으로 사용되며, 전기 케이블의 보호, 기타 화학공업의 각종 장치, 축전지의 극판, 총탄, 방사선 방호재로서도 사용되고 있다. 또한 페인트의 계면활성제로도 사용되어왔으며 이로 인하여 현재 페인트의 약 3% 정도는 납을 함유하고 있다고 한다. 이 외에도 골프공, 자동차 윤활유, 낚시재료 등에도 납이 포함되어 있기 때문에 비교적 쉽게 납중독이 일어날 수 있다(Schroeder et al., 1968; Alvares et al.
중금속은 어떤 물질인가?
중금속은 우리 생태계내에 다양한 농도로 존재하며, 적은 양이 흡수되어도 독성을 일으킬 수 있는 물질로써 일반적으로 대기, 물, 음식, 토양 등을 통해 들어오는 물질이다. 특히 납은 체내에 축적되는 경향이 있어 생체 기능을 저해하는 대표적인 환경독성물질로서 잘 알려져 있다(Mahaffey, 1981; Kar makar et al.
납중독은 무엇에 따라 달라지는가?
, 1972). 납중독은 연령, 개체의 영양상태, 식이조성에 따라 중독의 정도가 달라진다(Chaurasia & Kar, 1997; Batra et al., 1998; Flora et al.
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