선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 구아바 잎 열수추출물의 항당뇨 효능을 평가하기 위하여 페놀화합물 함량을 분석하고, 소화효소 중 당류 분해효소활성에 미치는 영향과 경구 당부하도 조절효과를 조사하였다.
- 본 연구에서는 항산화, 항당뇨, 항알러지 등의 효능을 가진 생리활성 물질인 폴리페놀이 높은 함량으로 존재한다고 보고된 구아바의 과실, 잎, 열매 중에서 구아바 잎을 열수추출하여 생체 내 당뇨 개선 효과를 검증하고자 하였다. 항당뇨 효능이 있는 소재들은 대부분 당류분해효소활성을 저해하고, 식후 혈당 수치를 감소시켜주는 것으로 알려져 있다.
- 에 대한 구아바 잎 열수추출물의 억제 작용에 대해 실험하였다. 포도당 섭취 30분 후에 최대 혈당값을 나타냈으며, 포도당 섭취 후 혈당 반응곡선은 구아바 잎 열수추출물 섭취 시 식후 30분과 60분에서 유의적으로 감소하였다.
제안 방법
- Control (정상 혈당 대조군), GLEx (정상 혈당 모델에 구아바 잎 열수추출물 경구투여군)군 각각에 체중에 따라 대조군에는 멸균증류수를 10 ㎖/㎏·day, GLEx군에는 구아바 잎 열수추출물을 polyphenol로서 123.5 ㎎/day이므로 원물함량 25% 함량을 환산하여 8.2 ㎎/㎏·day를 경구투여 하였다.
- 혈당반응곡선면적 (AUC)에서 대조군에 비해 구아바 잎 열수추출물 섭취 시 대조군에 비해 통계적 유의차를 나타내며 약 30% 감소하였다. GLEx의 소화흡수 형태를 알아보기 위해 상기에서 구한 혈당반응 곡선면적을 최고혈당값을 나타내는 시간을 전후로 하여 혈당상승기면적(LAUC), 혈당감소기면적 (RAUC)을 계산하였다 (Table 3). GLEx 섭취 시 대조군에 비해 LAUC, RAUC 모두 낮은 수치를 나타내어 GLEx가 소장 내에서 소화효소활성을 억제하는 것뿐만 아니라 포도당 흡수에도 영향을 주어 식후 혈당이 급격하게 증가하는 것을 저해하는 것으로 사료된다.
- 각 측정 시간대 별 혈당량의 변화를 혈당반응곡선으로 나타내고, 시료섭취 후 최고혈당에 도달하는 시점의 혈당 측정값과 공복혈당과의 차이를 산출하였으며, 공복 혈당에 대한 시료섭취 후 혈당반응곡선의 면적 (Area Under Curve, AUC)을 측정하여 비교 평가하였다. 혈당 반응곡선에서 최대 혈당치를 나타내는 시점 이전의 면적에서 대조물질에 대한 실험물질의 비율 (혈당 상승기 면적)을 왼쪽 혈당상승기 면적의 비율 (Left Area Ratio, LAR), 혈당이 감소하는 시점 이후의 면적에 대한 비율 (혈당 감소기 면적)을 오른쪽 혈당 감소기 면적의 비율 (Right Area Ratio, RAR)로 하여 산출하였다.
- 2 ㎎/㎏·day를 경구투여 하였다. 경구투여 30분 후 포도당 (glucose)을 멸균증류수에 녹여 2 g/㎏의 용량으로 경구투여 후 0, 30, 60, 90, 120분 간격으로 미정맥으로 부터 채혈하여 혈당을 측정하였다. 혈당측정은 휴대용 혈당측정기 (Accu-check, Roche, Germany)를 이용하여 2회씩 측정한 후 평균값을 구하였다.
- 전분분해효소활성 저해효과는 Lim 등 (2005)의 방법을 변형하여 측정하였다. 구아바 잎 열수추출분말을 인산완충용액에 희석하여 시료로 하였다. 시료 500 ㎕와 기질인 1% starch 용액을 tube에 넣어 혼합하고 37℃ incubator에서 5분간 보온시킨 후 267.
- 시료 500 ㎕와 기질인 2% maltose 또는 sucrose를 넣고 37℃ incubator에서 5분간 보온시킨 후 효소액 20 ㎕ 를 첨가하고 37℃에서 30, 60, 90, 120분 간격으로 반응시켰다. 그 반응액에서 유리된 glucose를 Glucose kit (GOD-PAP법)을 이용하여 측정하였으며, glucose으로 검량 선을 작성한 것과 비교하여 glucose의 양을 환산하였다.
- 소장내의 당의 흡수와 혈당상승과의 관계에 구아바 잎 열수 추출물 (GLEx)이 미치는 효과를 알아보고자 췌장의 α-amylase, 소장 융모막의 이당류 분해효소 maltase, sucrase의 활성도를 측정하였다.
- 시료 500 ㎕와 기질인 1% starch 용액을 tube에 넣어 혼합하고 37℃ incubator에서 5분간 보온시킨 후 267.5 Unit/㎖ 의 α-amylase 20 ㎕ 를 넣고 30, 60, 90, 120분간 반응시켰다.
- 구아바 잎 열수추출분말을 말레인산완충용액에 희석하여 시료로 사용하였다. 시료 500 ㎕와 기질인 2% maltose 또는 sucrose를 넣고 37℃ incubator에서 5분간 보온시킨 후 효소액 20 ㎕ 를 첨가하고 37℃에서 30, 60, 90, 120분 간격으로 반응시켰다. 그 반응액에서 유리된 glucose를 Glucose kit (GOD-PAP법)을 이용하여 측정하였으며, glucose으로 검량 선을 작성한 것과 비교하여 glucose의 양을 환산하였다.
- , 2007)방법으로 분석 하였다. 열수추출분말 100 ㎎을 증류수 100 ㎖에 용해시켜 시료로 하였으며, 시료 1 ㎖ 에 증류수 75 ㎖, Folin-Denis 시약 5 ㎖, Na2CO3 10 ㎖ 을 가하고, 증류수로 100 ㎖ 까지 희석하여 잘 혼합한다. 30분간 반응시킨 후 분광광도계 (UV-vis spectrophotometer; UVmini-1240, Shimazu Co.
- 이당류분해효소활성 저해효과는 Dahlqvist (1968)의 방법을 변형하여 측정하였다.
- 전분분해효소활성 저해효과는 Lim 등 (2005)의 방법을 변형하여 측정하였다. 구아바 잎 열수추출분말을 인산완충용액에 희석하여 시료로 하였다.
- 전분분해효소활성의 저해효과를 Surasak 등 (2009)의 방법을 변형하여 4% starch agar plate와 2% 구아바 잎 열수추출물 (GLEx)을 함유한 4% starch agar plate에서 효소활성도에 따른 clear zone 반경의 차이를 계산하여 확인하였다.
- 그 반응물에서 유리된 환원당을 DNS (3,5-Dinitrosalicylic acid) 방법으로 측정하였다. 표준곡 선은 maltose를 이용하여 작성된 검량선으로 반응물의 maltose 생성량을 계산하였다. α-amylase inhibition effect(%)의 결과를 α-amylase활성을 50% 저해하는 농도인 IC 50 값으로 나타내었다.
- 각 측정 시간대 별 혈당량의 변화를 혈당반응곡선으로 나타내고, 시료섭취 후 최고혈당에 도달하는 시점의 혈당 측정값과 공복혈당과의 차이를 산출하였으며, 공복 혈당에 대한 시료섭취 후 혈당반응곡선의 면적 (Area Under Curve, AUC)을 측정하여 비교 평가하였다. 혈당 반응곡선에서 최대 혈당치를 나타내는 시점 이전의 면적에서 대조물질에 대한 실험물질의 비율 (혈당 상승기 면적)을 왼쪽 혈당상승기 면적의 비율 (Left Area Ratio, LAR), 혈당이 감소하는 시점 이후의 면적에 대한 비율 (혈당 감소기 면적)을 오른쪽 혈당 감소기 면적의 비율 (Right Area Ratio, RAR)로 하여 산출하였다.
- 경구투여 30분 후 포도당 (glucose)을 멸균증류수에 녹여 2 g/㎏의 용량으로 경구투여 후 0, 30, 60, 90, 120분 간격으로 미정맥으로 부터 채혈하여 혈당을 측정하였다. 혈당측정은 휴대용 혈당측정기 (Accu-check, Roche, Germany)를 이용하여 2회씩 측정한 후 평균값을 구하였다.
대상 데이터
- maltase 활성 측정 시 조효소액을 20배 희석하고, sucrase 활성 측정 시에는 2배 희석하여 사용하였다. 구아바 잎 열수추출분말을 말레인산완충용액에 희석하여 시료로 사용하였다. 시료 500 ㎕와 기질인 2% maltose 또는 sucrose를 넣고 37℃ incubator에서 5분간 보온시킨 후 효소액 20 ㎕ 를 첨가하고 37℃에서 30, 60, 90, 120분 간격으로 반응시켰다.
- 구아바 잎은 주로 잎차로 가공되어 대만이나 일본에서 음용 되고 있기 때문에 열수 추출물을 본 실험에 사용하였다 (Chen and Yen, 2007). 본 실험에 사용된 구아바 잎 열수추출물 (GLEx)에 함유되어 있는 총 페놀성 화합물의 함량을 tannic acid를 이용하여 검량선을 작성하여 분석한 결과 266.
- 본 실험에 사용된 구아바 잎 열수추출분말은 인도산(INDFRAG LIMITED, India)을 사용하였다.
- 실험동물로 생후 6주령 ICR mouse 수컷을 (주)오리엔트바이오에서 구입하여 고형사료 (Purina, Switzerland)와 정제수로 1주일간 식이적응 시킨 후, 체중을 측정하여 난괴법에 따라 10마리씩 대조군과 구아바 잎 열수추출물군으로 나누어 사육하였다. 사육환경은 온도 25 ± 1℃, 습도 50 ± 5%, 명암주기 12시간 일조량을 유지시켰다.
- 이당류분해효소활성 측정 시약으로 Glucose Kit (GOD-PAP 법)는 영동제약에서 구매하였으며, maleic acid, rat intestinal acetone powder, maltose, sucrose는 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)에서 구입하였다.
- 전분분해효소활성 측정 시약으로 α-amylase type VI-B from porcine pancrease (30 unit/㎎), 3,5-dinitrosalicylic acid, maltose, rochelle salt (Potassium sodium tartrate tetrahydrate), NaOH, crystalline I2, KI는 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)에서 구입하였으며, soluble starch는 SHOWA (Tokyo, Japan)제품을 사용하였다.
- 총 페놀 화합물 함량 분석시약으로 Na2WO4·2H2O, phosphomolydic acid, H3PO4, Na2CO3는 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)에서 구입하였으며, 표준시약 tannic acid는 Acros (Acros Organic NV, Geel, Belgium)에서 구입하였다.
데이터처리
- 모든 실험결과는 평균 ± 표준편차 (Mean ± S.D.)로 나타내었으며, 통계분석은 Student’s t-test를 사용하여 대조군과의 유의성을 검정하였다 (p < 0.05).
이론/모형
- 구아바 잎 열수추출분말에 함유되어 있는 총 페놀 화합물 함량을 Folin-Denis (Jayaprakasha et al., 2007)방법으로 분석 하였다. 열수추출분말 100 ㎎을 증류수 100 ㎖에 용해시켜 시료로 하였으며, 시료 1 ㎖ 에 증류수 75 ㎖, Folin-Denis 시약 5 ㎖, Na2CO3 10 ㎖ 을 가하고, 증류수로 100 ㎖ 까지 희석하여 잘 혼합한다.
- 5 Unit/㎖ 의 α-amylase 20 ㎕ 를 넣고 30, 60, 90, 120분간 반응시켰다. 그 반응물에서 유리된 환원당을 DNS (3,5-Dinitrosalicylic acid) 방법으로 측정하였다. 표준곡 선은 maltose를 이용하여 작성된 검량선으로 반응물의 maltose 생성량을 계산하였다.
성능/효과
- GLEx 섭취 시 대조군에 비해 LAUC, RAUC 모두 낮은 수치를 나타내어 GLEx가 소장 내에서 소화효소활성을 억제하는 것뿐만 아니라 포도당 흡수에도 영향을 주어 식후 혈당이 급격하게 증가하는 것을 저해하는 것으로 사료된다.
- 1과 같다. 가용성 전분의 분해는 2% 구아바 잎 열수추출물 (20 ㎎/㎖)의 첨가로 효소활성이 억제되어 maltose의 생성량이 줄어든 것을 확인하였다. 30분 이후 시간대에서 대조군의 가수 분해율보다 유의하게 낮았으며 (p < 0.
- 포도당 섭취 30분 후에 최대 혈당값을 나타냈으며, 포도당 섭취 후 혈당 반응곡선은 구아바 잎 열수추출물 섭취 시 식후 30분과 60분에서 유의적으로 감소하였다. 공복혈당에 대한 혈당증감치는 구아바 잎 열수추출물 섭취 시 유의적으로 감소하였으며, 식후 30분, 60분, 120분에서 대조군에 비해 유의적으로 감소하였다 (Fig. 4). 혈당반응곡선면적 (AUC)에서 대조군에 비해 구아바 잎 열수추출물 섭취 시 대조군에 비해 통계적 유의차를 나타내며 약 30% 감소하였다.
- 구아바 잎 열수추출물 (GLEx)의 첨가로 maltase와 sucrase의 활성이 억제되어 glucose의 생성량이 줄어든 것을 확인하였다 (Table 2). 구아바 잎 열수추출물 (GLEx)의 maltase, sucrase에 대한 IC 50 은 maltase에 대해서는 2.
- 본 실험에 사용된 구아바 잎 열수추출물 (GLEx)에 함유되어 있는 총 페놀성 화합물의 함량을 tannic acid를 이용하여 검량선을 작성하여 분석한 결과 266.9 ± 1.3 ㎎/g로 높은 함량을 보였다 (Table 1).
- 이를 clear zone test로 clear zone 반경을 조사한 결과 대조군이 4.00 ± 0.02 ㎜, 2% 구아바 잎 열수추출물 첨가 시 0.50 ± 0.00 ㎜ 로 α-amylase활성이 억제되어 clear zone 반경이 형성되지 않거나 1.5~3.5 ㎜ 정도 좁은 것으로 나타났다 (Fig. 2).
- 에 대한 구아바 잎 열수추출물의 억제 작용에 대해 실험하였다. 포도당 섭취 30분 후에 최대 혈당값을 나타냈으며, 포도당 섭취 후 혈당 반응곡선은 구아바 잎 열수추출물 섭취 시 식후 30분과 60분에서 유의적으로 감소하였다. 공복혈당에 대한 혈당증감치는 구아바 잎 열수추출물 섭취 시 유의적으로 감소하였으며, 식후 30분, 60분, 120분에서 대조군에 비해 유의적으로 감소하였다 (Fig.
- 4). 혈당반응곡선면적 (AUC)에서 대조군에 비해 구아바 잎 열수추출물 섭취 시 대조군에 비해 통계적 유의차를 나타내며 약 30% 감소하였다. GLEx의 소화흡수 형태를 알아보기 위해 상기에서 구한 혈당반응 곡선면적을 최고혈당값을 나타내는 시간을 전후로 하여 혈당상승기면적(LAUC), 혈당감소기면적 (RAUC)을 계산하였다 (Table 3).
후속연구
- 이에 구아바 잎 열수 추출물이 당류분해효소활성을 저해하고, OGTT에서 혈당 감소 효과를 나타낸 것으로 보아 항당뇨 소재로서 유용한 것으로 사료된다. 앞으로 구아바 잎의 추출방법을 달리하여 총 페놀성 화합물과 개별 페놀성 화합물을 분석하고 페놀성 물질을 추출하여 어떤 물질에 의해 당류분해효소활성의 저해능이 높아졌는지에 대한 추후 연구가 필요하다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.