새로운 식이섬유 소재 발굴을 위하여 수리취 식이섬유의 변비 개선 효능을 검정한 결과, 흰쥐의 사료섭취량과 체중 변화는 정상군에 비해 수리취 식이섬유 투여군이 유의적으로 낮아 식욕억제와 비만예방에 효과가 있을 것으로 사료된다. 분변의 수분함량은 수리취 식이섬유 급이 시 식이섬유 첨가량에 따라 각각 2.4배 및 3.4배 증가하였으며, 간과 신장의 무게는 각 군간 차이가 없어 수리취 유래 식이섬유는 10% 농도에서 간과 신장에 독성이 없는 것으로 판단된다. 수리취 식이섬유 10% 급이 시 혈중 total-cholesterol, HDL-cholesterol 및 중성지방은 감소하였으며, 간 조직 내 지질농도는 혈중 지질농도와 마찬가지로 total-cholesterol 및 중성지방은 정상군 및 대조군에 비해 수리취 식이섬유 투여군에서 감소하였고, HDL-cholesterol 농도는 대조군에 비해 높아지는 경향을 보였으나 유의차는 없었다. 이와 같은 결과로 보아 수리취 식이섬유는 식욕을 억제하고 혈중 지질의 농도를 감소시키며 변비의 증상을 개선하는 효과가 있는 것으로 사료된다.
새로운 식이섬유 소재 발굴을 위하여 수리취 식이섬유의 변비 개선 효능을 검정한 결과, 흰쥐의 사료섭취량과 체중 변화는 정상군에 비해 수리취 식이섬유 투여군이 유의적으로 낮아 식욕억제와 비만예방에 효과가 있을 것으로 사료된다. 분변의 수분함량은 수리취 식이섬유 급이 시 식이섬유 첨가량에 따라 각각 2.4배 및 3.4배 증가하였으며, 간과 신장의 무게는 각 군간 차이가 없어 수리취 유래 식이섬유는 10% 농도에서 간과 신장에 독성이 없는 것으로 판단된다. 수리취 식이섬유 10% 급이 시 혈중 total-cholesterol, HDL-cholesterol 및 중성지방은 감소하였으며, 간 조직 내 지질농도는 혈중 지질농도와 마찬가지로 total-cholesterol 및 중성지방은 정상군 및 대조군에 비해 수리취 식이섬유 투여군에서 감소하였고, HDL-cholesterol 농도는 대조군에 비해 높아지는 경향을 보였으나 유의차는 없었다. 이와 같은 결과로 보아 수리취 식이섬유는 식욕을 억제하고 혈중 지질의 농도를 감소시키며 변비의 증상을 개선하는 효과가 있는 것으로 사료된다.
The effects of dietary fiber isolated from Synurus deltoides on constipation induced by loperamide (4 mg/kg/day) were investigated. Food intake and body weight both decreased in the 5% S. deltoides dietary fiber and loperamide-treated group (SD5) and 10% S. deltoides dietary fiber and loperamide-tre...
The effects of dietary fiber isolated from Synurus deltoides on constipation induced by loperamide (4 mg/kg/day) were investigated. Food intake and body weight both decreased in the 5% S. deltoides dietary fiber and loperamide-treated group (SD5) and 10% S. deltoides dietary fiber and loperamide-treated group (SD10), whereas fecal water contents increased by 2.4 and 3.4-fold in the SD5 and SD10 groups, respectively. The concentrations of total-cholesterol, HDL-cholesterol and triglyceride in the sera of the SD5 and SD10 groups were lower than those in the control (C) group. However, the biochemical parameters, GOT (glutamic oxaloacetic transaminase), GPT (glutamic pyruvic transaminase), and glucose levels, were not affected by the level of S. deltoides. In addition, the concentrations of total-cholesterol and triglyceride in the livers of the SD5 and SD10 groups were also significantly lower than those in the control group. These results suggest that dietary fiber isolated from S. deltoides might ameliorate constipation symptoms, and lower lipid concentrations in the blood and liver.
The effects of dietary fiber isolated from Synurus deltoides on constipation induced by loperamide (4 mg/kg/day) were investigated. Food intake and body weight both decreased in the 5% S. deltoides dietary fiber and loperamide-treated group (SD5) and 10% S. deltoides dietary fiber and loperamide-treated group (SD10), whereas fecal water contents increased by 2.4 and 3.4-fold in the SD5 and SD10 groups, respectively. The concentrations of total-cholesterol, HDL-cholesterol and triglyceride in the sera of the SD5 and SD10 groups were lower than those in the control (C) group. However, the biochemical parameters, GOT (glutamic oxaloacetic transaminase), GPT (glutamic pyruvic transaminase), and glucose levels, were not affected by the level of S. deltoides. In addition, the concentrations of total-cholesterol and triglyceride in the livers of the SD5 and SD10 groups were also significantly lower than those in the control group. These results suggest that dietary fiber isolated from S. deltoides might ameliorate constipation symptoms, and lower lipid concentrations in the blood and liver.
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문제 정의
수리취(Synurus deltoides(Aiton) Nakai)는 국화과에 속하는 여러해살이식물로 전국 산지에 분포하며, 동남아시아 지역에도 걸쳐 널리 자생하고 있는 식물로 한방에서는 종창, 부종, 지혈, 토혈, 안태, 이뇨, 방광염 등에 다양하게 이용되어 왔다(19). 수리취는 항돌연변이 활성, 항염 활성, 진통효과 및 항산화활성 등 여러 기능성이 보고된 바 있으나(19-22) 수리취 식이섬유의 생리활성에 대한 연구는 매우 미흡한 실정으로, loperamide로 유발된 변비모델에서 수리취 식이섬유의 효과를 검정하고자 실험을 수행하였다.
제안 방법
정상군(N)과 대조군(C)은 AIN93G 사료를 공급하였고, SD5군과 SD10군은 각각 수리취 식이섬유 5% 및 10%를 첨가한 사료를 4주 동안 자유급이 하였다. 4주 후 정상군을 제외한 대조군, 수리취 식이섬유 5% 급이군(SD5) 및 수리취 식이섬유 10% 급이군(SD10)은 4 mg/kg의 용량의 loperamide(Sigma, St. Louis, MO, USA)를 5일간 경피투여 하여 변비를 유발하였다.
실험을 위한 사료는 수리취 식이섬유를 농도별로 첨가하여 Table 1과 같이 제조하였다. 실험동물은 구입 후 1주일 동안 순화한 다음, 각 군당 8마리씩을 배치하여 총 4군으로 실험군을 분류하였다. 정상군(N)과 대조군(C)은 AIN93G 사료를 공급하였고, SD5군과 SD10군은 각각 수리취 식이섬유 5% 및 10%를 첨가한 사료를 4주 동안 자유급이 하였다.
실험동물은 구입 후 1주일 동안 순화한 다음, 각 군당 8마리씩을 배치하여 총 4군으로 실험군을 분류하였다. 정상군(N)과 대조군(C)은 AIN93G 사료를 공급하였고, SD5군과 SD10군은 각각 수리취 식이섬유 5% 및 10%를 첨가한 사료를 4주 동안 자유급이 하였다. 4주 후 정상군을 제외한 대조군, 수리취 식이섬유 5% 급이군(SD5) 및 수리취 식이섬유 10% 급이군(SD10)은 4 mg/kg의 용량의 loperamide(Sigma, St.
간 조직 1 g에 chloroform-methanol(2:1, v/v) solution 6 mL을 첨가하여 냉장상태에서 3일간 방치하며 수시로 교반한 후, 2 mL의 증류수를 첨가하여 1,900×g에서 20분간 원심 분리 시킨 다음 지질이 녹아있는 chloroform층을 파이펫으로 취하였다. 취한 용액은 분석용 키트(Asan Pharmaceutical Co., Seoul, Korea)를 이용하여 total-cholesterol, HDL-cholesterol, triglyceride를 측정하였다.
loperamide를 5일간 투여한 후 각각의 실험군에서 신선한 변을 채취하였으며, AOAC의 표준분석법(23)에 준하여 105 ℃ 상압 가열 건조법으로 수분을 측정하였다. 혈청분석은 시험종료일에 실험동물을 마취시킨 후 개복하여 후대정맥에서 채혈하였으며, 혈액을 원심분리 하여 혈청을 분리 후 자동 혈청분석기(BT 1000, Biotecnica Instrument, Rome, Italy)를 이용하여 분석하였다. 혈청은 STANBIO사(Boerne, TX, USA)의 측정용 kit를 이용하여 GOT, GPT, total-cholesterol, HDL-cholesterol, LDL-cholesterol, triglyceride, BUN 및 glucose를 분석하였다.
혈청분석은 시험종료일에 실험동물을 마취시킨 후 개복하여 후대정맥에서 채혈하였으며, 혈액을 원심분리 하여 혈청을 분리 후 자동 혈청분석기(BT 1000, Biotecnica Instrument, Rome, Italy)를 이용하여 분석하였다. 혈청은 STANBIO사(Boerne, TX, USA)의 측정용 kit를 이용하여 GOT, GPT, total-cholesterol, HDL-cholesterol, LDL-cholesterol, triglyceride, BUN 및 glucose를 분석하였다.
대상 데이터
수리취는 강원도 홍천군에서 재배 중인 것을 5월에 채취하여 깨끗하게 수세한 생체를 냉풍제습건조기(TJHP-1003, Joogang Precision, Daegu, Korea)에서 건조하여 사용하였다. 식이섬유는 AOAC(23)법에 따라 불용성 식이섬유를 먼저 분리하였으며, 수용성 식이섬유는 불용성 식이섬유 측정 과정에서 얻어진 여액 및 세척액을 60℃로 가열한 95% ethanol로 실온에서 1시간 침전시킨 후 침전물과 용액을 여과하여 분리하였고, 분리된 각각의 식이섬유를 혼합하여 실험에 사용하였다.
실험동물은 SD(Sprague Dawley) rat, 4주령 수컷을 오리엔트바이오(Seongnam, Korea)에서 구입하여 사용하였으며, 온도 20±2 ℃, 습도 55±5%, 12시간 명암조건에서 사육하였다.
데이터처리
Different letters (a-d) in the bar mean significant difference at p<0.05 levels by Duncan's multiple range test.
모든 측정값은 평균값±표준편차(mean±SD)로 표시하였고 통계처리는 SAS 9.2 for windows program을 사용하였으며, 유의성 검정은 분산분석(ANOVA) 후 p<0.05 수준에서 Duncan 다중검정법으로 분석하였다.
이론/모형
loperamide를 5일간 투여한 후 각각의 실험군에서 신선한 변을 채취하였으며, AOAC의 표준분석법(23)에 준하여 105 ℃ 상압 가열 건조법으로 수분을 측정하였다.
수리취는 강원도 홍천군에서 재배 중인 것을 5월에 채취하여 깨끗하게 수세한 생체를 냉풍제습건조기(TJHP-1003, Joogang Precision, Daegu, Korea)에서 건조하여 사용하였다. 식이섬유는 AOAC(23)법에 따라 불용성 식이섬유를 먼저 분리하였으며, 수용성 식이섬유는 불용성 식이섬유 측정 과정에서 얻어진 여액 및 세척액을 60℃로 가열한 95% ethanol로 실온에서 1시간 침전시킨 후 침전물과 용액을 여과하여 분리하였고, 분리된 각각의 식이섬유를 혼합하여 실험에 사용하였다.
성능/효과
간 조직 내의 총콜레스테롤 분석 결과, 수리취 식이섬유급이군(SD5, SD10) 모두 정상군(N) 및 대조군(C)에 비해 총콜레스테롤 함량이 감소하였으며(Table 5), loperamide 투여에 의해 감소되었던 HDL-콜레스테롤은 수리취 식이섬유급이 시 대조군(C)에 비해 증가하였으나 유의적인 차이는 없었다. 또한, 중성지방 함량은 총콜레스테롤과 마찬가지로 수리취 식이섬유 급이군(SD5, SD10)이 정상군(N)과 대조군(C)에 비해 감소하였다.
변비 유발 후 분변의 수분함량 측정 결과, loperamide를 단독 투여한 대조군(C) 분변의 수분함량이 정상군(N)에 비해 유의적으로 감소하여 loperamide 투여로 인해 변비가 유발된 것을 확인하였으며, 수리취 식이섬유 5% 및 10%가 함유된 사료를 급이한 군(SD5, SD10)은 정상군에 비해 분변의 수분함량이 각각 2.4배 및 3.4배 증가하였다(Fig. 1). 이와 같은 결과는 흰쥐에게 식이섬유가 풍부한 뽕잎 분말을 투여한 군이 loperamide 단독 처리군에 비하여 분변 수분함량이 증가하였다는 보고(24) 및 구아검 가수분해물 급여 시 식이섬유소 첨가수준이 증가할수록 분변의 수분함량이 증가한다는 연구결과(25)와 일치하는 것으로, 수리취 식이섬유의 변비 개선 가능성을 시사하는 결과인 것으로 판단된다.
이와 같은 결과는 흰쥐에게 식이섬유가 풍부한 뽕잎 분말을 투여한 군이 loperamide 단독 처리군에 비하여 분변 수분함량이 증가하였다는 보고(24) 및 구아검 가수분해물 급여 시 식이섬유소 첨가수준이 증가할수록 분변의 수분함량이 증가한다는 연구결과(25)와 일치하는 것으로, 수리취 식이섬유의 변비 개선 가능성을 시사하는 결과인 것으로 판단된다. 변비를 유발시키면서 식이섬유를 급이한 흰쥐의 간 및 신장의 무게 변화는 Fig. 2와 같이, 체중 대비 간의 무게는 모든 실험군에서 정상군과 차이가 없었으며 신장의 무게도 각 실험군에서 차이가 나타나지 않아, 수리취 식이섬유는 10% 농도에서도 간과 신장에 대한 독성이 없는 것으로 판단된다.
새로운 식이섬유 소재 발굴을 위하여 수리취 식이섬유의변비 개선 효능을 검정한 결과, 흰쥐의 사료섭취량과 체중변화는 정상군에 비해 수리취 식이섬유 투여군이 유의적으로 낮아 식욕억제와 비만예방에 효과가 있을 것으로 사료된다. 분변의 수분함량은 수리취 식이섬유 급이 시 식이섬유첨가량에 따라 각각 2.4배 및 3.4배 증가하였으며, 간과 신장의 무게는 각 군간 차이가 없어 수리취 유래 식이섬유는 10% 농도에서 간과 신장에 독성이 없는 것으로 판단된다. 수리취 식이섬유 10% 급이 시 혈중 total-cholesterol, HDL-cholesterol 및 중성지방은 감소하였으며, 간 조직 내 지질농도는 혈중 지질농도와 마찬가지로 total-cholesterol 및 중성지방은정상군 및 대조군에 비해 수리취 식이섬유 투여군에서 감소하였고, HDL-cholesterol 농도는 대조군에 비해 높아지는 경향을 보였으나 유의차는 없었다.
수리취 식이섬유 급이 4주 후 음수섭취량은 수리취 식이 섬유 5% 급이군(SD5)에서 가장 적었으나, 수리취 식이섬유 10% 급이군(SD10)에서는 SD5군에 비해 유의한 증가를 보여 사료 내 수리취 식이섬유의 함량이 높아질수록 음수섭취량이 증가하였다(Table 2). 사료 섭취량은 정상군 및 대조군 (N, C)에 비하여 SD5 및 SD10군에서 적었으며, 4주간의 급이 후 N군의 체중이 377.7 g인데 비하여 SD5, SD10군은 각각 233.8 g 및 241.1 g으로 수리취 식이섬유 5% 및 10% 급이군 모두 정상군에 비해 체중이 적었으나 첨가 수준에 따른 차이는 나타나지 않았다. 식이섬유는 일반적으로 섭취 시 포만감을 주고 식이 열량 밀도에 영향을 주게 되며 식이섭취량을 감소시켜 결국 체중 감소로 이어지는 것으로 알려져 있어(3), 수리취 식이섬유 급이군에서의 체중감소는 식이섬유에 의한 식욕억제 효과 때문인 것으로 추정된다.
새로운 식이섬유 소재 발굴을 위하여 수리취 식이섬유의변비 개선 효능을 검정한 결과, 흰쥐의 사료섭취량과 체중변화는 정상군에 비해 수리취 식이섬유 투여군이 유의적으로 낮아 식욕억제와 비만예방에 효과가 있을 것으로 사료된다. 분변의 수분함량은 수리취 식이섬유 급이 시 식이섬유첨가량에 따라 각각 2.
4배 증가하였으며, 간과 신장의 무게는 각 군간 차이가 없어 수리취 유래 식이섬유는 10% 농도에서 간과 신장에 독성이 없는 것으로 판단된다. 수리취 식이섬유 10% 급이 시 혈중 total-cholesterol, HDL-cholesterol 및 중성지방은 감소하였으며, 간 조직 내 지질농도는 혈중 지질농도와 마찬가지로 total-cholesterol 및 중성지방은정상군 및 대조군에 비해 수리취 식이섬유 투여군에서 감소하였고, HDL-cholesterol 농도는 대조군에 비해 높아지는 경향을 보였으나 유의차는 없었다. 이와 같은 결과로 보아 수리취 식이섬유는 식욕을 억제하고 혈중 지질의 농도를 감소시키며 변비의 증상을 개선하는 효과가 있는 것으로 사료된다.
수리취 식이섬유 급이 4주 후 음수섭취량은 수리취 식이 섬유 5% 급이군(SD5)에서 가장 적었으나, 수리취 식이섬유 10% 급이군(SD10)에서는 SD5군에 비해 유의한 증가를 보여 사료 내 수리취 식이섬유의 함량이 높아질수록 음수섭취량이 증가하였다(Table 2). 사료 섭취량은 정상군 및 대조군 (N, C)에 비하여 SD5 및 SD10군에서 적었으며, 4주간의 급이 후 N군의 체중이 377.
수리취 식이섬유를 급이한 흰쥐의 혈청 중 cholesterol 및 triglyceride 함량 변화 측정 결과(Table 3), 혈청 중 tot cholesterol 함량은 수리취 식이섬유 5% 급이군(SD5)에서 loperamide로 변비를 유발한 대조군(C)에 비해 7.2% 감소하였으나 유의적인 차이는 없었으며, 수리취 식이섬유 10% 급이군(SD10)은 37.5 mg/dL로 35.8% 감소하여 수리취 식이섬유의 섭취량이 높아질수록 흰쥐의 혈중 cholesterol 함량이 감소하였다. 수리취 식이섬유는 88.
수리취 식이섬유 10% 급이 시 혈중 total-cholesterol, HDL-cholesterol 및 중성지방은 감소하였으며, 간 조직 내 지질농도는 혈중 지질농도와 마찬가지로 total-cholesterol 및 중성지방은정상군 및 대조군에 비해 수리취 식이섬유 투여군에서 감소하였고, HDL-cholesterol 농도는 대조군에 비해 높아지는 경향을 보였으나 유의차는 없었다. 이와 같은 결과로 보아 수리취 식이섬유는 식욕을 억제하고 혈중 지질의 농도를 감소시키며 변비의 증상을 개선하는 효과가 있는 것으로 사료된다.
후속연구
또한, 중성지방 함량은 총콜레스테롤과 마찬가지로 수리취 식이섬유 급이군(SD5, SD10)이 정상군(N)과 대조군(C)에 비해 감소하였다. 이와 같은 결과는 식이섬유 섭취군이 비섭취군에 비해 간장 내 총콜레스테롤 함량이 더 낮으며, 흰쥐에게 15% 식이섬유식이를 급이 시 간 조직의 중성지방 농도가 현저하게 감소하였다는 연구결과(31,32)와 일치하는 것으로서, 수리취 식이섬유가 간에 중성지방 축적을 방지하는 효과가 있는 것으로 판단되나 수리취 식이섬유 첨가량에 따른 콜레스테롤 및 중성지방 차이는 나타나지 않아 추후 첨가량에 대한 추가적인 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
대사성질환을 예방하고 치료하기 위해 권장되는 식이조절은 무엇인가?
이러한 식생활의 변화에 따라 비만 인구가 늘어나고 뇌졸중, 당뇨병, 동맥경화, 심근경색, 고혈압, 고지혈증 등의 대사성질환 환자들이 증가하고 있으며, 그에 따른 합병증 및 사망률이 크게 증가하고 있어 사회적 문제가 되고 있다(2,3). 대사성질환을 예방하고 치료하기 위해서 동물성 지방과 단백질의 섭취를 지양하고 식이섬유소나 저칼로리 식품을 섭취하도록 권장되고 있으며, 식품에서 추출한 식이섬유와 같이 독성이 없고 안전하여 장기간 복용이 가능한 기능성식품에 대한 관심이 고조되고 있다(4,5)
영양과잉과 영양불균형의 문제점은 무엇인가?
우리나라는 현대사회로 진행되면서 생활수준이 급속히 향상되어, 채소나 섬유질 함유 식품의 섭취는 감소하고 동물성 식품과 인스턴트식품 등의 고칼로리 식품에 대한 수요가 커져 영양과잉과 영양불균형의 문제가 발생되고 있다(1). 이러한 식생활의 변화에 따라 비만 인구가 늘어나고 뇌졸중, 당뇨병, 동맥경화, 심근경색, 고혈압, 고지혈증 등의 대사성질환 환자들이 증가하고 있으며, 그에 따른 합병증 및 사망률이 크게 증가하고 있어 사회적 문제가 되고 있다(2,3). 대사성질환을 예방하고 치료하기 위해서 동물성 지방과 단백질의 섭취를 지양하고 식이섬유소나 저칼로리 식품을 섭취하도록 권장되고 있으며, 식품에서 추출한 식이섬유와 같이 독성이 없고 안전하여 장기간 복용이 가능한 기능성식품에 대한 관심이 고조되고 있다(4,5)
영양과잉과 영양불균형의 문제가 발생하고 있는 이유는 무엇인가?
우리나라는 현대사회로 진행되면서 생활수준이 급속히 향상되어, 채소나 섬유질 함유 식품의 섭취는 감소하고 동물성 식품과 인스턴트식품 등의 고칼로리 식품에 대한 수요가 커져 영양과잉과 영양불균형의 문제가 발생되고 있다(1). 이러한 식생활의 변화에 따라 비만 인구가 늘어나고 뇌졸중, 당뇨병, 동맥경화, 심근경색, 고혈압, 고지혈증 등의 대사성질환 환자들이 증가하고 있으며, 그에 따른 합병증 및 사망률이 크게 증가하고 있어 사회적 문제가 되고 있다(2,3).
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