오디의 가공형태에 따른 Streptozotocin 유발 당뇨쥐의 혈당 및 지질의 상태에 미치는 영향 Effects of Various Mulberry Products on the Blood Glucose and Lipid Status of Streptozotocin-induced Diabetic Rats원문보기
본 연구는 오디를 사용하여 제조된 오디침출주, 오디식초의 당뇨조건에서 혈당과 지질 상태 및 체내 과산화상태에 관한 효과를 조사하고자 시도되었다. 오디침출주는 생오디를 분쇄하여 30% 에탄올을 첨가하여 숙성 제조하였으며 오디발효주와 오디식초는 오디추출액에 설탕을 첨가한 후 효모를 이용하여 발효시켜 오디발효주를 제조하고 이 발효주에 초산균을 접종하여 오디식초를 제조하였다. 상기의 생리기능을 조사하고자 시행한 식이실험재료는 제조된 오디 침출주, 발효주 및 식초의 동결건조 분말과 생오디를 동결 건조한 오디분말로 4종류였다. 실험동물로는 Sprague-Dawley 암쥐로 체중이 $150{\pm}10\;g$ 정도 되었을 때 1군의 정상군과 5군의 당뇨균으로 나누고 당뇨군들은 복강으로 streptozotocin (50 mg/kg bw)을 투여하여 당뇨를 유발하였다. 당뇨가 유발된 군들은 당뇨대조군 (DM-Control), 오디분말군 (M-Powder), 오디침출주 (M-Liquor), 오디발효주(M-Wine) 및 오디식초 (M-Vinegar)군으로 다시 나눈 뒤 오디분말군에게는 분말을 식이의 5%, 침출주, 발효주, 식초군에게는 각기 동결건조한 분말을 식이의 1%로 첨가한 식이를 제공하여 24일간 사육하였다. 실험식이 시작 후 21일 동안 추적한 혈당은 오디침출주군이 당뇨대조군에 비하여 지속적으로 낮게 유지하였으며 다른 오디군들은 식이 13일 전후로만 유의하게 낮았다. 그러나 식이 종료 후 측정한 혈청 인슐린은 오디침출주 뿐 아니라 오디식초군에서도 당뇨대조군에 비하여 높았다. 혈청 콜레스테롤과 중성지방도 오디침출주에서 유의하게 낮았으나 HDL-/총콜레스테롤 비율은 모든 오디군에서 증가하였다. 혈청 TBARS 수준은 실험군 간에 차이가 없었으나 간조직 TBARS는 모든 오디군들에서 낮았고 혈청 GOT, GPT, BUN 수준은 오디시료 섭취로 변화가 없었다. 이 결과로서 본 실험에서 사용한 오디제품들은 간 손상을 미치지 않고 오디침출주가 당뇨상태에서 당 및 지질대사 개선 효과가 높다고 생각되며 모든 오디제품은 항산화 효능이 높아 본격적인 제품화가 기대된다.
본 연구는 오디를 사용하여 제조된 오디침출주, 오디식초의 당뇨조건에서 혈당과 지질 상태 및 체내 과산화상태에 관한 효과를 조사하고자 시도되었다. 오디침출주는 생오디를 분쇄하여 30% 에탄올을 첨가하여 숙성 제조하였으며 오디발효주와 오디식초는 오디추출액에 설탕을 첨가한 후 효모를 이용하여 발효시켜 오디발효주를 제조하고 이 발효주에 초산균을 접종하여 오디식초를 제조하였다. 상기의 생리기능을 조사하고자 시행한 식이실험재료는 제조된 오디 침출주, 발효주 및 식초의 동결건조 분말과 생오디를 동결 건조한 오디분말로 4종류였다. 실험동물로는 Sprague-Dawley 암쥐로 체중이 $150{\pm}10\;g$ 정도 되었을 때 1군의 정상군과 5군의 당뇨균으로 나누고 당뇨군들은 복강으로 streptozotocin (50 mg/kg bw)을 투여하여 당뇨를 유발하였다. 당뇨가 유발된 군들은 당뇨대조군 (DM-Control), 오디분말군 (M-Powder), 오디침출주 (M-Liquor), 오디발효주(M-Wine) 및 오디식초 (M-Vinegar)군으로 다시 나눈 뒤 오디분말군에게는 분말을 식이의 5%, 침출주, 발효주, 식초군에게는 각기 동결건조한 분말을 식이의 1%로 첨가한 식이를 제공하여 24일간 사육하였다. 실험식이 시작 후 21일 동안 추적한 혈당은 오디침출주군이 당뇨대조군에 비하여 지속적으로 낮게 유지하였으며 다른 오디군들은 식이 13일 전후로만 유의하게 낮았다. 그러나 식이 종료 후 측정한 혈청 인슐린은 오디침출주 뿐 아니라 오디식초군에서도 당뇨대조군에 비하여 높았다. 혈청 콜레스테롤과 중성지방도 오디침출주에서 유의하게 낮았으나 HDL-/총콜레스테롤 비율은 모든 오디군에서 증가하였다. 혈청 TBARS 수준은 실험군 간에 차이가 없었으나 간조직 TBARS는 모든 오디군들에서 낮았고 혈청 GOT, GPT, BUN 수준은 오디시료 섭취로 변화가 없었다. 이 결과로서 본 실험에서 사용한 오디제품들은 간 손상을 미치지 않고 오디침출주가 당뇨상태에서 당 및 지질대사 개선 효과가 높다고 생각되며 모든 오디제품은 항산화 효능이 높아 본격적인 제품화가 기대된다.
The study aim was to investigate the effects of three types of mulberry products on the blood glucose and lipid statuses and peroxidative state under diabetic condition. The three types were mulberry liquor prepared by adding 30% ethanol to the crushed fresh fruit, mulberry wine and vinegar by ferme...
The study aim was to investigate the effects of three types of mulberry products on the blood glucose and lipid statuses and peroxidative state under diabetic condition. The three types were mulberry liquor prepared by adding 30% ethanol to the crushed fresh fruit, mulberry wine and vinegar by fermentation. For diet experiment the mulberry liquor (M-Liquor), wine (M-Wine), and vinegar (M-Vinegar) were prepared as powders by freeze-drying of the respective product and were added to the diet at the level of 1% and mulberry fruit powder (M-Powder) at the level of 5%. Sprague- Dawley female rats weighing $150{\pm}10\;g$ were randomly assigned to one normal group, and five diabetic groups induced by one intraperitoneal injection of streptozotocin (STZ) at the level of 50 mg/kg. The normal and diabetic control (DM-Control) groups were fed diet without the mulberry products. During twenty-one days of experimental diet, blood glucose was maintained at a low level in the M-Liquor group compared with the DM-Control group. However, serum insulin level was higher in both M-Liquor and M-Vinegar groups after the experimental diet period. Serum levels of total cholesterol and triglyceride (TG) were lower in M-Liquor but HDL-/total cholesterol ratios were higher in the four M groups. The TG liver level was lower in M-Powder and M-Vinegar groups but the cholesterol level was lower in M-Powder than in the DM-Control group. Serum levels of thiobarbituric acid reactive substances were not different among the groups but the liver levels of these substances were lower in the four M groups than in DM-Control. Serum GOT and GPT levels were not changed by the mulberry products. These results indicated that mulberry liquor is the most effective among the four mulberry products for normalizing blood glucose and lipid status and that all the mulberry products were effective in enhancing antioxidant defense in the diabetic state.
The study aim was to investigate the effects of three types of mulberry products on the blood glucose and lipid statuses and peroxidative state under diabetic condition. The three types were mulberry liquor prepared by adding 30% ethanol to the crushed fresh fruit, mulberry wine and vinegar by fermentation. For diet experiment the mulberry liquor (M-Liquor), wine (M-Wine), and vinegar (M-Vinegar) were prepared as powders by freeze-drying of the respective product and were added to the diet at the level of 1% and mulberry fruit powder (M-Powder) at the level of 5%. Sprague- Dawley female rats weighing $150{\pm}10\;g$ were randomly assigned to one normal group, and five diabetic groups induced by one intraperitoneal injection of streptozotocin (STZ) at the level of 50 mg/kg. The normal and diabetic control (DM-Control) groups were fed diet without the mulberry products. During twenty-one days of experimental diet, blood glucose was maintained at a low level in the M-Liquor group compared with the DM-Control group. However, serum insulin level was higher in both M-Liquor and M-Vinegar groups after the experimental diet period. Serum levels of total cholesterol and triglyceride (TG) were lower in M-Liquor but HDL-/total cholesterol ratios were higher in the four M groups. The TG liver level was lower in M-Powder and M-Vinegar groups but the cholesterol level was lower in M-Powder than in the DM-Control group. Serum levels of thiobarbituric acid reactive substances were not different among the groups but the liver levels of these substances were lower in the four M groups than in DM-Control. Serum GOT and GPT levels were not changed by the mulberry products. These results indicated that mulberry liquor is the most effective among the four mulberry products for normalizing blood glucose and lipid status and that all the mulberry products were effective in enhancing antioxidant defense in the diabetic state.
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문제 정의
이 제품들의 제조를 뒷받침하는 것은 오디의 1차 산물인 오디분말, 오디즙, 오디박에 대한 항산화 및 항당뇨, 혈청 지질 상태 개선 같은 생리활성 연구들이라고 하겠다. 그러나 제품들은 가공되는 동안 성분의 변화를 수반할 수 있으므로 이들의 건강증진 효과 여부는 완제품을 사용하여 확인할 필요가 있으며 이런 의미에서본 연구가 시행되었다.
본 연구는 오디를 사용하여 제조된 오디침출주, 오디식초의 당뇨조건에서 혈당과 지질 상태 및 체내 과산화상태에 관한 효과를 조사하고자 시도되었다. 오디침출주는 생오디를 분쇄하여 30% 에탄올을 첨가하여 숙성 제조하였으며 오디발효주와 오디식초는 오디추출액에 설탕을 첨가한 후 효모를 이용하여 발효시켜 오디발효주를 제조하고 이 발효주에 초산균을 접종하여 오디식초를 제조하였다.
따라서 오디를 이용한 고부가가치의 오디주 및 오디식초를 생산하기 위해서는 제품의 제조기술 개발 뿐만 아니라 제품이 지니고 있는 생리활성을 조사할 필요가 있다. 이에 따라 본 연구에서는 오디를 이용한 두 종류의 오디 주, 즉, 침출주와 발효주 및 오디식초의 생리활성을 오디분말과 비교 관찰함으로써 향후 오디 제품 개발 기초 자료로 활용하고자 하였다.
제안 방법
5)에 용해시킨 STZ를 체중 kg당 50 mg의 용량으로 복강에 주사하여 당뇨를 유도하였다. STZ 투여 후 하루중 일정한 시간 (오후 3~4시)에 꼬리정맥에서 혈액을 취하여 혈당측정기 (Blood glucose monitoring kit, ARJTAY, Inc., Japan)을 이용하여 혈당을 측정하였다. 초기에 상승된 혈당이 동물실험에서는 비교적 약한 당뇨로 여겨지는 180 mg/100 mL34)이 되는 동물들을 당뇨동물로 선정하였으며 식이기간 중 600 mg/100 mL 이상으로 급격히 상승하여 혈당농도를 정확히 알 수 없는 동물들은 대상에서 제외하였다.
초기에 상승된 혈당이 동물실험에서는 비교적 약한 당뇨로 여겨지는 180 mg/100 mL34)이 되는 동물들을 당뇨동물로 선정하였으며 식이기간 중 600 mg/100 mL 이상으로 급격히 상승하여 혈당농도를 정확히 알 수 없는 동물들은 대상에서 제외하였다. STZ 투여와 함께 시작한 실험식이에 따라 당뇨대조군 (DM-Control), 오디분말군 (M-Powder), 오디침출주 (M-Liquor), 오디발효주 (M-Wine) 및 오디식초군 (M-Vinegar) 의 다섯군으로 나누어 사육하였으며 상기 서술한 당뇨 기준에 의거하여 각 군에 선정된 동물의 수는 당뇨대조군과 오디분말군은 각각 9마리, 오디침출주군은 10마리, 오디발 효주와 오디식초군은 각각 8마리였다. 실험식이의 조성은 Table 1과 같이 AIN-93 식이 35)를 기초로 하였으며 정상군과 당뇨대조군의 식이는 동일하였고 오디분말군 (M-Pow-der)에는 오디분말을 5%, 오디침출주 (M-Liquor), 오디 발효주 (M-Wine) 및 식초군 (M-Vinegar)에는 각각의 고형성분을 식이의 1%되게 하여 기본식이에 첨가하였다.
Korea)의 en-zymatic Kit를 사용하여 각각 비색 정량하였고 HDL-콜레 스테롤/총콜레스테롤의 비율을 산정하였다. 간조직의 중성 지방과 콜레스테롤은 지질을 chloroform : methanol 혼합액 (2：1, v/v)으로 추출한 후 유화제로서 triton X-100： ethanol 혼합액 (1：1, w/w)으로 처리한 후36) 각각의 kit시약 (Asan Co. Korea)를 사용하여 흡광도를 측정하였다. 혈청 및 간조직 과산화지질과 혈청 GOT, GPT, BUN 측정 혈청 및 간조직의 지질과산화의 지표로 thiobarbituric acid reactive substances (TBARS)를 측정하였으며 분석은 Yagi37)와 Ohkawa 등38)의 방법에 의거하여 1,1,3,3-tetraeth-oxypropane을 표준물질로 사용하여 측정하였다.
실험동물로는 Sprague-Dawley 암쥐로 체중이 150 ± 10 g 정도 되었을 때 1군의 정상군과 5군의 당뇨균으로 나누고 당뇨군들은 복강으로 strepto-zotocin (50 mg/kg bw)을 투여하여 당뇨를 유발하였다. 당뇨가 유발된 군들은 당뇨대조군 (DM-Control), 오디분 말군 (M-Powder), 오디침출주 (M-Liquor), 오디발효주 (M-Wine) 및 오디식초 (M-Vinegar)군으로 다시 나눈 뒤 오디분말군에게는 분말을 식이의 5%, 침출주, 발효주, 식초군에게는 각기 동결건조한 분말을 식이의 1%로 첨가한 식이를 제공하여 24일간 사육하였다. 실험식이 시작 후 21일 동안 추적한 혈당은 오디침출주군이 당뇨대조군에 비하여 지속적으로 낮게 유지하였으며 다른 오디군들은 식이 13일 전후로만 유의하게 낮았다.
본 사육 전 환경에 적응시키기 위해 일반 고형사료 (퓨리나 실험용 쥐사료 5053)로 일주일간 예비사육하여 체중이 150 ± 10 g 정도되었을 때, 난괴법에 의해 총 6군으로 나누으며 각 군에 10마리씩 배정하였다.
식이는 4℃에서 보관하였으며 매일 일정 시간에 공급하여 자유로이 섭취하게 하였다. 식이 섭취량은 매일 측정하였으며 체중은 3일에 한번 측정하였다. 사육실의 환경은 실내 온도 20~22℃, 명암주기 12시간 (light 6：00~18：00)으로 유지하였다.
총 식이기간 24일이 지난 후 동물을 희생하여 혈청과 간을 취하여 분석에 사용하였다. 식이실험 종료 후 실험동물을 12시간 절식시킨 후 가벼운 에테르 마취 하에서 개복하여 복부 대동맥으로부터 혈액을 채혈하고 간조직을 채취하였다. 혈액은 실온에서 30분간 방치한 후 1,500 × g에서 20분간 원심분리하여 혈청을 분리하여, 간조직은 액체질소로 급속 냉동하여 분석시까지 -70℃에서 냉동 보관하였다.
식이종료 얻은 혈청으로부터 콜레스테롤, HDL-콜레스테롤 및 중성지방 측정은 아산제약 (Asan Co. Korea)의 en-zymatic Kit를 사용하여 각각 비색 정량하였고 HDL-콜레 스테롤/총콜레스테롤의 비율을 산정하였다. 간조직의 중성 지방과 콜레스테롤은 지질을 chloroform : methanol 혼합액 (2：1, v/v)으로 추출한 후 유화제로서 triton X-100： ethanol 혼합액 (1：1, w/w)으로 처리한 후36) 각각의 kit시약 (Asan Co.
실험동물 식이와 당뇨유도’에서 서술한 바와 같이 혈당계를 이용하여 3~4일 한번씩 추적 조사하였다.
STZ 투여와 함께 시작한 실험식이에 따라 당뇨대조군 (DM-Control), 오디분말군 (M-Powder), 오디침출주 (M-Liquor), 오디발효주 (M-Wine) 및 오디식초군 (M-Vinegar) 의 다섯군으로 나누어 사육하였으며 상기 서술한 당뇨 기준에 의거하여 각 군에 선정된 동물의 수는 당뇨대조군과 오디분말군은 각각 9마리, 오디침출주군은 10마리, 오디발 효주와 오디식초군은 각각 8마리였다. 실험식이의 조성은 Table 1과 같이 AIN-93 식이 35)를 기초로 하였으며 정상군과 당뇨대조군의 식이는 동일하였고 오디분말군 (M-Pow-der)에는 오디분말을 5%, 오디침출주 (M-Liquor), 오디 발효주 (M-Wine) 및 식초군 (M-Vinegar)에는 각각의 고형성분을 식이의 1%되게 하여 기본식이에 첨가하였다. 식이에 오디 시료 첨가량은 시료에 함유된 총 페놀량에 근거하였다.
5%였다. 오디발효주를 제조하기 위하여는 10 kg의 생오디를 정선하여 150 ppm 메타중아황산칼륨 함유 이온수 10 L를 넣고 발로 으깬 후 오디추출액의 pH (5.5) 및 당도 (6 Brix)를 측정한 다음 pH 3.6이 되도록 구연산 및 식용 황산용액으로 조정하였다. 이어서 최종 12% 알코올을 목표로 목적하는 당도 24 Brix로 맞추기 위해 1차 설탕 2.
25 μm) 후 병입하여 18℃ 숙성실에서 6개월 숙성하였다. 오디식초는 오디발효주 (12% 알코올)를 희석하여 알코올 농도가 6%로 되게 한 후 초산균 (Acetobacter sp.)을 접종하여 호기적 교반 배양 후 식초를 제조하였다. 이렇게 제조된 오디 침출주와 발효주 및 식초를 동물에게 섭취시키기 위하여 동결 건조하여 얻은 고형성분을 분말로 만들었다.
본 연구는 오디를 사용하여 제조된 오디침출주, 오디식초의 당뇨조건에서 혈당과 지질 상태 및 체내 과산화상태에 관한 효과를 조사하고자 시도되었다. 오디침출주는 생오디를 분쇄하여 30% 에탄올을 첨가하여 숙성 제조하였으며 오디발효주와 오디식초는 오디추출액에 설탕을 첨가한 후 효모를 이용하여 발효시켜 오디발효주를 제조하고 이 발효주에 초산균을 접종하여 오디식초를 제조하였다. 상기의 생리 기능을 조사하고자 시행한 식이실험재료는 제조된 오디 침출주, 발효주 및 식초의 동결건조 분말과 생오디를 동결 건조한 오디분말로 4종류였다.
본 사육 전 환경에 적응시키기 위해 일반 고형사료 (퓨리나 실험용 쥐사료 5053)로 일주일간 예비사육하여 체중이 150 ± 10 g 정도되었을 때, 난괴법에 의해 총 6군으로 나누으며 각 군에 10마리씩 배정하였다. 이 중 1군은 정상군 (Normal)으로 streptozotocin를 투여하지 않았으며 나머지 다섯 군의 쥐에게 0.1 M citrate 완충용액 (pH 4.5)에 용해시킨 STZ를 체중 kg당 50 mg의 용량으로 복강에 주사하여 당뇨를 유도하였다. STZ 투여 후 하루중 일정한 시간 (오후 3~4시)에 꼬리정맥에서 혈액을 취하여 혈당측정기 (Blood glucose monitoring kit, ARJTAY, Inc.
)을 접종하여 호기적 교반 배양 후 식초를 제조하였다. 이렇게 제조된 오디 침출주와 발효주 및 식초를 동물에게 섭취시키기 위하여 동결 건조하여 얻은 고형성분을 분말로 만들었다.
6이 되도록 구연산 및 식용 황산용액으로 조정하였다. 이어서 최종 12% 알코올을 목표로 목적하는 당도 24 Brix로 맞추기 위해 1차 설탕 2.5 kg을 첨가 (당도: 18 Brix)하고 교반 후 6시간 방치하였다. 여기에 효모 (fermivin, France) 5g을 따뜻한 이온수 100 mL에 풀어서 30분정도 두었다가 살포한 후 1일 후 충분히 교반하여 1차 발효 (23℃, 2~ 3일)하였다.
실험동물 식이와 당뇨유도’에서 서술한 바와 같이 혈당계를 이용하여 3~4일 한번씩 추적 조사하였다. 혈청 인슐린은 식이종료 후 혈청으로부터 Shibayagi 사 (Shibayagi Co., Ltd. Gunma, Japan)의 Rat Insulin ELISA Kit (S-type)을 사용하여 측정하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용한 오디 (mulberry, Morus alba L.)는 2009년 6월중순경 경북 하양에서 직접 재배한 뽕나무 품종 “익수뽕”에서 수확한 오디를 사용하였다.
오디침출주는 생오디를 분쇄하여 30% 에탄올을 첨가하여 숙성 제조하였으며 오디발효주와 오디식초는 오디추출액에 설탕을 첨가한 후 효모를 이용하여 발효시켜 오디발효주를 제조하고 이 발효주에 초산균을 접종하여 오디식초를 제조하였다. 상기의 생리 기능을 조사하고자 시행한 식이실험재료는 제조된 오디 침출주, 발효주 및 식초의 동결건조 분말과 생오디를 동결 건조한 오디분말로 4종류였다. 실험동물로는 Sprague-Dawley 암쥐로 체중이 150 ± 10 g 정도 되었을 때 1군의 정상군과 5군의 당뇨균으로 나누고 당뇨군들은 복강으로 strepto-zotocin (50 mg/kg bw)을 투여하여 당뇨를 유발하였다.
실험동물로는 Sprague-Dawley 암쥐로 체중이 150 ± 10 g 정도 되었을 때 1군의 정상군과 5군의 당뇨균으로 나누고 당뇨군들은 복강으로 strepto-zotocin (50 mg/kg bw)을 투여하여 당뇨를 유발하였다.
실험동물은 체중 130 ± 10 g내외의 Sprague-Dawley종 암컷을 바이오제노믹스사 (Korea)에서 구입하여 실험에 사용하였다.
)는 2009년 6월중순경 경북 하양에서 직접 재배한 뽕나무 품종 “익수뽕”에서 수확한 오디를 사용하였다. 오디분말 (mul-lbery powder)은 생오디를 동결건조한 후 믹서기로 약 20 mesh 정도로 분쇄하여 제조하였다. 오디 침출주 (mulberry liquor)와 발효주 (mulberry wine) 및 식초 (mulberry vinegar)의 제조는 아래의 방법33)에 의거하였다.
, Japan)을 이용하여 혈당을 측정하였다. 초기에 상승된 혈당이 동물실험에서는 비교적 약한 당뇨로 여겨지는 180 mg/100 mL34)이 되는 동물들을 당뇨동물로 선정하였으며 식이기간 중 600 mg/100 mL 이상으로 급격히 상승하여 혈당농도를 정확히 알 수 없는 동물들은 대상에서 제외하였다. STZ 투여와 함께 시작한 실험식이에 따라 당뇨대조군 (DM-Control), 오디분말군 (M-Powder), 오디침출주 (M-Liquor), 오디발효주 (M-Wine) 및 오디식초군 (M-Vinegar) 의 다섯군으로 나누어 사육하였으며 상기 서술한 당뇨 기준에 의거하여 각 군에 선정된 동물의 수는 당뇨대조군과 오디분말군은 각각 9마리, 오디침출주군은 10마리, 오디발 효주와 오디식초군은 각각 8마리였다.
사육실의 환경은 실내 온도 20~22℃, 명암주기 12시간 (light 6：00~18：00)으로 유지하였다. 총 식이기간 24일이 지난 후 동물을 희생하여 혈청 및 간을 취하여 분석에 사용하였다. 동물실험은 대구가톨릭대학교 실험동물 관리규정에 의거하여 시행 되었다.
총 식이기간 24일이 지난 후 동물을 희생하여 혈청과 간을 취하여 분석에 사용하였다. 식이실험 종료 후 실험동물을 12시간 절식시킨 후 가벼운 에테르 마취 하에서 개복하여 복부 대동맥으로부터 혈액을 채혈하고 간조직을 채취하였다.
혈청 및 간조직 과산화지질과 혈청 GOT, GPT, BUN 측정 혈청 및 간조직의 지질과산화의 지표로 thiobarbituric acid reactive substances (TBARS)를 측정하였으며 분석은 Yagi37)와 Ohkawa 등38)의 방법에 의거하여 1,1,3,3-tetraeth-oxypropane을 표준물질로 사용하여 측정하였다. 혈청 GOT, GPT는 아산제약의 AM 101 kit를, BUN은 AM165 kit를 사용하여 측정하였다.
데이터처리
실험결과는 SAS (ver 9.1)을 사용하여 분산분석 (ANO-VA)으로 실험군 간에 차이를 조사하고 Tukey’ s HSD test 에 의하여 유의성 차이를 p < 0.05 수준에서 검증하였다.
이론/모형
총 식이기간 24일이 지난 후 동물을 희생하여 혈청 및 간을 취하여 분석에 사용하였다. 동물실험은 대구가톨릭대학교 실험동물 관리규정에 의거하여 시행 되었다.
Korea)를 사용하여 흡광도를 측정하였다. 혈청 및 간조직 과산화지질과 혈청 GOT, GPT, BUN 측정 혈청 및 간조직의 지질과산화의 지표로 thiobarbituric acid reactive substances (TBARS)를 측정하였으며 분석은 Yagi37)와 Ohkawa 등38)의 방법에 의거하여 1,1,3,3-tetraeth-oxypropane을 표준물질로 사용하여 측정하였다. 혈청 GOT, GPT는 아산제약의 AM 101 kit를, BUN은 AM165 kit를 사용하여 측정하였다.
성능/효과
영양소 함량을 보면 오디는 유사 열매인 딸기, 불루베리, 라즈베리에 비하여 칼슘, 철, 아연 및 마그네슘 등의 무기질 함량이 높다.2) 오디의 생리활성 물질 중 함량이 가장 높은 것은 색소인 antocy-anin이며 그 외 flavonoid 등 phenol 성분도 높다. 오디의 antocyanin 함량은 품종별로 차이가 많아서 신선물 100g 당으로는 20에서 320 mg에 이른다고 보고되고 있으나3) 건물당으로는 0.
Fig. 3에 제시된 바와 같이 혈청 총콜레스테롤 수준이 당뇨대조군 (DM-Control)에서 정상군 (Normal)에 비하여 유의하게 증가하였으며 오디 산물 섭취로 감소하는 경향이었는데 침출주 (M-Liquor) 섭취시 유의하게 낮아졌다. 혈청 중성지방은 당뇨대조군에서 정상군에 비하여 증가하는 경향이었으나 유의하지는 않았다.
5). 간 손상 지표가 되는 혈청 GOT, GPT 값은 당뇨로 인하여 다소 상승하였으며 오디 시료 중에서 침출주 (M-Li-quor)와 식초 (M-Vinegar)를 섭취한 군에서 다소 낮아지는 경향을 보였으나 당뇨 군간에는 차이를 보이지 않았고 단백질 대사 이상을 나타내는 혈청 BUN 값도 군 간에 차이가 없었다 (Table 3).
4에 나타난 바와 같이 간조직의 중성지방 (TG) 및콜레스테롤 함량이 당뇨로 (DM-Ccontrol) 인하여 정상군 (Normal)에 비하여 증가하였다. 간조직 중성지방은 당뇨 유발된 후 오디분말 (M-Powder)과 오디 식초 (M-Vinegar) 섭취에 의하여 유의적으로 감소하였으며 오디 침줄주 (M-Liquor)와 발효주 (M-wine) 섭취에도 감소하는 경향이었다. 간조직 콜레스테롤은 당뇨 유발 (DM-Control)로 정상군 (Normal)에 비하여 증가하는 경향이었으며 당뇨 유발 후 오디분말 섭취로 유의적으로 감소하였다.
간조직 중성지방은 당뇨 유발된 후 오디분말 (M-Powder)과 오디 식초 (M-Vinegar) 섭취에 의하여 유의적으로 감소하였으며 오디 침줄주 (M-Liquor)와 발효주 (M-wine) 섭취에도 감소하는 경향이었다. 간조직 콜레스테롤은 당뇨 유발 (DM-Control)로 정상군 (Normal)에 비하여 증가하는 경향이었으며 당뇨 유발 후 오디분말 섭취로 유의적으로 감소하였다.
과산화적 손상의 지표가 되는 혈청 TBARS 값은 군간에 차이가 없었으나 간조직에서는 당뇨로 인하여 증가된 T-BARS 함량이 모든 오디군에서 유의적으로 낮아졌다 (Fig. 5). 간 손상 지표가 되는 혈청 GOT, GPT 값은 당뇨로 인하여 다소 상승하였으며 오디 시료 중에서 침출주 (M-Li-quor)와 식초 (M-Vinegar)를 섭취한 군에서 다소 낮아지는 경향을 보였으나 당뇨 군간에는 차이를 보이지 않았고 단백질 대사 이상을 나타내는 혈청 BUN 값도 군 간에 차이가 없었다 (Table 3).
오디식초 발효 중에 함량이 증가된 cyanidin 3-glucoside 및 4-prenylmoracin 및 quercetin 등이 항산화능에 기여하였을 것으로 사료되며8) 발효주와 차이를 가진 것으로 생각된다. 본 결과로서 오디를 이용한 건강기능제품으로 오디주 및 식초를 개발하여 오디의 활용도를 높일 수 있다고 결론을 내릴 수 있다.
이는 오디를 활용한 주류 생산을 용이하게 하므로 그 활용도를 높일 수 있다. 본 결과에 의하면 오디 발효제품에서는 오디 식초가 발효주 보다 전반적으로 생리 효능이 좋은 것으로 보인다. 최근에 식초가 조미용에서 건강음료로서의 활용이 높아지고 있다.
24) 침출주는 과실에 에탄올에 추출하여 제조하므로 효모와 당을 부가적으로 첨가하는 발효주에 비교 하여 제조법이 훨씬 간편하다. 본 연구를 위하여 제조된 오디 침출주는 오디발효주와 에탄올 함량은 유사하면서 생리 활성 물질을 더 많이 함유하므로서 기능적인 면에서 발효주 보다 더 우수하다는 것은 매우 의의가 있다. 이는 오디를 활용한 주류 생산을 용이하게 하므로 그 활용도를 높일 수 있다.
이러한 차이는 혈당 측정 상태가 다른 것이 원인으로 생각된다. 본 연구에서는 전에 보고된 연구들13,14,39)과 달리 STZ 투여로 300 mg/100 mL 이상의 고혈당이 발생하는 것이 드물었다. 이는 실험동물이 체중이 작은 암컷을 사용하므로서 STZ 투여 절대량이 작은 것이 원인이 될 수 있겠다.
식이종료 후 쥐를 희생할 때 (24일째) 측정한 혈당은 이보다 낮아져서 정상군 85 ± 56 mg/100 mL, 당뇨대조군 (DM-Control)은 190 ± 27 mg/100 mL이었고, 오디분말군 (M-Powder)은 170 ± 25 mg/100 mL, 오디침출주군 (M-Liquor)은 150 ± 26 mg/100 mL, 오디발효주군 (M-Wine)은 170 ± 28 mg/100 mL 및 오디식초군 (M-Vin-egar)은 215 ± 37 mg/100 mL이었으나 각 군의 혈당 순위는 그대로 유지하였다.
4g으로 높고 다른 오디군들 (M-Liquor, M-Wine, M-Vinegar)의 증체량은 당뇨-대조군 보다 높은 경향이었으나 유의성은 없었다. 실험군들의 증체량과 달리 식이섭취량은 정상군에 비하여 STZ를 투여한 다섯 군에서 모두 높은 경향이었고 이에 따라 이들의 식이효율이 정상군에 비하여 현저히 낮았다.
당뇨가 유발된 군들은 당뇨대조군 (DM-Control), 오디분 말군 (M-Powder), 오디침출주 (M-Liquor), 오디발효주 (M-Wine) 및 오디식초 (M-Vinegar)군으로 다시 나눈 뒤 오디분말군에게는 분말을 식이의 5%, 침출주, 발효주, 식초군에게는 각기 동결건조한 분말을 식이의 1%로 첨가한 식이를 제공하여 24일간 사육하였다. 실험식이 시작 후 21일 동안 추적한 혈당은 오디침출주군이 당뇨대조군에 비하여 지속적으로 낮게 유지하였으며 다른 오디군들은 식이 13일 전후로만 유의하게 낮았다. 그러나 식이 종료 후 측정한 혈청 인슐린은 오디침출주 뿐 아니라 오디식초군에서도 당뇨대조군에 비하여 높았다.
1%로 오디분말식이에 총 페놀함량은 550 mg/kg였다. 오디주의 총 페놀 함량은 약 22 mg%이며 고형물질 함량이 0.5 g% 내외이므로 오디주 건조분말의 페놀함량은 44 mg/g으로 1 kg 식이에는 약 440 mg의 페놀을 함유되었다. 오디식초 건조물의 경우는 오디주를 2배로 희석하여 제조하였으므로 초기 페놀함량이 오디주 건조물의 1/2정도로 간주되지만 두 차례의 발효를 거치는 동안에 물질의 변화가 예상되어 초기의 페놀 함량을 반드시 맞출 필요는 없다고 생각되어 오디주 분말과 같이 식이의 1%로 하였다.
오디 침출주 (mulberry liquor)와 발효주 (mulberry wine) 및 식초 (mulberry vinegar)의 제조는 아래의 방법33)에 의거하였다. 오디침출 주를 제조하기 위하여 생오디 5 kg 정도를 손으로 으깨어 30% 알코올용액 15 L에 담근 후 3개월간 침출하고 이를 착즙하여 airlock이 설치된 carboy에 넣고 60일간 숙성시켰고 최종제품의 에탄올 농도는 13.5%였다. 오디발효주를 제조하기 위하여는 10 kg의 생오디를 정선하여 150 ppm 메타중아황산칼륨 함유 이온수 10 L를 넣고 발로 으깬 후 오디추출액의 pH (5.
침출주 및 발효주와 식초에 있는 성분들은 종류와 함량에 다소 차이가 있는 것으로 분석되었다. 오디침출주에는 chlorogenic acid, cyanidin 3-glucoside, rutin 및 quercetin 성분이 높은 함량으로 들어 있는 반면, 오디발효주에는 위의 성분 외에 piceid, caffeic acid, resveratrol 및 4-prenylmoracin 성분 등이 더 함유 되어 성분의 종류는 다양하였으나 모든 성분들의 함량은 매우 미량이었다.33) 따라서 탄수화물과 지질 대사 개선에 침출주에 함유된 성분들의 작용으로 판단된다.
오디군들의 혈당이 16일부터는 다시 상승하여 대조군과 유사하게 되었는데 본 실험에서 당뇨 유발 정도가 타 연구들 (350~500 mg/100mL)13,14,39)에 비하여 낮은 것 (200~250 mg/mL)도 한 원인으로 생각된다. 이와 같이 혈당에서는 오디군들의 효과가 뚜렷하지 않았으나 실험 종료시 측정한 혈청 인슐린 수준은 당뇨대조군에 비하여 유의적으로 높아서 오디제품의 섭취로 인슐린에 의한 탄수화물 대사가 호전되고 있음을 알수 있었다. 오디군에 의한 탄수화물 대사의 호전은 혈청과 간의 지질 상태를 개선하는 하나의 요인으로 작용하는 것으로 보여진다.
정상군의 3주 후 증체량이 95.6 ± 9.8 g인데 비하여 당뇨-대조군 (DM-Control)의 체중 증가는 43.9 ± 5.3 g으로 가장 낮고 오디시료를 섭취시킨 당뇨군들도 정상군보다 낮았다.
조사한 오디제품 중에서 오디침출주가 혈당 강하, 인슐린 수준 유지 등의 탄수화물 대사 호전과 혈청 지질 개선 효과가 전체적으로 가장 좋은 것으로 나타났다. 침출주 건조물이 in vitro α-glucosidase 활성 저해효과가 발효주나 식초 건조물보다 높았다는 점 33) 은 본 연구에서 나타난 침출 주의 효과와 연관이 있어 보인다.
침출주 건조물이 in vitro α-glucosidase 활성 저해효과가 발효주나 식초 건조물보다 높았다는 점 33) 은 본 연구에서 나타난 침출 주의 효과와 연관이 있어 보인다. 침출주 및 발효주와 식초에 있는 성분들은 종류와 함량에 다소 차이가 있는 것으로 분석되었다. 오디침출주에는 chlorogenic acid, cyanidin 3-glucoside, rutin 및 quercetin 성분이 높은 함량으로 들어 있는 반면, 오디발효주에는 위의 성분 외에 piceid, caffeic acid, resveratrol 및 4-prenylmoracin 성분 등이 더 함유 되어 성분의 종류는 다양하였으나 모든 성분들의 함량은 매우 미량이었다.
그러나 오디 침출주와 오디식초 섭취로 대조군 (DM-Control)에 비하여 유의하게 낮아졌고 오디분말 (M-Powder)과 발효주는 효과가 없었다. 혈청 HDL-콜레스테롤은 군간에 유의한 차이가 없었으나 동맥경화와 밀접한 HDL-/총 콜레스테롤의 비율은 당뇨대조군 (Control)에 비하여 오디 식초를 제외한 모든 오디군에서 유의하게 높았다.
혈청 콜레스테롤과 중성지방도 오디침출주에서 유의하게 낮았으나 HDL-/총 콜레스테롤 비율은 모든 오디군에서 증가하였다. 혈청 TBARS 수준은 실험군 간에 차이가 없었으나 간조직 TBARS는 모든 오디군들에서 낮았고 혈청 GOT, GPT, BUN 수준은 오디시료 섭취로 변화가 없었다. 이 결과로서 본 실험에서 사용한 오디제품들은 간 손상을 미치지 않고 오디침출주가 당뇨상 태에서 당 및 지질대사 개선 효과가 높다고 생각되며 모든 오디제품은 항산화 효능이 높아 본격적인 제품화가 기대된다.
후속연구
혈청 TBARS 수준은 실험군 간에 차이가 없었으나 간조직 TBARS는 모든 오디군들에서 낮았고 혈청 GOT, GPT, BUN 수준은 오디시료 섭취로 변화가 없었다. 이 결과로서 본 실험에서 사용한 오디제품들은 간 손상을 미치지 않고 오디침출주가 당뇨상 태에서 당 및 지질대사 개선 효과가 높다고 생각되며 모든 오디제품은 항산화 효능이 높아 본격적인 제품화가 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
오디란 무엇인가?
오디 (mulberry)는 뽕나무과 (Moraceae)에 속하는 낙엽교목인 뽕나무 (Morus albba L.)의 열매로서 5월부터 6월에 걸쳐 과실의 색이 검은색 또는 자홍색으로 나타낼 때 채취하여 식용하거나 건조한 후 한약재로 사용하고 있다. 한방에서는 오디를‘상심 (桑)자’라 하며 백발을 검게 하고 소갈 (消渴), 즉 당뇨를 완화시키고 빈혈, 고혈압, 관절통 및 대머리 치료에 효능이 있는 것으로 알려져 있다.
오디는 한의학에서 어떤 효능이 있는 것으로 알려져있는가?
)의 열매로서 5월부터 6월에 걸쳐 과실의 색이 검은색 또는 자홍색으로 나타낼 때 채취하여 식용하거나 건조한 후 한약재로 사용하고 있다. 한방에서는 오디를‘상심 (桑)자’라 하며 백발을 검게 하고 소갈 (消渴), 즉 당뇨를 완화시키고 빈혈, 고혈압, 관절통 및 대머리 치료에 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 1) 이를 바탕으로 오디의 생리적인 역할을 과학적으로 조사하고자 오디의 성분 조사와 오디 주스, 추출물 및 오디박을 이용한 in vivo 기능성 실험이 시행되어 왔다.
혈청 FRAP이 증가하는 항산화능은 어디에서 기인한 것인가?
15) 또한 사람들에게 오디 추출물을 섭취 시켰을 때 항산화지표 중 하나인 혈청 FRAP (ferric-re-ducing ability in plasma)가 증가되었다. 16) 이 항산화 기능은 오디에 함유된 플라보노이드를 위시한 페놀성 화합물에 기인한 것으로 7,12) 사료된다. 오디에 대하여 항당뇨 및 혈청 지질상태 개선 효과도 보고된 바 있다.
Kim AJ, Kim MW, Woo N, Kim SY, Kim HB, Lim YH, Kim MH. Study on the nutritional composition and antioxidative capacity of mulberry fruit (Ficus-4x). Korean J Food Sci Technol 2004; 36(6): 995-1000
Park SW, Jung YS, Ko KC. Quantitative analysis of anthocyanins among mulberry cultivars and their pharmacological screening. HEB (J Kor Soc Hort Sci) 1997; 38(6): 722-724
Kim HB, Kim SL, Moon JY. Quantification and varietal variation of anthocyanin pigment in mulberry fruits. Korean J Breed 2002; 34(3): 207-211
Kim EO, Yu MW, Suh IH, Lee YJ, Im HH, Kang DH, Choi SW. Comparison of physiochemical properteis of seven different mulberry (Morus alba L.) cultivars. J Korean Soc Food Sci Nutr 2010; 39(10) in press
Kim HB, Kim SL. Quantification and variation of rutin in mulberry fruits. Korean J Seric Sci 2004; 46(1): 1-5
Cha WS, Shin HR, Park JH, Oh SL, Lee WY, Chun SS, Choo JW, Cho YJ. Antioxidant activity of phenol compounds from mulberrry fruits. Korean J Food Preserv 2004; 11(3): 383-387
Lee JY, Moon SO, Kwon YJ, Rhee SJ, Park HR, Choi SW. Identification and quantification of anthocyanins and flavonoids in mulberry (Morus sp.) cultivars. Food Sci Biotechnol 2004; 13 (2): 176-184.
Kim SY, Park KJ, Lee WC. Antiinflammatory and antioxidative effects of Morus spp fruit extract. Korean J Med Crop Sci 1998; 6(3): 204-209
Kim HJ, Cha JY, Choi ML, Cho YS. Antioxidative activities by water-soluble extracts of Morus alba and Cudrania tricuspidata. J Korean Soc Agric Chem Biotechnol 2000; 43(2): 148-152
Shin YW, Lee SK, Kwon YJ, Rhee SJ, Choi SW. Radical scavenging activity of phenolic compounds from mulberry (Morus spp.) cake. J Food Sci Nutr 2005; 10(4): 326-332
Kwon EH, Jung MA, Rhee SJ, Choi SW, Cho SH. Antioxidant effects and improvement of lipid metabolism of mulberry fruit, mulberry leaves and silkworm powder with different mixing ratios in streptozotocin-induced diabetic rats. Korean J Nutr 2006; 39(2): 91-99
Kwon EH, Jang HS, Kim SW, Choi SW, Rhee SJ, Cho SH. Effects of mulberry juice and cake powder on blood glucose and lipid lowering and erythrocyte antioxidative enzyme activities in streptozotocin-induced diabetic rats. Korean J Nutr 2007; 40(3): 199-210
Kim HB, Kim SY, Lee HY, Kim SL, Kang SW. Protective effect against neuronal cell and inhibitory activity against bacteria of mulberry fruit extracts. Korean J Crop Sci 2005; 50(S): 220-223
Kim AJ, Kim HB, Bang IS, Kim SY. The effects of mulberry fruit extract supplementation on the serum mineral contents and oxidative stress markers of middle-aged humans living in Choongnam area. Korean J Food Sci Technol 2006; 38(2): 284-289
Kim TY, Kwon YB, Lee JH, Yang IS, Youm JK, Lee HS, Moon JY. A study on the antidiabetic effect of mulberry fruits. Korean J Seri Sci 1996; 38(2): 100-107
Kim HB, Kim SY, Ryu KS, Lee WC, Moon JY. Effect of methnol extract from mulberry fruit on the lipid metabolism and liver function in cholesterol-induced hyperlipedema rats. Korean J Seri Sci 2001; 43(2): 104-108
Kim AJ, Park SJ, Rho JO. Mulberry fruit extract consumption is inversely associated with hyperlipidemia in middle-aged men. Korean J Food & Nutr 2008; 21(2): 121-126
Lee SH, Kim HG. Effect of mulberry extracts on secretion of MMPs and plasmin in U-373-MG cells. Korean J Biotechnol Bioeng 2008; 23(2): 142-146
Rommel A, Heatherbell DA, Wrolstad RE. Red raspberry juice and wine: Effects of processing and storage on anthocyanin pigment composition, color and appearance. J Food Sci 1990; 55(4): 1011-1017
Jung J, Son MY, Jung S, Nam P, Sung JS, Lee SJ, Lee KG. Antioxidant properties of Korean black raspberry wines and their apoptotic effects on cancer cells. J Sci Food Agric 2009; 89(6): 970-977
Minussi RC, Rossi M, Bologna L, Cordi L, Rotilio D, Pastore GM, Duran N. Phenolic compounds and total antioxidant potential of commercial wines. Food Chem 2003; 82(3): 409-416
Cho MZ, Kim AJ. The Manufacturing and physiological evaluation of mulberry fruit tea. Korean J Food & Nutr 2007; 20(2): 173-178
Kang YS, Cho TO, Hong JS. Quality Characteristics of Jeolpyon with added mulberry fruit powder. Korean J Food Cookery Sci 2009; 25(4): 513-519
Kim AJ, Kim MW, U NLY, Kim MH, Im YH. Quality characteristics of Oddi-Pyun prepared with various levels of mulberry fruit extract. Korean J Food Cookery Sci 2003; 19(6): 708-714
Lee JH, Woo KJ, Choi WS, Kim AJ, Kim MW. Quality characteristics of starch Oddi Dasik added with mulberry fruit juice. Korean J Food Cookery Sci 2005; 21(6): 629-636
Lee YJ, Sim CH, Chun SS. Physical and sensory properties of chiffon cake prepared with mulberry powder. Korean J Food & Nutr 2009; 22(4): 508-516
Kim HB, Kim AJ, Yuh CS, Chang SJ. Sensory Characteristics and nutritional analysis of sherbet ice-cream with mulberry fruit. Korean J Seric Sci 2003; 45(2): 85-89
Choi SW, Cho SH, Seo IH, Kim EO, Yu MH, Park EJ, Kim HJ. Development of value-added processed products using mulberry (Morus alba L.) fruit. Final Report of Technology Development Project for Agriculture and Fisheries, Gyeongsangbukdo, Republic of Korea; 2010. 5. 7, p.20
Tepper BJ, Kanarek RB. Dietary self-selection patterns of rats with mild diabetes. J Nutr 1985; 115(6): 699-709
Reeves PG, Nielsen FH, Fahey GC Jr. AIN-93 purified diets for laboratory rodents: final report of the American Institute of Nutrition ad hoc committee on the reformation of the AIN-76A rodent diet. J Nutr 1993; 123(11): 1939-1951
Omodeo Sale F, Marchesini S, Fishman PH, Berra B. A sensitive enzymatic assay for determination of cholesterol in lipid extracts. Anal Biochem 1984; 142(2): 347-350
Hong JH, Kim SW, Choi KH, Choi SW, Rhee SJ. Inhibitory effects of mulberry fruit on intestinal disaccharidase activity and hyperglycemia in streptozotocin-induced diabetic rats. Nutr Sci 2004; 7(4): 201-207
Cho SH, Lee HR, Kim TH, Choi SW, Lee WJ, Choi Y. Effects of defatted safflower seed extract and phenolic compounds in diet on plasma and liver lipid in ovariectomized rats fed high cholesterol diets. J Nutr Sci Vitaminol 2004;50(1): 32-37
Cho SH, Choi SW, Lee HR, Lee JY, Lee WJ, Choi Y. Safety and effects on lipid parameters of Rubus coreanus and Atractylodes japonica on ovariectomized rats. J Food Sci Nutr 2004; 9(4): 361-366
Kang BT, Yoon OH, Lee JW, Kim SH. Qualitative properties of wild grape wine having different aging periods. Korean J Food & Nutr 2009; 22(4): 548-553
Choi HS, Kim MK, Park HS, Shin DH. Changes in physicochemical characteristics of Bokbunja (Rubus coreanus Miq.) wine during fermentation. Korean J Food Sci Technol 2005; 37(4): 574-578
Lee SM, Choi Y, Kim Y, Kim DJ, Lee J. Antioxidant activity of vinegars commercially available in Korean markets. Food Engineering Progress 2009; 13(3): 221-225
Hwang YC, Shin KS. Characterization of immuno-stimulating polysaccharides isolated from Korean persimmon vinegar. Korean J Food Sci Technol 2008; 40(2): 220-227
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