[논문]고지방 식이로 유도된 비만 백서에서 뽕잎 추출물의 항비만 효과

김은정; 김계엽; 김영민; 최경호; 장성주

고지방 식이로 유도된 비만 백서에서 뽕잎 추출물의 항비만 효과
Anti-obesity Effect of Mulberry Leaves Extraction in Obese Rats High-fat Diet 원문보기

동의생리병리학회지 = Journal of physiology & pathology in Korean Medicine, v.23 no.4, 2009년, pp.831 - 836

김은정 (동신대학교 물리치료학과) , 김계엽 (동신대학교 물리치료학과) , 김영민 ((주)동의나라) , 최경호 (전남테크노파크) , 장성주 (동신대학교 방사선학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The aims of this investigation was to examine the anti-obesity effects of oral administration with Mulberry leaves extraction in the high-fat diet induced obesity rats. We investigated the anti-obesity effects of the extract from Mulberry leaves on the progress of high fat diet for 8 weeks. Experimental rats were divided into 5 different experimental groups including an normal group (normal dieat; n=10), control group (high fat diet; n=10), I (Mulberry leaves extraction 100 mg/kg oral administration induced obesity; n=10), II (Mulberry leaves extraction 300 mg/kg oral administration; n=10), and III (Mulberry leaves extraction 500 mg/kg oral administration; n=10). It is to analysis changes in body weight, epididymal fat weight, blood lipid profiles, and fat histological findings. Body weights were significantly increase in control group than normal groups(p<0.05). The level of total cholesterol, LDL-C and TG were significantly lower in experimental groups than control group (p<0.05). In histopathologic finding of fat-tissue around testicle experimental group I and II were more decreased than high fat diet-induced control group in fat cell size. These results suggested that the Mulberry leaves extraction oral administration made the increase of anti-obesity effect in high-fat diet induced obesity rats.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

그러나 아직까지 뽕잎 추출물과 항비만에 대한 혈중 지질 농도 변화 및 지방세포 크기에 대한 연구는 많이 보고되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서 고지방 식이로 유도된 비만 백서에서 뽕잎 추출물의 농도별 투여에 따른 체중변화량과 혈중 지질 농도 변화와 고환주위 복부 내장지방에 뽕잎이 어떠한 영향을 미치는지 관찰하였다.
따라서 본 연구에서는 고지방 식이로 유도된 비만 백서에서 뽕잎 추출물의 농도별 투여에 따른 혈중 지질 농도의 변화와 고환주위 내장 지방에 뽕잎이 어떠한 영향을 미치는가 알아보고자 하였다.
본 연구에서는 뽕잎 추출물의 항비만 효과를 알아보기 위하여 고지방 섭취로 유도된 비만 쥐에게 뽕잎 추출물 투여를 실시한 후 체중, 고환주위 내장 지방무게, 혈청 지질 농도, 지방 조직을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 실험 대조군에 비하여 뽕잎 추출물 투여군들은 유의하게 체중이 감소하였고, 실험군 Ⅲ에서 고환주위 내장 지방 무게가 감소하였다.

가설 설정

A: Normal group. B: High-fat diet induced obesity. C: Mulberry leaves extraction 100 ㎎/㎏ administration with high-fat diet induced obesity.
B: High-fat diet induced obesity. C: Mulberry leaves extraction 100 ㎎/㎏ administration with high-fat diet induced obesity. D: Mulberry leaves extraction 300 ㎎/㎏ administration with high-fat diet induced obesity.
C: Mulberry leaves extraction 100 ㎎/㎏ administration with high-fat diet induced obesity. D: Mulberry leaves extraction 300 ㎎/㎏ administration with high-fat diet induced obesity. E: Mulberry leaves extraction 500 ㎎/㎏ administration with high-fat diet induced obesity.
D: Mulberry leaves extraction 300 ㎎/㎏ administration with high-fat diet induced obesity. E: Mulberry leaves extraction 500 ㎎/㎏ administration with high-fat diet induced obesity.

제안 방법

대조군은 물과 일반 사료를 공급한정상 대조군(n=10), 그룹 Ⅰ은 실험적 비만 유도군(n=10), 그룹Ⅰ은 유도 후 뽕잎 추출물 100 ㎎/㎏ 투여군(n=10), 그룹 Ⅱ는 비만 유도 후 뽕잎 추출물 300 ㎎/㎏ 투여군(n=10), 그룹 Ⅲ은 비만 유도 후 뽕잎 추출물 500 ㎎/㎏ 투여군(n=10)으로 나누었다(Table 2). 4주간 주 5회 뽕잎 추출물 투여를 실시하였다.
6 주간의 고지방 식이 후, 10주령의 체중을 실험 시작 체중으로 하였고, 4주간 뽕잎 추출물을 농도별로 투여한 후 14주령의 체중을 최종 체중으로 하여 나타내었다(Table 2). 실험군별 체중은 정상대조군은 264.
고지방 식이 공급으로 비만을 유도한 40마리 중 무작위 추출하여 실험군을 나누었다. 대조군은 물과 일반 사료를 공급한정상 대조군(n=10), 그룹 Ⅰ은 실험적 비만 유도군(n=10), 그룹Ⅰ은 유도 후 뽕잎 추출물 100 ㎎/㎏ 투여군(n=10), 그룹 Ⅱ는 비만 유도 후 뽕잎 추출물 300 ㎎/㎏ 투여군(n=10), 그룹 Ⅲ은 비만 유도 후 뽕잎 추출물 500 ㎎/㎏ 투여군(n=10)으로 나누었다(Table 2).
고지방식이로 유발된 비만백서에 4주간의 뽕잎 추출물을 농도별로 투여한 후 지방 세포의 크기 변화를 관찰하기 위해서 고환주위 지방조직을 적출하여 관찰하였다. 지방세포의 크기는 정상군(Fig.
고지방 식이 공급으로 비만을 유도한 40마리 중 무작위 추출하여 실험군을 나누었다. 대조군은 물과 일반 사료를 공급한정상 대조군(n=10), 그룹 Ⅰ은 실험적 비만 유도군(n=10), 그룹Ⅰ은 유도 후 뽕잎 추출물 100 ㎎/㎏ 투여군(n=10), 그룹 Ⅱ는 비만 유도 후 뽕잎 추출물 300 ㎎/㎏ 투여군(n=10), 그룹 Ⅲ은 비만 유도 후 뽕잎 추출물 500 ㎎/㎏ 투여군(n=10)으로 나누었다(Table 2). 4주간 주 5회 뽕잎 추출물 투여를 실시하였다.
총 4 주간의 실험 기간 동안 체중 변화를 관찰하기 위해서 1주 1회 체중계는 전자저울(Dragon 204/S, Mettler Toledo, USA)을 사용하였다. 또한 4주 실험 종료 후 경추 탈골시킨 후 복부를 절개하여 부고환 주위 내장 지방 조직들을 절취하여 0.1 g 까지 무게를 측정하였다.
사료의 조성은 Table 1과 같다. 물과 식이는 제한 없이 공급하였고, 체중은 6주간의 고지방 식이 공급 후, 10주령의 체중을 실험 시작 체중으로 하였고, 4주간 뽕잎 추출물을 주 5회 투여한 후 14주령의 체중을 최종 체중으로 하였다.
본 연구결과에서 뽕잎 추출물 투여 후 고환주위 복부 내장지방세포 변화를 관찰하였다. 투여 후 4주째 지방세포의 크기는 정상군에 비하여 대조군에서 지방세포의 크기가 많이 커져 있음이 관찰되었다.
실험동물은 3주령 된 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐를 대한 실험동물사에서 50마리를 구입하여, 1주일간 적응 시킨 후 실험 동물 4주령부터 정상군 10마리를 제외한 40마리를 6주간 고지방 식이를 보충하였다. 사육실은 일정조건(온도는 22～24 ℃, 습도는 40～50%)를 유지하였으며, 명암은 12시간 간격(7:00～19:00)으로 조절하였다. Kim 등¹⁵⁾의 연구에서 Sprague-Dawley 수컷 흰쥐 4주령부터 성장기 6주간 고지방 식이는 체지방 축적을 증가시켜 비만이 유도 된다고 보고하였다.
실험 종료 4주후 경추 탈골법으로 희생시킨 후 해부용 고정틀에 고정하고, 수술용 메스로 복부를 절개하여 고환주위 지방조직을 적출하였다. 적출된 지방 조직은 10 ㎛ 두께로 동결 박절하여 조직절편을 제작 후 hematoxylin(HHS32, Sigma, USA)으로 5 분간 핵 염색 하였으며, 다시 수세하여 eosin(HT110232, Sigma, USA) 용액으로 3분간 세포질 염색을 실시하였다.
실험에 사용된 흰쥐를 실험종료 후 경추탈골한 후에 약 3 cc 정도의 혈액을 심장천자 하여 채취한 후 원심분리기(KM-70, Germany)로 10분간 3,500rpm에서 원심분리하여, 혈청을 분리한 후 측정하였다. 총콜레스테롤(Total cholesterol)은 Cholesterol reagent(Bayer, USA)를 사용하였으며, 중성지방(Triglyceride)은 Triglycerides reagent(Bayer, USA), 고밀도 지단백(HDLC)은 Direct HDL-Cholesterol (Bayer, USA)kit, 저밀도 지단백(LDLC)은 LDL-Cholesterol(Roche, Germany)kit를 사용하였으며 활성도는 생화학분석기(RM 2060-18, Eltec.
적출된 지방 조직은 10 ㎛ 두께로 동결 박절하여 조직절편을 제작 후 hematoxylin(HHS32, Sigma, USA)으로 5 분간 핵 염색 하였으며, 다시 수세하여 eosin(HT110232, Sigma, USA) 용액으로 3분간 세포질 염색을 실시하였다. 염색된 조직은 광학현미경(BX50, Olympus, Japan)을 사용하여 각 실험군들의 고환주위 지방조직을 관찰하였다.
Kim 등¹⁵⁾의 연구에서 Sprague-Dawley 수컷 흰쥐 4주령부터 성장기 6주간 고지방 식이는 체지방 축적을 증가시켜 비만이 유도 된다고 보고하였다. 이러한 연구 결과를 근거로 하여 정상 대조군(n=10)은 AIN-76A diet #100000 (Dytes Inc., Bethleham, PA, USA)를 충분히 급여하였고, 40마리는 고지방식이사료인 beef tallow(AIN-76, high fat diet # 100496, Dyets Inc., USA)를 사용하여 총 열량의 40%를 지방으로 공급하여 사육하였다. 사료의 조성은 Table 1과 같다.
총 4 주간의 실험 기간 동안 체중 변화를 관찰하기 위해서 1주 1회 체중계는 전자저울(Dragon 204/S, Mettler Toledo, USA)을 사용하였다. 또한 4주 실험 종료 후 경추 탈골시킨 후 복부를 절개하여 부고환 주위 내장 지방 조직들을 절취하여 0.
총콜레스테롤(Total cholesterol)은 Cholesterol reagent(Bayer, USA)를 사용하였으며, 중성지방(Triglyceride)은 Triglycerides reagent(Bayer, USA), 고밀도 지단백(HDLC)은 Direct HDL-Cholesterol (Bayer, USA)kit, 저밀도 지단백(LDLC)은 LDL-Cholesterol(Roche, Germany)kit를 사용하였으며 활성도는 생화학분석기(RM 2060-18, Eltec. Co., Italy)를 사용하여 측정하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 뽕잎은 나주 소재의 동의나라에서 구입하였으며, 음건 한 후 작은 절편으로 만들어 균질기로 파쇄한 후 사용하였다. 열수 추출물은 뽕잎 분말시료 100 g을 둥근 플라스크에 넣고, 10배의 증류수를 가하여 95∼100℃ 수욕조에서 4시간 동안 가열 추출하고, 그 추출액을 약 50℃ 정도로 냉각시키고 여러 겹의 거즈로 여과하여 상등액을 취하였다.
실험동물은 3주령 된 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐를 대한 실험동물사에서 50마리를 구입하여, 1주일간 적응 시킨 후 실험 동물 4주령부터 정상군 10마리를 제외한 40마리를 6주간 고지방 식이를 보충하였다. 사육실은 일정조건(온도는 22～24 ℃, 습도는 40～50%)를 유지하였으며, 명암은 12시간 간격(7:00～19:00)으로 조절하였다.

데이터처리

0을 이용하여 각 항목에 대한 평균 및 표준 편차를 산출하였다. 각 변인별 평균과표준편차로 t-test를 실시하였고, 집단 간 평균차 검증은 일요인 분산분석(one-way ANOVA)을 적용하였다. 유의성이 있을 때에는 사후검정으로 Tukey’s multiple range test를 사용하였고, 각 분석 시 유의수준은 p<0.
본 연구의 통계학적 분석은 SPSS ver. 12.0을 이용하여 각 항목에 대한 평균 및 표준 편차를 산출하였다. 각 변인별 평균과표준편차로 t-test를 실시하였고, 집단 간 평균차 검증은 일요인 분산분석(one-way ANOVA)을 적용하였다.
유의성이 있을 때에는 사후검정으로 Tukey’s multiple range test를 사용하였고, 각 분석 시 유의수준은 p<0.05로 설정하여 검정하였다.

성능/효과

1B)에서 지방세포가 많이 커져 있음이 관찰되었다. 각 실험군들 모두 지방세포 크기 감소가 관찰되었다. 특히 실험군 Ⅱ(Fig.
병리조직학적 검사 결과 내장 지방 세포에서 각 실험군에서 지방질의 축적의 유의한 감소와 지방세포의 위축 소견을 보였다. 결과적으로 고지방 식이 급여로 비만을 유도한 백서에서 뽕잎 투여는 체중 및 지질 대사에 관여하여 체지방 형성을 억제함으로써 항비만 효과가 있는 것으로 사료된다.
고밀도 지단백(HDL)에서는 실험대조군 비해 실험군 Ⅱ와 Ⅲ에서 농도가 증가하였고, 실험군 Ⅴ에서 고밀도 지단백 (HDL)의 농도가 가장 많이 증가하였다(p<0.01).
고밀도 지단백(high-density lipoprotein cholesterol)은 정상대조군이 41.15 ± 2.66 ㎎/㎗로 나타났고, 실험대조군은 30.15 ± 2.28 ㎎/㎗로 나타나 정상 대조군에 비해서 실험대조군이 유의성 있는 감소가 나타났다(p<0.05).
01). 고지방사료를 섭취한 실험대조군은 실험종료 4주후 체중의 증가율이 가장 크게 나타남을 알 수 있었고, 2주차부터 실험대조군 I에 비해 실험군 Ⅱ와 Ⅲ군에서 체중 증가의 감소가 나타났다. 이는 비만에 있어서 뽕잎 추출물 투여가 체중 감소에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.
고환 주위 복부내장 지방 조직의 지방량 무게 측정에서는 실험군 Ⅲ에서 실험대조군에 비해 유의한 감소가 있었다(p<0.05).
또한 혈중 지질대사에 관여하는 효소 측정 결과 대조군에 비해 실험군 Ⅱ와 Ⅲ에서 혈청 중성지방 및 총콜레스테롤 농도가 유의하게 감소하였고(P<0.05), 실험군들 간 유의한 차이는 없었다.
05), 실험군들 간 유의한 차이는 없었다. 병리조직학적 검사 결과 내장 지방 세포에서 각 실험군에서 지방질의 축적의 유의한 감소와 지방세포의 위축 소견을 보였다. 결과적으로 고지방 식이 급여로 비만을 유도한 백서에서 뽕잎 투여는 체중 및 지질 대사에 관여하여 체지방 형성을 억제함으로써 항비만 효과가 있는 것으로 사료된다.
고지방식이를 섭취한 비만백서에서는 지방세포수와 크기가 증가한다하는 연구결과와 일치하였다²⁴⁾. 본 연구결과에서 각 실험군들 모두 지방세포의 크기 감소가 뚜렷하게 관찰되었다. 특히 실험군 Ⅱ와 실험군 Ⅲ은 실험군 Ⅰ보다는 지방세포의 크기가 더욱 현저하게 감소되어 있음이 관찰되었다(Fig.
이 중 중성지방은 음식물로부터 흡수되거나 간과 소장에서 지방산으로부터 합성되어 체내 중성지방의 저장에 기여한다²¹⁾. 본 연구결과에서 총콜레스테롤(TC), 저밀도 지단백(LDL), 중성지방(TG) 등이 유의한 감소를 보인 반면, 고밀도 지단백(HDL)은 유의한 증가를 보였다. 수용성 식이섬유소가 담즙산 식이 콜레스테롤 및 유리지방산과 결합하여 담즙산 형태로 배설을 촉진함으로서 혈중 지질 상태를 개선한다고 하였다²²⁾.
본 연구에서 고지방식이로 유발된 비만 백서에 4주간 뽕잎 추출물의 농도별 투여 후 주간 체중변화를 관찰하였는데, 2주차부터 각 군간 유의한 차이를 보였다(p<0.01).
부고환지방 조직 무게는 실험대조군(고지방 식이를 공급)에서 7.21±0.73 g으로 정상대조군(일반 식이 공급)인 3.93±0.51 g보다 내장 지방 조직 무게가 유의성 있게 높았고(P<0.05), 실험군 Ⅰ(뽕잎 추출물 100 ㎎/㎏ 투여)는 6.81±0.60 g, 실험군 Ⅱ(뽕잎 추출물 300 ㎎/㎏ 투여)에서는 5.89±0.42 g으로 감소하였으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다.
본 연구에서는 뽕잎 추출물의 항비만 효과를 알아보기 위하여 고지방 섭취로 유도된 비만 쥐에게 뽕잎 추출물 투여를 실시한 후 체중, 고환주위 내장 지방무게, 혈청 지질 농도, 지방 조직을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 실험 대조군에 비하여 뽕잎 추출물 투여군들은 유의하게 체중이 감소하였고, 실험군 Ⅲ에서 고환주위 내장 지방 무게가 감소하였다. 또한 혈중 지질대사에 관여하는 효소 측정 결과 대조군에 비해 실험군 Ⅱ와 Ⅲ에서 혈청 중성지방 및 총콜레스테롤 농도가 유의하게 감소하였고(P<0.
실험군 Ⅰ은 33.20 ± 3.80 ㎎/㎗, 실험군 Ⅱ는 36.49±3.64 ㎎/㎗, 실험군 Ⅲ은 39.36 ± 3.52 ㎎/ ㎗로 나타나 실험대조군에 비하여 유의성 있는 감소 억제효과가 나타났다.
실험군별 체중은 정상대조군은 264.34±12.30 g에서 290.38±14.85 g으로 증가하 였고, 실험대조군(고지방 식이만 공급)에서 383.17±12.40 g에서 418.47±14.66 g으로 실험시작전보다 체중이 9.2% 증가로 유의성 있게 증가하였고(P<0.05), 실험군 Ⅰ(뽕잎 100 ㎎/㎏ 투여군)은 383.59±12.48 g에서 368.47±14.35 g으로 실험전에 비하여 3.9%로 유의하게 감소하였다(P<0.01).
이상의 연구 결과로 보아 고지방 식이로 유도한 비만 백서에서 뽕잎 추출물을 투여 시 실험대조군에 비해 실험군들에서 체중감소와, 혈중 중성지방 및 콜레스테롤이 유의하게 감소하였으며, 복부 내장지방 세포 크기 또한 현저하게 크기가 감소하였다.
저밀도 지단백(low-density lipoprotein cholesterol)은 정상 대조군이 6.33±2.62 ㎎/㎗로 나타났고 실험대조군이 12.50± 3.81 ㎎/㎗로 나타나 정상 대조군에 비해서 실험대조군이 유의성 있는 증가를 보였다(p<0.05).
중성지방(triglycerides)은 정상 대조군이 82.43±3.86 ㎎ /㎗, 실험군 Ⅰ이 96.33 ± 5.34 ㎎/㎗로 중성지방수치의 유의한 증가를 보였으며, 실험군Ⅰ이 90.35±4.37 ㎎/㎗, 89.53 ± 2.86㎎/㎗, 실험군 Ⅲ은 85.52±3.43 ㎎/㎗, 95.52 ± 3.43㎎/㎗으로 유의한 감소가 나타났다(p<0.05)(Table 4).
즉, 실험군Ⅰ과 실험군 Ⅱ에서 총콜레스테롤(TC), 저밀도 지단백(LDL), 중성지방(TG)의 농도가 실험대조군에 비해 감소하였고 (p<0.01), 특히 실험군 Ⅲ에서 가장 많이 감소된 것을 알 수 있었다(p<0.05).
총콜레스테롤(total cholesterol)은 정상대조군이 75.34 ± 5.83 ㎎/㎗로, 실험대조군이 96.64±4.72 ㎎/㎗로 실험대조군이 유의한 증가를 보였다 (p<0.05).
본 연구결과에서 뽕잎 추출물 투여 후 고환주위 복부 내장지방세포 변화를 관찰하였다. 투여 후 4주째 지방세포의 크기는 정상군에 비하여 대조군에서 지방세포의 크기가 많이 커져 있음이 관찰되었다. 고지방식이를 섭취한 비만백서에서는 지방세포수와 크기가 증가한다하는 연구결과와 일치하였다²⁴⁾.
본 연구결과에서 각 실험군들 모두 지방세포의 크기 감소가 뚜렷하게 관찰되었다. 특히 실험군 Ⅱ와 실험군 Ⅲ은 실험군 Ⅰ보다는 지방세포의 크기가 더욱 현저하게 감소되어 있음이 관찰되었다(Fig. 1).

후속연구

이상의 연구 결과로 보아 고지방 식이로 유도한 비만 백서에서 뽕잎 추출물을 투여 시 실험대조군에 비해 실험군들에서 체중감소와, 혈중 중성지방 및 콜레스테롤이 유의하게 감소하였으며, 복부 내장지방 세포 크기 또한 현저하게 크기가 감소하였다. 뽕잎 추출물이 비만에 효과적인 것으로 사료되며, 향후, 더 구체적으로 뽕잎과 비만에 대한 효능에 대해 연구가 지속되어야 될 것으로 사료되어진다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	뽕잎에는 무엇이 함유되어 있는가?	최근 한국과 중국, 일본 등에서 뽕잎의 성인병 예방 효과가 밝혀지면서 기능성 식품의 재료로서 각광받고 있다. 뽕잎은 50여종의 각종 무기성분과 아미노산이 21종이 함유되어 있으며, 그 외 기능성 성분인 rutin, quercetin, qucercitrin, isoquercitrin과 같은 flavonoid계 물질이 함유되어 있다. Alkaloid 성분인 α-glucosidase 저해 활성을 갖는 1-deoxynojirimycin(1-DNJ)과 N-containing sugar외 steroid, amino acid, vitamin 외 다량의 무기질과 섬유소를 함유하고 있다11).
	비만은 무엇인가?	비만은 신체 에너지 소비량보다 과잉으로 에너지를 섭취 하였을 때 점차적으로 체지방이 피하조직이나, 장간막에 축적되어 체중이 증가하는 상태로 유전적, 영양적, 환경적 및 사회적 요인 등 다양한 원인들이 관여하는 복합증후군이다1). 비만은 복잡한 만성 질환으로 비만에 대한 정확한 기전은 알려져 있지 않으나 비만도가 높을수록 심혈관 장애 질환 등의 위험도가 높아진다2).
	뽕잎은 허준의 <동의보감>에 의하면 어디에 좋다고 쓰여있는가?	본초강목(本草綱目), 일본의 오처경(五妻鏡), 끽다양생기(喫茶養生記) 등에서도 뽕잎의 효과 복용법이 기록되어 있다. 허준의 <동의보감>에 의하면 각기병, 부종, 당뇨, 탈항, 종기, 못에 찔린 상처, 데인 상처, 손발이 저리고 감각이 없는 증세 등에 좋다고 한다10). 최근 한국과 중국, 일본 등에서 뽕잎의 성인병 예방 효과가 밝혀지면서 기능성 식품의 재료로서 각광받고 있다.

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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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