황금추출물이 고지방 식이를 급여한 흰쥐의 지질대사 및 항산화방어계에 미치는 영향 Effects of Scutellaria baicalensis Water Extract on Lipid Metabolism and Antioxidant Defense System in Rats Fed High Fat Diet원문보기
황금열수추출물이 고지방 식이를 급여한 흰쥐의 체내 지질대사 및 항산화 체계에 미치는 영향을 알아보기 위해 6주간 사육하여, 지질 농도, 항산화능 및 항산화 효소 활성도를 측정하였다. 최종 체중과 체중증가량은 군 간에 유의적인 차이가 없었다. 식이섭취량은 정상식이군보다 고지방식이군에서 유의하게 낮았고, 식이효율은 고지방식이군에서 정상식이군에 비해 유의적으로 높았다. 혈장의 HDL-콜레스테롤은 고지방식이군에 비하여 고지방 황금열수추출물군이 유의적으로 증가하였다. 중성지방은 정상식이 및 고지방섭취 시 모두 황금열수추출물 첨가군이 황금열수추출물 무첨가군에 비해 유의적으로 증가하였다. 간의 총 지질은 군 간에 차이가 없었고, 총 콜레스테롤은 고지방 섭취 시 황금열수추출물 첨가로 유의하게 감소하였으며 중성지방 농도는 정상식이군에 비하여 고지방식이군에서 유의적으로 증가하였다. HDL-cholesterol/total cholesterol은 고지방식이군에 비하여 고지방식이 황금추출물군에서 유의적으로 증가하였고, 동맥경화지수는 유의적으로 감소하였다. 혈장과 간의 지질과산화물 농도는 정상식이 섭취 시 황금열수추출물 섭취로 유의하게 감소하였다. 혈장의 TAS(total antioxidant status) 값은 고지방 섭취로 감소되었으며, 황금열수추출물 섭취로 유의하게 증가되었다. 간의 SOD, catalase 및 glutathione S-transferase 활성도는 정상식이 및 고지방섭취 시 모두 황금열수추출물 첨가군이 황금열수추출물 무첨가군에 비해 유의적으로 증가하였고, glutathione peroxidase 활성도와 glutathione 함량은 고지방섭취 시 황금열수추출물 첨가로 유의하게 증가하였다. 이상의 결과에서 고지방식이를 공급하였을 때 황금추출물의 섭취는 혈장과 간의 총콜레스테롤과 중성지방의 농도는 낮추고, 혈장의 HDL-콜레스테롤 농도, 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤비율은 높이고 동맥경화지수를 낮추어 고지혈증 예방 및 치료에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 보인다. 또한 항산화 효소활성을 증가시켜 혈장과 간의 지질과산화물 함량을 낮춤으로써 산화적 스트레스를 억제하는 항산화제의 작용이 가능함을 시사해주었다.
황금열수추출물이 고지방 식이를 급여한 흰쥐의 체내 지질대사 및 항산화 체계에 미치는 영향을 알아보기 위해 6주간 사육하여, 지질 농도, 항산화능 및 항산화 효소 활성도를 측정하였다. 최종 체중과 체중증가량은 군 간에 유의적인 차이가 없었다. 식이섭취량은 정상식이군보다 고지방식이군에서 유의하게 낮았고, 식이효율은 고지방식이군에서 정상식이군에 비해 유의적으로 높았다. 혈장의 HDL-콜레스테롤은 고지방식이군에 비하여 고지방 황금열수추출물군이 유의적으로 증가하였다. 중성지방은 정상식이 및 고지방섭취 시 모두 황금열수추출물 첨가군이 황금열수추출물 무첨가군에 비해 유의적으로 증가하였다. 간의 총 지질은 군 간에 차이가 없었고, 총 콜레스테롤은 고지방 섭취 시 황금열수추출물 첨가로 유의하게 감소하였으며 중성지방 농도는 정상식이군에 비하여 고지방식이군에서 유의적으로 증가하였다. HDL-cholesterol/total cholesterol은 고지방식이군에 비하여 고지방식이 황금추출물군에서 유의적으로 증가하였고, 동맥경화지수는 유의적으로 감소하였다. 혈장과 간의 지질과산화물 농도는 정상식이 섭취 시 황금열수추출물 섭취로 유의하게 감소하였다. 혈장의 TAS(total antioxidant status) 값은 고지방 섭취로 감소되었으며, 황금열수추출물 섭취로 유의하게 증가되었다. 간의 SOD, catalase 및 glutathione S-transferase 활성도는 정상식이 및 고지방섭취 시 모두 황금열수추출물 첨가군이 황금열수추출물 무첨가군에 비해 유의적으로 증가하였고, glutathione peroxidase 활성도와 glutathione 함량은 고지방섭취 시 황금열수추출물 첨가로 유의하게 증가하였다. 이상의 결과에서 고지방식이를 공급하였을 때 황금추출물의 섭취는 혈장과 간의 총콜레스테롤과 중성지방의 농도는 낮추고, 혈장의 HDL-콜레스테롤 농도, 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤비율은 높이고 동맥경화지수를 낮추어 고지혈증 예방 및 치료에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 보인다. 또한 항산화 효소활성을 증가시켜 혈장과 간의 지질과산화물 함량을 낮춤으로써 산화적 스트레스를 억제하는 항산화제의 작용이 가능함을 시사해주었다.
The objective of this study was to determine the effects of a Scutellaria baicalensis water extract (SDWE) on lipid levels, lipid peroxidation and antioxidant enzyme activities on rats fed a high fat diet for 6 weeks. Thirty-two male Sprague-Dawley rats (4-weeks-old) were randomly divided into four ...
The objective of this study was to determine the effects of a Scutellaria baicalensis water extract (SDWE) on lipid levels, lipid peroxidation and antioxidant enzyme activities on rats fed a high fat diet for 6 weeks. Thirty-two male Sprague-Dawley rats (4-weeks-old) were randomly divided into four groups: normal diet and deionized water (ND), normal diet and Scutellaria baicalensis water extract (NDS), high fat diet and deionized water (HFD), high fat diet and Scutellaria baicalensis water extract (HFDS). The food intakes were significantly lower, but the food efficiency ratios were significantly higher in the high fat diet groups than those in other groups. The level of HDL-cholesterol and HDL-cholesterol/total cholesterol ratio in plasma were significantly higher and AI (atherogenic index) in HFDS group was significantly lower than that in HFD group. The level of triglyceride in plasma was significantly decreased in SDWE groups. The triglyceride of liver was significantly increased in the high fat diet groups and the total cholesterol of liver in the HFDS group was significantly lower than that in the HFD group. The plasma and liver concentrations of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) in the NDS group were significantly lower than those in the ND group. The total antioxidant status (TAS) in plasma was significantly increased in the HFDS group compared to the HFD group. The activities of SOD, catalase and GST were significantly increased in SDWE groups compared to ionized water groups. The activity of GSH-Px and the concentration of GSH in liver in the HFDS group were significantly higher than those in the HFD group. These results suggest that a supplement of SDWE on rats fed high fat diet reduce levels of lipid and lipid peroxidation in plasma and liver and improve the antioxidant defense systems.
The objective of this study was to determine the effects of a Scutellaria baicalensis water extract (SDWE) on lipid levels, lipid peroxidation and antioxidant enzyme activities on rats fed a high fat diet for 6 weeks. Thirty-two male Sprague-Dawley rats (4-weeks-old) were randomly divided into four groups: normal diet and deionized water (ND), normal diet and Scutellaria baicalensis water extract (NDS), high fat diet and deionized water (HFD), high fat diet and Scutellaria baicalensis water extract (HFDS). The food intakes were significantly lower, but the food efficiency ratios were significantly higher in the high fat diet groups than those in other groups. The level of HDL-cholesterol and HDL-cholesterol/total cholesterol ratio in plasma were significantly higher and AI (atherogenic index) in HFDS group was significantly lower than that in HFD group. The level of triglyceride in plasma was significantly decreased in SDWE groups. The triglyceride of liver was significantly increased in the high fat diet groups and the total cholesterol of liver in the HFDS group was significantly lower than that in the HFD group. The plasma and liver concentrations of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) in the NDS group were significantly lower than those in the ND group. The total antioxidant status (TAS) in plasma was significantly increased in the HFDS group compared to the HFD group. The activities of SOD, catalase and GST were significantly increased in SDWE groups compared to ionized water groups. The activity of GSH-Px and the concentration of GSH in liver in the HFDS group were significantly higher than those in the HFD group. These results suggest that a supplement of SDWE on rats fed high fat diet reduce levels of lipid and lipid peroxidation in plasma and liver and improve the antioxidant defense systems.
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문제 정의
Hamada 등(12)은 반응성 산소 라디칼의 포착효과를 보고하였으며, Yoshino와 Murakami(13)의 연구에서 rat의 간 microsome의 in vitro 실험에서 철로 야기된 지질과산화에 baicalein과 baicalin을 처리하였을 때 10 μM 농도 이하에서도 효과적으로 TBARS를 저하시켰다고 보고되었다. 지금까지 in vitro 상에서 황금의 항산화활성을 보고한 연구는 다수 있었으나 고지혈증 유발 동물실험모델에서 황금의 지질개선 효과와 함께 항산화기능에 대한 연구는 거의 없었으므로 황금을 이용하여 고지방 식이로 인한 고지혈증 및 생체내 지질과산화를 억제할 수 있는 기능성식품을 개발하고자, 황금열수추출물을 고지방 식이를 급여한 흰쥐에 제공하였을 때 흰쥐의 지질대사 및 항산화방어체계에 미치는 영향을 지질 농도, 항고혈압성 지수, 항산화능 및 항산화 효소 활성을 통하여 알아보았다.
제안 방법
4주령 된 Sprague-Dawley 종 수컷 흰쥐 32마리를 (주)샘타코로부터 공급받아 1주간 고형식이로 적응시킨 후 난괴법에 의하여 정상식이군(ND), 고지방식이대조군(HFD), 정상식이 황금열수추출물군(NDS), 고지방식이 황금추출물군(HFDS)으로 나누어 각 군당 8마리씩 6주간 사육하였다. 실험식이는 AIN-76(American Institute of Nutrition)(14)의 식이조성에 따라 정상식이는 탄수화물 : 단백질 : 지방의 비율은 중량을 기준으로 하여금 65:20:5로 구성하고 고지방식이는 50:20:20으로 구성하였다.
고지방식이는 옥수수유 대신 돈지를 공급하여 총 열량의 39%가 되도록 하였다(Table 1). Chung 등(15)의 실험에서 사용한 경구투여량을 기준하여 물 섭취량을 조사한 후 황금추출물을 50 mg/kg body weight/day 기준으로 증류수에 녹여 급여하였으며, 대조군은 동량의 증류수를 급여하였다. 식이와 식수는 자유롭게 먹을 수 있도록 공급하였다.
간의 glutathione peroxidase(GSH-Px) 활성은 Paglia와 Valentine(24)의 수정 보완된 방법을 이용하여 측정하였으며 효소 활성은 1분 동안 1 μM NADPH를 산화시키는 효소의 양을 1 unit로 계산하였으며, 단백질 값으로 보정하였다.
동물사육실의 온도는 20±2℃, 습도 50±5%를 유지하였으며, 명암주기는 12시간으로 조절하였다.
분석원리는 ABTSⓇ(2.2'-azino-di-[3-ethylbinzthiazoline sulphonate])를 peroxidase 및 H2O2와 함께 배양시키면 청록색의 ABTSⓇ 양이온기가 생성되며 600 nm에서 흡광도로 측정하였고, 이는 검체 중에 존재하는 항산화물질에 의해 발색이 억제되고 그 정도는 항산화물질 농도에 비례하였다.
식이와 식수는 자유롭게 먹을 수 있도록 공급하였다. 식이섭취량은 매일 측정하였고, 몸무게는 일주일에 1회 같은 시간에 측정하였으며 식수는 매일 갈아 주었다. 동물사육실의 온도는 20±2℃, 습도 50±5%를 유지하였으며, 명암주기는 12시간으로 조절하였다.
혈장 중성지방은 Muller방법(16), 총 콜레스테롤은 Richmond법(17), 혈중 HDL-콜레스테롤은 Finley 등의 방법(18)을 응용한 kit(아산제약, 서울, 한국)를 사용하여 정량하였고, LDL-콜레스테롤은 지질측정치를 Friedewald 등(19)의 계산식에 의해 산출하였다. 심혈관계 질환의 위험도 판정에 사용되는 동맥경화지수(AI: atherogenic index)는 (총 콜레스테롤－HDL-콜레스테롤)/HDL-콜레스테롤에 의하여, HTR(총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤 비)은 HDL콜레스테롤/총 콜레스테롤의 수치를 사용하여 산출하였다. 간 조직 중 총 지질은 Folch 등(20)의 방법으로 추출하였으며, 총 지질 중 중성지방과 콜레스테롤 함량은 효소법을 이용한 kit(아산제약)를 사용하여 분석하였다.
혈장의 total antioxidant status(TAS)는 kit(Randox Co., Antrim, UK)를 이용하여 분석하였다. 분석원리는 ABTSⓇ(2.
황금열수추출물이 고지방 식이를 급여한 흰쥐의 체내 지질대사 및 항산화 체계에 미치는 영향을 알아보기 위해 6주간 사육하여, 지질 농도, 항산화능 및 항산화 효소 활성도를 측정하였다. 최종 체중과 체중증가량은 군 간에 유의적인 차이가 없었다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 황금은 2007년 6월 대구광역시 약전골목에서 구입하였다. 황금(Scutellaria baicalensis Georgi) 30 g을 삼각플라스크에 넣고 10배량의 증류수를 가하여 100℃의 수욕조상에서 4시간 동안 추출하고 Whatman(No.
본 실험에 사용된 황금은 2007년 6월 대구광역시 약전골목에서 구입하였다. 황금(Scutellaria baicalensis Georgi) 30 g을 삼각플라스크에 넣고 10배량의 증류수를 가하여 100℃의 수욕조상에서 4시간 동안 추출하고 Whatman(No. 2) 여과지로 여과한 후 그 여액을 회전증발농축기로 감압 농축하여 동결건조한 후 사용하였다. 황금 열수추출물의 수율은 23%로 황금 30 g으로부터 6.
데이터처리
SPSS/PC package 12.0을 사용하여, 평균과 표준오차를 구하였으며, 일원배치분산분석에 의해 p<0.05 수준에서 유의차가 있는 항목에 대해서는 Duncan's multiple range test로 군간 유의차를 검증하였다.
이론/모형
심혈관계 질환의 위험도 판정에 사용되는 동맥경화지수(AI: atherogenic index)는 (총 콜레스테롤－HDL-콜레스테롤)/HDL-콜레스테롤에 의하여, HTR(총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤 비)은 HDL콜레스테롤/총 콜레스테롤의 수치를 사용하여 산출하였다. 간 조직 중 총 지질은 Folch 등(20)의 방법으로 추출하였으며, 총 지질 중 중성지방과 콜레스테롤 함량은 효소법을 이용한 kit(아산제약)를 사용하여 분석하였다.
Louis, USA)를 이용하여 측정하였다 효소활성도 1 unit는 WST-1 formazan의 환원을 50% 저지하는 SOD양으로 계산하여 단백질 값으로 보정하였다. 간의 catalase 활성도는 Aebi(23)의 방법을 따라 측정하였으며 효소의 활성단위(unit)는 H2O2를 분해시킬 수 있는 효소의 양을 단백질 1 mg 당 1분간의 반응 정도로 나타내었다. 간의 glutathione peroxidase(GSH-Px) 활성은 Paglia와 Valentine(24)의 수정 보완된 방법을 이용하여 측정하였으며 효소 활성은 1분 동안 1 μM NADPH를 산화시키는 효소의 양을 1 unit로 계산하였으며, 단백질 값으로 보정하였다.
간의 glutathione peroxidase(GSH-Px) 활성은 Paglia와 Valentine(24)의 수정 보완된 방법을 이용하여 측정하였으며 효소 활성은 1분 동안 1 μM NADPH를 산화시키는 효소의 양을 1 unit로 계산하였으며, 단백질 값으로 보정하였다. 간의 glutathione sulfur transferase(GST) 의 활성도는 Habig 등의 방법(25)으로 CDNB(1-chloro2,4-dinitrobenzene)와 반응하여 GSH-CDNB-conjugate를 형성할 때 고유의 노란색으로 탈색되는 원리를 이용한 kit(Sigma, St. Louis, USA)를 이용하여 측정하였다. 활성단위는 1분간 mg protein이 생성한 2,4-dinitrobenzene glutathione의 340 nm에서의 흡광계수로 환산하여 나타내었다.
활성단위는 1분간 mg protein이 생성한 2,4-dinitrobenzene glutathione의 340 nm에서의 흡광계수로 환산하여 나타내었다. 간의 glutathione(GSH) 함량은 Ellman의 방법(26)에 의하여 비단백성 sulfhydryl group을 DTNB(5,5-dithiobis-2-nitrobenzoic acid)로 발색시켜 비색 정량하는 kit(Dojindo, Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였다. 효소의 specific activity을 산출하기 위한 단백질 농도는 protein assay kit(아산제약)를 사용하여 비색 정량하였다.
간의 superoxide dismutase(SOD) 활성은 Arthur와 Boyne의 방법(22)에 준하여 superoxide radical에 의하여 WST-1(2-(4-iodophenyl)-3-(4-nitrophenol)-5-phenyl tetrazoliumchloride)을 WST-1 formazan으로 환원시키는 데 이때 SOD가 존재하면 이 반응이 방해를 받게 되는 원리를 이용한 SOD Assay kit-WST(Fluka, St. Louis, USA)를 이용하여 측정하였다 효소활성도 1 unit는 WST-1 formazan의 환원을 50% 저지하는 SOD양으로 계산하여 단백질 값으로 보정하였다. 간의 catalase 활성도는 Aebi(23)의 방법을 따라 측정하였으며 효소의 활성단위(unit)는 H2O2를 분해시킬 수 있는 효소의 양을 단백질 1 mg 당 1분간의 반응 정도로 나타내었다.
4주령 된 Sprague-Dawley 종 수컷 흰쥐 32마리를 (주)샘타코로부터 공급받아 1주간 고형식이로 적응시킨 후 난괴법에 의하여 정상식이군(ND), 고지방식이대조군(HFD), 정상식이 황금열수추출물군(NDS), 고지방식이 황금추출물군(HFDS)으로 나누어 각 군당 8마리씩 6주간 사육하였다. 실험식이는 AIN-76(American Institute of Nutrition)(14)의 식이조성에 따라 정상식이는 탄수화물 : 단백질 : 지방의 비율은 중량을 기준으로 하여금 65:20:5로 구성하고 고지방식이는 50:20:20으로 구성하였다. 고지방식이는 옥수수유 대신 돈지를 공급하여 총 열량의 39%가 되도록 하였다(Table 1).
혈장 중성지방은 Muller방법(16), 총 콜레스테롤은 Richmond법(17), 혈중 HDL-콜레스테롤은 Finley 등의 방법(18)을 응용한 kit(아산제약, 서울, 한국)를 사용하여 정량하였고, LDL-콜레스테롤은 지질측정치를 Friedewald 등(19)의 계산식에 의해 산출하였다. 심혈관계 질환의 위험도 판정에 사용되는 동맥경화지수(AI: atherogenic index)는 (총 콜레스테롤－HDL-콜레스테롤)/HDL-콜레스테롤에 의하여, HTR(총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤 비)은 HDL콜레스테롤/총 콜레스테롤의 수치를 사용하여 산출하였다.
혈장과 간의 지질과산화물 함량은 TBARS kit(Oxitex Co., New York, USA)를 이용하여 thiobarbituric acid(TBA)와 반응하여 생성된 thiobarbituric acid reactive substance(TBARS) 양으로 측정하는 Yagi(21)의 방법을 이용하여 측정하였다.
성능/효과
1)ND: normal diet and distilled water, NDS: normal diet and Scutellaria baicalensis water extract, HFD: high fat diet and distilled water, HFDS: high fat diet and Scutellaria baicalensis water extract.
Catalase와 GSH-Px 활성은 정상식이군에 비하여 NDS군은 증가하는 경향을 보였으나 통계적인 유의성은 없었으며 고지방식이군에 비하여 HFDS군에서 유의적인 증가를 보여(p<0.05) 정상식이군의 수준으로 회복되었다.
간의 총 지질은 군 간에 차이가 없었고, 총 콜레스테롤은 고지방 섭취 시 황금열수추출물 첨가로 유의하게 감소하였으며 중성지방 농도는 정상식이군에 비하여 고지방식이군에서 유의적으로 증가하였다. HDL-cholesterol/total cholesterol은 고지방식이군에 비하여 고지방식이 황금추출물군에서 유의적으로 증가하였고, 동맥경화지수는 유의적으로 감소하였다. 혈장과 간의 지질과산화물 농도는 정상식이 섭취 시 황금열수추출물 섭취로 유의하게 감소하였다.
HDL-콜레스테롤은 고지방 황금열수추출물군(HFDC)에서 고지방식이군(HFD)에 비하여 유의적으로 증가하여(p<0.05) 고지방식이군에서 황금추출물 투여가 HDL-콜레스테롤을 증가시키는 효과가 있는 것으로 나타났다.
Total antioxidant status(TAS)는 생성되는 free radical을 억제시킬 수 있는 항산화 물질의 농도를 나타내는 지표이며 Fig. 1에서 나타난 바와 같이, 황금열수추출물을 급여한군(NDS, HFDS)의 농도가 각각 0.84±0.09, 0.89±0.19 mmol/L로 정상식이군(ND)과 대조군(HFD)의 0.78±0.10, 0.70±0.12 mmol/L보다 높은 값을 보이며 특히 정상식이군에 비하여 고지방식이는 총항산화능(TAS)을 감소시키며 황금열수추출물의 투여는 TAS을 유의하게 높였다(p<0.05).
혈장의 TAS(total antioxidant status) 값은 고지방 섭취로 감소되었으며, 황금열수추출물 섭취로 유의하게 증가되었다. 간의 SOD, catalase 및 glutathione S-transferase 활성도는 정상식이 및 고지방섭취 시 모두 황금열수추출물 첨가군이 황금열수추출물 무첨가군에 비해 유의적으로 증가하였고, glutathione peroxidase 활성도와 glutathione 함량은 고지방섭취 시 황금열수추출물 첨가로 유의하게 증가하였다. 이상의 결과에서 고지방식이를 공급하였을 때 황금추출물의 섭취는 혈장과 간의 총콜레스테롤과 중성지방의 농도는 낮추고, 혈장의 HDL-콜레스테롤 농도, 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤비율은 높이고 동맥경화지수를 낮추어 고지혈증 예방 및 치료에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 보인다.
중성지방은 정상식이 및 고지방섭취 시 모두 황금열수추출물 첨가군이 황금열수추출물 무첨가군에 비해 유의적으로 증가하였다. 간의 총 지질은 군 간에 차이가 없었고, 총 콜레스테롤은 고지방 섭취 시 황금열수추출물 첨가로 유의하게 감소하였으며 중성지방 농도는 정상식이군에 비하여 고지방식이군에서 유의적으로 증가하였다. HDL-cholesterol/total cholesterol은 고지방식이군에 비하여 고지방식이 황금추출물군에서 유의적으로 증가하였고, 동맥경화지수는 유의적으로 감소하였다.
간의 총 콜레스테롤 함량은 정상 식이군에 비해 고지방식이대조군(HFD)이 유의적으로 증가하였으며 황금열수추출물 투여로 유의하게 감소되었다(p<0.05).
01). 고지방 섭취 시 생성된 다량 유리기 제거를 위해 황금의 플라보노이드 성분이 glutathione 생성을 촉진시키고 또한 산화제로 사용되어 고지방식이로 감소된 SOD, catalase GSH-Px와 GST효소계를 활성화시켜 oxygen free radical의 생성을 억제시켜 간 독성에 대한 보호 효과를 가지는 것으로 사료된다. 앞으로 황금의 독성에 대한 연구 및 천연 항산화제로서 작용할 수 있는 황금의 용량에 대해서도 좀 더 많은 부가적인 연구가 필요한 것으로 사료된다.
고지방식이군의 GSH 함량은 정상식이군의 GSH 함량보다 감소하는 경향으로 나타났으며 고지방식이에 황금열수추출물의 첨가는 GSH 함량을 11% 증가시킨 것으로 나타났고(p<0.05), 정상식이에 황금열수추출물 첨가는 정상식이에 비하여 GSH 함량의 5% 증가를 보였으나 유의적이지 않았다.
이상의 결과에서 고지방식이를 공급하였을 때 황금추출물의 섭취는 혈장과 간의 총콜레스테롤과 중성지방의 농도는 낮추고, 혈장의 HDL-콜레스테롤 농도, 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤비율은 높이고 동맥경화지수를 낮추어 고지혈증 예방 및 치료에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 보인다. 또한 항산화 효소활성을 증가시켜 혈장과 간의 지질과산화물 함량을 낮춤으로써 산화적 스트레스를 억제하는 항산화제의 작용이 가능함을 시사해주었다.
본 연구에서 정상식이군에 비하여 정상식이 황금추출물 투여군(NDS)에서 유의하게 감소를 보인 것은 전보(32)의 in vitro 실험에서 황금은 지방의 산화에 대한 TBARS값은 1.28±0.08로 합성 항산화제인 BHT(1.32±0.02)와 비교하여 볼 때 약간 낮은 항산화성 효과를 가지는 것으로 나타났으며 반면 황금의 전자공여능은 91.00±6.04로 BHT의 전자공여능(32.17%)보다 2.8배 높게 나타났다.
최종 체중과 체중증가량은 군 간에 유의적인 차이가 없었다. 식이섭취량은 정상식이군보다 고지방식이 군에서 유의하게 낮았고, 식이효율은 고지방식이군에서 정상식이군에 비해 유의적으로 높았다. 혈장의 HDL-콜레스테롤은 고지방식이군에 비하여 고지방 황금열수추출물군이 유의적으로 증가하였다.
심혈관 질환의 위험도 판정에 이용되는 동맥경화지수(AI: atherogenic index)는 (총 콜레스테롤－HDL-콜레스테롤)/HDL-콜레스테롤, HTR은 HDL-콜레스테롤/총 콜레스테롤의 수치를 사용하여 측정하였으며 HTR의 결과를 보면 고지방식이군(HFD)은 33.20%로 정상식이군(ND)의 41.03%보다 감소하였고 황금열수추출물의 투여로 고지방식이로 낮아진 HTR를 50.13%로 유의적 증가를 보였으며, 오히려 정상식이군(ND)보다 높은 값을 보였다(p<0.05).
간의 SOD, catalase 및 glutathione S-transferase 활성도는 정상식이 및 고지방섭취 시 모두 황금열수추출물 첨가군이 황금열수추출물 무첨가군에 비해 유의적으로 증가하였고, glutathione peroxidase 활성도와 glutathione 함량은 고지방섭취 시 황금열수추출물 첨가로 유의하게 증가하였다. 이상의 결과에서 고지방식이를 공급하였을 때 황금추출물의 섭취는 혈장과 간의 총콜레스테롤과 중성지방의 농도는 낮추고, 혈장의 HDL-콜레스테롤 농도, 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤비율은 높이고 동맥경화지수를 낮추어 고지혈증 예방 및 치료에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 보인다. 또한 항산화 효소활성을 증가시켜 혈장과 간의 지질과산화물 함량을 낮춤으로써 산화적 스트레스를 억제하는 항산화제의 작용이 가능함을 시사해주었다.
정상식이군에 비하여 고지방식이군에서 식이섭취량은 유의하게 낮았으며, 식이효율은 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05).
중성지방 농도는 정상식이군(ND)에 비해 고지방식이대조군(HFD)에서 유의적으로 높았으며(p<0.05) 황금열수추출물의 투여로 감소하는 경향을 보였다.
혈장의 HDL-콜레스테롤은 고지방식이군에 비하여 고지방 황금열수추출물군이 유의적으로 증가하였다. 중성지방은 정상식이 및 고지방섭취 시 모두 황금열수추출물 첨가군이 황금열수추출물 무첨가군에 비해 유의적으로 증가하였다. 간의 총 지질은 군 간에 차이가 없었고, 총 콜레스테롤은 고지방 섭취 시 황금열수추출물 첨가로 유의하게 감소하였으며 중성지방 농도는 정상식이군에 비하여 고지방식이군에서 유의적으로 증가하였다.
중성지방은 정상식이군(ND)에 비하여 고지방식이군(HFD)에서 유의하게 증가하였으며 고지방 황금열수추출물군(HFDC)에서 유의하게 감소하여(p<0.05) 황금열수추출물의 투여가 고지방식이로 인하여 증가된 중성지방을 감소시키는 효과가 있었다.
고지방식이와 황금열수추출물을 6주간 급여한 흰쥐의 1일 체중증가량, 식이섭취량 및 식이효율은 Table 2와 같다. 최종 체중과 체중증가량은 실험군간의 유의적인 차이는 없었다. 정상식이군에 비하여 고지방식이군에서 식이섭취량은 유의하게 낮았으며, 식이효율은 유의적으로 높게 나타났다(p<0.
혈장과 간의 TBARS 함량은 정상식이 황금추출물 투여군(NDS)이 정상식이군(ND)보다 유의하게 감소하였다(p<0.05).
HDL-cholesterol/total cholesterol은 고지방식이군에 비하여 고지방식이 황금추출물군에서 유의적으로 증가하였고, 동맥경화지수는 유의적으로 감소하였다. 혈장과 간의 지질과산화물 농도는 정상식이 섭취 시 황금열수추출물 섭취로 유의하게 감소하였다. 혈장의 TAS(total antioxidant status) 값은 고지방 섭취로 감소되었으며, 황금열수추출물 섭취로 유의하게 증가되었다.
혈장과 간의 지질과산화물 농도는 정상식이 섭취 시 황금열수추출물 섭취로 유의하게 감소하였다. 혈장의 TAS(total antioxidant status) 값은 고지방 섭취로 감소되었으며, 황금열수추출물 섭취로 유의하게 증가되었다. 간의 SOD, catalase 및 glutathione S-transferase 활성도는 정상식이 및 고지방섭취 시 모두 황금열수추출물 첨가군이 황금열수추출물 무첨가군에 비해 유의적으로 증가하였고, glutathione peroxidase 활성도와 glutathione 함량은 고지방섭취 시 황금열수추출물 첨가로 유의하게 증가하였다.
후속연구
Nam과 Park(34)은 저지방(10%)과 고지방(40%) 식이가 6주간 공급된 흰쥐에서 저지방식이에서만 체내 항산화제인 토코페롤에 의한 지질과산화물 생성이 억제되었으며, 고지방식이에서는 MDA 함량이 저지방식이에서와 거의 같은 수준이었으며 항산화제인 토코페롤에 의한 억제효과가 나타나지 않았다고 하였다. 본 연구에서 고지방식이을 섭취하였을 때 황금추출물을 첨가한 HFDS군의 TBARS 농도가 고지방식이군에 비하여 유의적인 차이를 나타내지 않았다는 결과로 미루어 볼 때 혈장과 간의 지질과 산화물 생성에 대한 황금추출물의 영향은 식이지방 수준과 종류에 의해 상이하게 나타남을 알 수 있으나 이에 대한 자세한 연구가 추후 필요할 것으로 사료된다. 황금은 폴리페놀 화합물의 일종인 baicalin, baicalein, wogonin, skullcapflavone Ⅰ, scullcapflavone Ⅱ과 같은 강한 항산화물질을 함유하고 있어 free radical 생성을 억제하거나 소거하여 지질과산화를 막는 것으로 알려지고 있다(35).
Sung 등(28)도 고지방식이군에 비하여 고지방식이군에 오갈피추출물을 첨가하였을 때 총 콜레스테롤은 감소되었고 그 반면 HDL-콜레스테롤은 증가하여 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤 비율은 증가되었고 AI는 유의하게 감소되었다고 하였다. 본 연구에서 황금열수추출물이 혈중 중성지방은 감소시키고 특히 HDL-콜레스테롤 농도와 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤 비율을 높이고 동맥경화지수를 감소시키는 효과가 있어 고지혈증, 고혈압 및 심혈관계 질환의 예방에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.
고지방 섭취 시 생성된 다량 유리기 제거를 위해 황금의 플라보노이드 성분이 glutathione 생성을 촉진시키고 또한 산화제로 사용되어 고지방식이로 감소된 SOD, catalase GSH-Px와 GST효소계를 활성화시켜 oxygen free radical의 생성을 억제시켜 간 독성에 대한 보호 효과를 가지는 것으로 사료된다. 앞으로 황금의 독성에 대한 연구 및 천연 항산화제로서 작용할 수 있는 황금의 용량에 대해서도 좀 더 많은 부가적인 연구가 필요한 것으로 사료된다.
18 mg으로 다른 약용식물에 비하여 높았다. 이러한 황금추출물의 polyphenol compounds 성분이 중성지방이나 총콜레스테롤을 감소시키는데 관여하는 것으로 사료되며 구체적인 기전이나 성분에 대하여 더 많은 연구가 이루어져야 하겠다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
황금(Scutellariae Radix)이란?
황금(Scutellariae Radix)은 꿀풀과(Labiatae)에 속하는 다년생 초본식물인 속썩은 풀(Scutellariae baicalensis Georgi)의 주피를 벗긴 뿌리를 건조한 것으로 동아시아 대륙이 원산지이고, 한국, 중국, 몽골, 시베리아 동부 등지에 주로 분포한다. 황금의 주요 성분으로는 flavonoid류인 baicalin, baicalein, wogonin 및 skullcapflavone 등이 있으며 이들 성분들에 의한 항염증작용 및 항산화 작용이 보고되었다(8-11).
황금(Scutellariae Radix)의 주요 성분은?
황금(Scutellariae Radix)은 꿀풀과(Labiatae)에 속하는 다년생 초본식물인 속썩은 풀(Scutellariae baicalensis Georgi)의 주피를 벗긴 뿌리를 건조한 것으로 동아시아 대륙이 원산지이고, 한국, 중국, 몽골, 시베리아 동부 등지에 주로 분포한다. 황금의 주요 성분으로는 flavonoid류인 baicalin, baicalein, wogonin 및 skullcapflavone 등이 있으며 이들 성분들에 의한 항염증작용 및 항산화 작용이 보고되었다(8-11). Hamada 등(12)은 반응성 산소 라디칼의 포착효과를 보고하였으며, Yoshino와 Murakami(13)의 연구에서 rat의 간 microsome의 in vitro 실험에서 철로 야기된 지질과산화에 baicalein과 baicalin을 처리하였을 때 10 μM 농도 이하에서도 효과적으로 TBARS를 저하시켰다고 보고되었다.
황금열수추출물이 고지방 식이를 급여한 흰쥐의 체중에 어떤 변화를 주었는가?
황금열수추출물이 고지방 식이를 급여한 흰쥐의 체내 지질대사 및 항산화 체계에 미치는 영향을 알아보기 위해 6주간 사육하여, 지질 농도, 항산화능 및 항산화 효소 활성도를 측정하였다. 최종 체중과 체중증가량은 군 간에 유의적인 차이가 없었다. 식이섭취량은 정상식이군보다 고지방식이 군에서 유의하게 낮았고, 식이효율은 고지방식이군에서 정상식이군에 비해 유의적으로 높았다.
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