[논문]흑마늘과 쑥 추출물이 구속스트레스를 가한 흰쥐의 체내 지질 성분에 미치는 영향

이수정; 강민정; 신정혜

doi:10.3746/jkfn.2013.42.4.577

흑마늘과 쑥 추출물이 구속스트레스를 가한 흰쥐의 체내 지질 성분에 미치는 영향
Effect of Black Garlic and Mugwort Extracts on Lipids Profile during Restraint Stress 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.42 no.4, 2013년, pp.577 - 586

이수정 (경상대학교 식품영양학과.농업생명과학연구원) , 강민정 ((재)남해마늘연구소) , 신정혜 ((재)남해마늘연구소)

초록
AI-Helper

In vitro에서 흑마늘과 쑥 추출분말 및 이들의 비율별 혼합물 3종(MPA, 95:5; MPB, 90:10; MPC, 85:15, w/w%)의 생리활성을 비교하였다. 또한 7 brix 흑마늘 추출물(BE), 0.7 brix 쑥 추출물(ME), 이들을 부피비로 95:5(MA), 90:10(MB) 및 90.25:4.75 혼합물에 사과 추출물과 자일리톨을 각각 2%와 3%를 첨가한 음료(MC)를 흰쥐에게 4주간 급이한 후 24시간 구속스트레스를 부과하여 생체내 지질 성분 변화에 미치는 영향을 평가하였다. In vitro에서 흑마늘 추출물과 쑥 추출물의 혼합물(MPA, MPB, MPC)은 쑥 추출물의 첨가량이 증가됨에 따라 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성이 유의적으로 증가하였다. 흑마늘 추출물(RS1), 쑥 추출물(RS2), 혼합물 MA(RS3), MB(RS4) 및 MC(RS5)를 각각 1%씩 흰쥐의 식이에 첨가 급이한 결과 식이섭취량은 RS1군에서 가장 높았으며, 체중 증가량과 식이효율은 실험군 간에 유의차가 없었다. 혈청의 총 콜레스테롤의 함량은 구속 대조군(RSC군)에 비해 모든 실험군에서 유의적으로 낮은 함량이었으며, RS3~RS5군 간에는 유의차를 보이지 않았다. 혈중 중성지질의 함량은 RS3~RS5군이 RS1과 RS2군보다 유의적으로 높은 수준이었다. HDL-C 및 LDL-C 함량, 동맥경 화지수(AI), 심혈관질환 위험지수(CRF)는 RS3~RS5군 간에 유의차가 없었다. AST 및 ALP 활성은 RSC군에 비해 실험군들에서 유의적으로 낮았다. 간 조직의 총 지질과 총 콜레스테롤 함량은 RSC군에 비해 모든 실험군에서 유의적으로 낮았고, 중성지방 함량은 RS1군만이 유의적으로 낮은 함량이었다. 간 글리코겐 함량은 RSC군에 비해 RS2와 RS3군이 유의적으로 높았고, 그 외 실험군에서는 유의차가 적었다. 지질과산화물 함량은 RSC군에 비해 실험군에서 유의적으로 낮았으며, RS3과 RS5군이 유사한 수준이었다. 본 연구결과에서 흑마늘 추출물, 쑥 추출물, 혼합물 및 개발 음료의 급이는 스트레스 부과로 증가될 수 있는 체내 지질 수준의 감소에 효과적이었다. 또한 각 물질의 단독 급이보다 혼합물의 급이시 더 효과적인 것으로 나타나 혼합물을 이용한 개발음료는 현대인의 복잡하고 다양한 스트레스 발생 시 생체대사 조절에 도움이 될 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study investigated black garlic and mugwort extracts have anti-stress activity. The antioxidant activities of extracts from black garlic (BEP), mugwort (MEP), and three mixtures (MPA, 95:5; MPB, 90:10; MPC, 85:15, w/w% for BEP and MEP, respectively) were tested in vitro. DPPH and ABTS radical scavenging activities for the mixtures (MPA, MPB and MPC) were significantly elevated in a dose-dependent manner by the amount of mugwort extract. A restraint stress was imposed on six groups of Sprague-Dawley rats supplemented with an AIN-93 diet (RSC) or one of five kinds of hot water extract drinks containing (black garlic, RS1; mugwort, RS2; and mixtures of black garlic : mugwort at 95:5, RS3; 90:10, RS4, and a mixture of black garlic : mugwort : apple extract : xylitol=90.25:4.75:2:3, RS5; v/v%) for 4 weeks. The normal group was fed with the AIN-93 diet and not exposed to restraint stress. Food intake was higher in the group fed with garlic extract (RS1), while the body weight gain and food efficiency ratio did not significantly change. The total serum cholesterol content in the RS1 and RS2 groups was significantly lower than the RSC group (control), and the RS5 group was not significantly different compared to the RS3 group. The serum triglyceride content was significantly higher RS3~RS5 groups than RS1 and RS2 groups. In terms of HDL-C and LDL-C contents, AI and CRF in the serum were not significantly different between RS3 and RS5 groups. AST and ALP activities of RS1~RS5 groups were significantly lower than the RSC group. The liver total lipid and cholesterol contents of RS1~RS5 groups were significantly lower than RSC group, and triglyceride content was significantly lower in the RS1 group. Glycogen in the liver tissue was significantly higher in the RS2 and RS3 group compared to the RSC group. These results show that the intake of a mixture of black garlic and mugwort extracts may be effective in the alleviation of hyperlipidemia caused by restraint stress.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

운동에 의한 스트레스 시 마늘의 피로회복이나 스트레스 완화와 관련된 연구는 보고된 바 있으나(15), 구속스트레스에 의한 체내 지질 관련 변화에 관한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 흑마늘과 쑥 추출물의 비율을 달리하여 제조한 혼합물에 대한 항산화 활성을 in vitro에서 측정하였으며, 이들 추출물을 이용하여 구속스트레스에 대한 완화 효과가 있는 마늘 가공 음료를 개발하기 위한 기초자료를 확보하고자 흑마늘 추출물, 쑥 추출물, 혼합물 및 개발 음료를 흰쥐에 4주간 급이한 후 구속스트레스 부과에 따른 체내 지질 개선 및 완화 효과를 in vivo에서 평가하고자 하였다.

가설 설정

2)Each value represents mean±SD (n=4).

제안 방법

24시간의 구속스트레스 종료 직후 에테르로 가볍게 마취시켜 심장 채혈하여 혈액을 얻었으며, 빙수 중에서 30분간 냉각시킨 후 3,000 rpm에서 15분간 원심분리(Mega 17R, Hanil, Incheon, Korea) 시켜 혈청을 분리하여 -70℃에 보관하면서 분석에 사용하였다. 실험동물의 장기(간장, 심장, 신장, 비장 및 고환)는 채혈 후 즉시 분리시켰으며, 생리식염수로 혈액을 씻은 다음 흡수지로 물기를 제거한 후 중량을 측정하였고, 간은 생리식염수로 탈혈하여 -70℃에 보관하면서 분석용 시료로 사용하였다.
AST(aspartate aminotransferase) 및 ALT(alanine aminotransferase) 활성 측정은 kit(AM 101-K, Asan)으로 측정하여 혈액 1 mL당 karmen unit로 표시하였다. ALP(alkaline phosphatase) 활성도는 ALP 측정용 kit(AM 105S-K, Asan) 을 사용하여 500 nm에서 흡광도를 측정하였다.
흑마늘과 쑥 추출물의 항산화 활성은 DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl) 라디칼과 ABTS[2,2'-azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid)] 라디칼 소거활성으로 평가하였다. DPPH 라디칼 소거활성은 Blois(16)의 방법을 개량하여 일정농도의 시료 추출물과 DPPH 용액(5 mg/100 mL methanol)을 동량으로 혼합한 다음 실온에서 20분간 반응시킨 후 525 nm에서 흡광도를 측정하였다. ABTS 라디칼 소거활성은 Re 등(17)의 방법에 따라 7 mM ABTS 용액에 potassium persulfate를 2.
, Buchs, Switzerland) 용액을 2 mL 가하여 98℃의 수욕상에서 10분간 가열한 후 620 nm에서 흡광도를 측정하였다. Glucose(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)를 동일한 방법으로 실험한 후 얻은 표준 검량선으로부터 glycogen 함량을 산출하였다.
In vitro에서 항산화 활성 측정은 동결건조된 흑마늘 추출물(BEP) 및 쑥 추출물(MEP) 분말과 이들을 무게에 대한 백분율로 95:5(MPA), 90:10(MPB) 및 85:15(MPC)로 혼합한 혼합물을 각각 125, 250, 500 및 1,000 μg/mL의 농도로 증류수에 용해하여 사용하였다.
In vitro에서 흑마늘과 쑥 추출분말 및 이들의 비율별 혼합물 3종(MPA, 95:5; MPB, 90:10; MPC, 85:15, w/w%)의 생리활성을 비교하였다. 또한 7 brix 흑마늘 추출물(BE), 0.
이것을 98℃ 수욕상에서 45분간 가열한 뒤 4 mL의 butanol을 가하여 발색물질을 추출한 다음 3,000 rpm에서 10분간 원심분리한 butanol층의 흡광도(OD535-520)를 측정하였다. 간 조직의 지질과산화물 함량은 표준용액으로 1,1,3,3-tetraethoxy propane(TEP, Sigma-Aldrich Co.)을 사용하여 TBARS 함량으로 산출하였다.
In vitro에서 흑마늘과 쑥 추출분말 및 이들의 비율별 혼합물 3종(MPA, 95:5; MPB, 90:10; MPC, 85:15, w/w%)의 생리활성을 비교하였다. 또한 7 brix 흑마늘 추출물(BE), 0.7 brix 쑥 추출물(ME), 이들을 부피비로 95:5(MA), 90:10 (MB) 및 90.25:4.75 혼합물에 사과 추출물과 자일리톨을 각각 2%와 3%를 첨가한 음료(MC)를 흰쥐에게 4주간 급이한 후 24시간 구속스트레스를 부과하여 생체내 지질 성분 변화에 미치는 영향을 평가하였다. In vitro에서 흑마늘 추출물과 쑥 추출물의 혼합물(MPA, MPB, MPC)은 쑥 추출물의 첨가량이 증가됨에 따라 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성이유의적으로 증가하였다.
실험군의 식이조성은 Table 1과 같으며 실험군은 AIN93 식이를 제공하면서 구속스트레스를 가하지 않은 정상군 (Normal), 구속스트레스를 가한 구속대조군(RSC) 및 구속 스트레스를 가한 실험식이 급이군으로 구분하였다. 실험식이 급이군은 7 brix 흑마늘 추출물(BE), 급이군(RS1), 0.
실험기간 동안 식이는 매일 오후 5시에 급이하였고 다음날 오전 10경에 잔량을 조사하였으며, 식이섭취량의 오차를 최소화하고자 손실량을 보정하여 계산하였다. 물은 수도수를 매일 신선하게 공급하였다.
24시간의 구속스트레스 종료 직후 에테르로 가볍게 마취시켜 심장 채혈하여 혈액을 얻었으며, 빙수 중에서 30분간 냉각시킨 후 3,000 rpm에서 15분간 원심분리(Mega 17R, Hanil, Incheon, Korea) 시켜 혈청을 분리하여 -70℃에 보관하면서 분석에 사용하였다. 실험동물의 장기(간장, 심장, 신장, 비장 및 고환)는 채혈 후 즉시 분리시켰으며, 생리식염수로 혈액을 씻은 다음 흡수지로 물기를 제거한 후 중량을 측정하였고, 간은 생리식염수로 탈혈하여 -70℃에 보관하면서 분석용 시료로 사용하였다.
실험군의 식이조성은 Table 1과 같으며 실험군은 AIN93 식이를 제공하면서 구속스트레스를 가하지 않은 정상군 (Normal), 구속스트레스를 가한 구속대조군(RSC) 및 구속 스트레스를 가한 실험식이 급이군으로 구분하였다. 실험식이 급이군은 7 brix 흑마늘 추출물(BE), 급이군(RS1), 0.7 brix 쑥 추출물(ME) 급이군(RS2), 혼합 비율을 달리한 흑마늘과 쑥 추출물 급이군(RS3, RS4) 및 첨가물을 가하여 관능 특성을 개선한 혼합물 급이군(RS5)으로 구분하였다.
온도 22±2 ℃, 습도 50±5%, 명암주기 12시간(07:00～～19:00)이 자동 설정된 동물사육실(DJ1-252-2, Daejong Instrument Industry Co. Ltd., Seoul, Korea)에서 1주간 시판 고형사료(Rat chow, Samyang Corp., Seoul, Korea)로 적응시킨 다음 AIN-93 diet로 1주간 예비사육하여 외관상 건강한 180～200 g의 흰쥐를 체중에 따른 난괴법으로 6마리씩 각 그룹으로 나누고 사육 상자에 한 마리씩 넣어 4주간 실험식이를 급이하였다.
이것을 98oC 수욕상에서 45분간 가열한 뒤 4 mL의 butanol을 가하여 발색물질을 추출한 다음 3,000 rpm에서 10분간 원심분리한 butanol층의 흡광도(OD535-520)를 측정하였다.
7 brix의 쑥 추출물을 부피에 대한 백분율로 95:5(MA)와 90:10(MB)으로 혼합한 추출액 및 첨가물을 사용하여 관능적 특성이 개선된 음료(MC)를 제조하여 실험동물 급이용 시료로 사용하였다. 이때 음료 MC는 흑마늘과 쑥 추출액을 각각 90.25%와 4.75%를 혼합하였으며, 여기에 62 brix 사과 추출물 2%와 xylitol 3%를 혼합하여 제조하였다.
이를 여과(Whatma No. 7, Whatman International Ltd., Maidstone, UK)하여 일정량을 취해 건고시켜 사용하였으며, 간 조직의 총 지질 함량은 지질 추출물을 진한 황산으로 분해한 후 phosphovanillin 시약을 첨가하여 37oC에서 15분간 반응시킨 다음 시료 무첨가구를 대조로 하여 파장 540 nm에서 흡광도를 측정하였다(22).
물은 수도수를 매일 신선하게 공급하였다. 체중은 1주일에 한 번씩 일정한 시간에 측정하였으며, 실험기간 동안의 체중 증가량을 같은 기간 동안의 총 식이섭취량으로 나누어 식이효율(%) 을 산출하였다.
, Maidstone, UK)하여 일정량을 취해 건고시켜 사용하였으며, 간 조직의 총 지질 함량은 지질 추출물을 진한 황산으로 분해한 후 phosphovanillin 시약을 첨가하여 37℃에서 15분간 반응시킨 다음 시료 무첨가구를 대조로 하여 파장 540 nm에서 흡광도를 측정하였다(22). 총 콜레스테롤 및 중성지방 함량은 상기의 분석방법에 따라 kit으로 측정하였다.
혈청 총 콜레스테롤 함량은 혈청 총 콜레스테롤 측정용 kit(AM 202-K, Asan, Seoul, Korea), 중성지방 함량은 중성 지방 측정용 kit(AM 157S-K, Asan), HDL-C 함량은 HDLC(High density lipoprotein cholesterol) 측정용 kit(AM 203-K, Asan)을 사용하여 각각 정량하였다. LDL-C(low density lipoprotein cholesterol) 함량은 Friedewald 등(18) 의 방법에 따라 다음의 계산식에 의해 산출하였다.
7 brix(ME)로 조정하여 액상으로 준비하였다. 흑마늘 및 쑥 추출물의 혼합 음료 개발 가능성을 확인하고자 7 brix의 흑마늘 추출물과 0.7 brix의 쑥 추출물을 부피에 대한 백분율로 95:5(MA)와 90:10(MB)으로 혼합한 추출액 및 첨가물을 사용하여 관능적 특성이 개선된 음료(MC)를 제조하여 실험동물 급이용 시료로 사용하였다. 이때 음료 MC는 흑마늘과 쑥 추출액을 각각 90.
흑마늘 추출물, 쑥 추출물 및 이들의 혼합물을 이용하여 개발한 음료를 흰쥐에게 4주간 급이하였을 때 스트레스에 미치는 영향을 in vivo에서 측정하였다. 흰쥐에게 24시간의 구속스트레스 부과에 따른 1일 식이섭취량, 체중 증가량 및 식이효율에 미치는 영향을 측정한 결과는 Table 4와 같다.
흑마늘과 쑥 추출물의 항산화 활성은 DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl) 라디칼과 ABTS[2,2'-azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid)] 라디칼 소거활성으로 평가하였다.
실험에 사용한 흑마늘은 경남 남해군에서 재배된 마늘을 이용하여 ‘새남해농협흑마늘가공사업소’에서 가공된 것을 사용하였으며, 쑥은 남해군에서 재배되고 있는 고유 품종인‘섬애약쑥’을 채취하여 건조시킨 후 10 cm 정도의 길이로 세절하여 사용하였다. 흑마늘과 쑥은 각각 중량에 비해 15배의 물을 가한 후 추출기(COSMOS 660, Kyungseo Machine Co., Incheon, Korea)로 90℃에서 5시간 추출하여 여과한 여과액을 진공 동결건조기(PVTFD50A, Ilshinbiobase, Yangju, Korea)로 동결건조 하였다.

대상 데이터

In vivo에서 항스트레스 활성 측정을 위한 실험동물 급이용 시료는 관능적 특성을 고려하여 흑마늘과 쑥 추출물의 농도를 각각 7 brix(BE)와 0.7 brix(ME)로 조정하여 액상으로 준비하였다. 흑마늘 및 쑥 추출물의 혼합 음료 개발 가능성을 확인하고자 7 brix의 흑마늘 추출물과 0.
실험동물은 4주령의 150～170 g의 Sprague-Dawley계 성장기 수컷 흰쥐를 (주)샘타코(Osan, Korea)로부터 분양받았다. 온도 22±2 ℃, 습도 50±5%, 명암주기 12시간(07:00～～19:00)이 자동 설정된 동물사육실(DJ1-252-2, Daejong Instrument Industry Co.
실험에 사용한 흑마늘은 경남 남해군에서 재배된 마늘을 이용하여 ‘새남해농협흑마늘가공사업소’에서 가공된 것을 사용하였으며, 쑥은 남해군에서 재배되고 있는 고유 품종인‘섬애약쑥’을 채취하여 건조시킨 후 10 cm 정도의 길이로 세절하여 사용하였다.

데이터처리

각 시료의 분석결과에 대한 유의성 검정은 분산분석을 한 후 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test를 실시하였다.
반복 실험하여 얻은 결과는 SPSS 12.0 package(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 사용해 분산분석 하여 평균±표준편차로 나타내었다.

이론/모형

혈청 총 콜레스테롤 함량은 혈청 총 콜레스테롤 측정용 kit(AM 202-K, Asan, Seoul, Korea), 중성지방 함량은 중성 지방 측정용 kit(AM 157S-K, Asan), HDL-C 함량은 HDLC(High density lipoprotein cholesterol) 측정용 kit(AM 203-K, Asan)을 사용하여 각각 정량하였다. LDL-C(low density lipoprotein cholesterol) 함량은 Friedewald 등(18) 의 방법에 따라 다음의 계산식에 의해 산출하였다.
간 조직의 지질 함량은 Folch 등(21)의 방법에 따라 간 조직 0.5 g에 chloroform : methanol 혼합액(C:M=2:1, v/v)을가하여 Poter-Elvehjem tissue grinder(WOS01010, Daihan, Wonju, Korea)로 마쇄하여 30 mL로 정용한 다음 냉암소에 하룻밤 정치시켜 지질을 추출하였다. 이를 여과(Whatma No.
간 조직의 지질과산화물 함량은 Uchiyama와 Mihara(24) 의 방법에 따라 간 조직 1 g에 1.5% KCl 용액을 가하여 10%균질액을 만든 다음, 0.5 mL를 취하여 3 mL의 1% phosphoric acid와 1 mL의 0.6% TBA 시약을 넣어 잘 혼합하였다. 이것을 98℃ 수욕상에서 45분간 가열한 뒤 4 mL의 butanol을 가하여 발색물질을 추출한 다음 3,000 rpm에서 10분간 원심분리한 butanol층의 흡광도(OD535-520)를 측정하였다.
동맥경화의 위험정도를 나타내는 동맥경화지수(atherogenic index, AI)는 Haglund 등(19)의 방법에 따라 (Total cholesterol－HDL-C)/HDL-C의 계산식에 의해 산출하였다. 심혈관질환 위험지수(cardiac risk factor, CRF)는 Kang 등(20)의 방법에 따라 총 콜레스테롤 함량을 HDL-C 함량으로 나누어 산출하였다.
동맥경화의 위험정도를 나타내는 동맥경화지수(atherogenic index, AI)는 Haglund 등(19)의 방법에 따라 (Total cholesterol－HDL-C)/HDL-C의 계산식에 의해 산출하였다. 심혈관질환 위험지수(cardiac risk factor, CRF)는 Kang 등(20)의 방법에 따라 총 콜레스테롤 함량을 HDL-C 함량으로 나누어 산출하였다.

성능/효과

125 μg/mL 농도에서 흑마늘 및 쑥 추출물의 활성은 각각 21.28%와 21.09%로 유의차가 없었으나 250～1,000 μg/mL 농도에서 쑥 추출물은 흑마늘 추출물에 비해 유의적으로 소거활성이 높았다.
125～1,000 μg/ mL 농도 범위에서 쑥 추출물의 ABTS 라디칼 소거활성은 43.46～93.15%로 흑마늘 추출물에 비해 3.5～9.5배 정도 활성이 더 높았다.
00 Karmen unit/mL로 유의차는 없었으나, 구속 대조군에 비해서 유의적으로 낮은 활성이었다. ALT 활성은 비구속 정상군이 10.38 Karmen unit/mL로 가장 낮았으며, RSC군은 구속스트레스에 의해 정상군보다 43.2% 정도 활성이 증가하였다. 실험군에서는 RS4군이 14.
HDL-C 및 LDL-C 함량, 동맥경화지수(AI), 심혈관질환 위험지수(CRF)는 RS3～RS5군 간에 유의차가 없었다. AST 및 ALP 활성은 RSC군에 비해 실험군들에서 유의적으로 낮았다. 간 조직의 총 지질과 총 콜레스테롤 함량은 RSC군에 비해 모든 실험군에서 유의적으로 낮았고, 중성지방 함량은 RS1군만이 유의적으로 낮은 함량이었다.
24시간 구속스트레스를 받은 흰쥐의 혈청 중 AST, ALT 및 ALP 활성을 측정한 결과는 Table 7과 같다. AST 활성은 구속 대조군에서 101.80 Karmen unit/mL로 가장 높았고, 흑마늘과 쑥 추출물 및 이들 혼합물, 개발 음료를 급이한 실험군에서는 82.20～87.00 Karmen unit/mL로 유의차는 없었으나, 구속 대조군에 비해서 유의적으로 낮은 활성이었다. ALT 활성은 비구속 정상군이 10.
HDL-C의 함량은 정상군에 비해 구속 대조군에서 유의적으로 감소한 반면 LDL-C의 농도는 증가되었다. RSC군에 비해 흑마늘과 쑥 추출물을 급이한 RS1과 RS2군은 HDL-C 의 함량이 유의적으로 증가되었으나, 시료간의 유의차는 없었다.
99의 범위로 구속 대조군에 비해서는 유의적으로 낮았다. RS1과 RS2군은 혼합물이나 음료 급이군보다 AI 감소에 더 효과적이었다. CRF는 AI와 유사한 경향으로 쑥 추출물을 급이한 RS2군이 가장 효과적이었으며, 혼합물이나 음료 급이군은 RS1군과 유의차가 없었다.
HDL-C의 함량은 정상군에 비해 구속 대조군에서 유의적으로 감소한 반면 LDL-C의 농도는 증가되었다. RSC군에 비해 흑마늘과 쑥 추출물을 급이한 RS1과 RS2군은 HDL-C 의 함량이 유의적으로 증가되었으나, 시료간의 유의차는 없었다. 흑마늘과 쑥 추출물의 혼합물과 음료의 급이는 구속 스트레스 시 혈중 HDL-C 함량의 유지에 영향을 주지 못하는 것으로 보였다.
특히 RS2와 RS3군이 대조군에 비해 글리코겐 함량이 유의적으로 높았으며, RS5군은 RS3군에 비해서는 유의적으로 낮은 함량이었다. 간 조직의 지질과산화물 함량은 구속 대조군에서 6.37 mmol/g으로 가장 높은 함량이었으며, 비구속 정상군에서 3.82 mmol/g으로 가장 낮았다. 흑마늘과 쑥 추출물의 혼합물을 급이한 RS 3～RS5군 간에는 쑥 추출물이 10% 수준으로 혼합된 RS4군 (4.
AST 및 ALP 활성은 RSC군에 비해 실험군들에서 유의적으로 낮았다. 간 조직의 총 지질과 총 콜레스테롤 함량은 RSC군에 비해 모든 실험군에서 유의적으로 낮았고, 중성지방 함량은 RS1군만이 유의적으로 낮은 함량이었다. 간 글리코겐 함량은 RSC군에 비해 RS2와 RS3군이 유의적으로 높았고, 그 외 실험군에서는 유의차가 적었다.
Shin 등(25)은 열풍건조 마늘 추출물, 홍삼 추출물과 이들의 혼합물에 대한 DPPH 라디칼 소거활성을 측정한 결과 각 시료에 비해 혼합물의 활성이 높았으며, 홍삼의 첨가량이 증가됨에 따라 라디칼 소거활성이 증가되어 시료의 혼합에 따른 시너지 효과인 것으로 보고한 바 있다. 본 실험에서는 흑마늘 추출물에 쑥 추출물을 혼합한 결과 DPPH 라디칼 소거활성에 대한 시너지 효과는 작아 상기의 보고(25)와는 다소 상이하였으나, ABTS 라디칼 소거활성은 두드러지게 증가되었다. 이는 라디칼의 소거에 의한 항산화 활성 측정시 시료의 산화·환원 정도, 라디칼의 화학 구조에 따른 차이에 의해 상이한 결과를 초래하는 것으로 생각된다(26).
지질과산화물 함량은 RSC군에 비해 실험군에서 유의적으로 낮았으며, RS3과 RS5군이 유사한 수준이었다. 본 연구 결과에서 흑마늘 추출물, 쑥 추출물, 혼합물 및 개발 음료의 급이는 스트레스 부과로 증가될 수 있는 체내 지질 수준의 감소에 효과적이었다. 또한 각 물질의 단독 급이보다 혼합물의 급이시 더 효과적인 것으로 나타나 혼합물을 이용한 개발 음료는 현대인의 복잡하고 다양한 스트레스 발생 시 생체 대사 조절에 도움이 될 것으로 사료된다.
상기의 연구 결과 흑마늘과 쑥 추출물의 혼합물 MA와 MB는 생체 내 스트레스 발생 시 초래되는 지질 수준, 지질과산화물 함량의 증가를 경감시키는데 각각의 단일 물질에 비해 효과적이었다.
중성지질의 함량은 총 콜레스테롤과 유사한 경향이었는데 RSC군(44.35 mg/dL)이 가장 높았고 그 다음으로 비구속 정상군이었는데, 흑마늘과 쑥 추출물 및 이들 혼합물 급이군에서는 25.02～31.19 mg/dL로 구속 대조군에 비해 유의적으로 낮은 함량이었다. 특히 RS1 및 RS2군에서 구속 대조군에 비해 각각 43.
흑마늘과 쑥 추출물, 이들 혼합물 및 개발 음료를 4주간 급이한 후 24시간 구속스트레스를 부과한 흰쥐의 간 조직에서 총 지질, 총 콜레스테롤 및 중성지방의 함량을 분석한 결과는 Table 8과 같다. 총 지질 함량은 구속 대조군에서 94.99 mg/g으로 가장 높았으며 시료 급이군들은 유의적으로 낮은 함량이었는데 RS3～RS5군에서는 62.32～67.26 mg /g으로 이들 실험군 간에는 유의차가 없었으나, 단독으로 급이한 RS1과 RS2군에 비해 유의적으로 낮은 함량이었다. 총 콜레스테롤 함량은 비구속 정상군이 8.
26 mg /g으로 이들 실험군 간에는 유의차가 없었으나, 단독으로 급이한 RS1과 RS2군에 비해 유의적으로 낮은 함량이었다. 총 콜레스테롤 함량은 비구속 정상군이 8.19 mg/g인 반면 구속 대조군은 9.59 mg/g으로 유의적으로 증가되었으며, 흑마늘과 쑥 추출물을 단독 급이한 RS1과 RS2군은 구속 대조군에 비해 각각 25.0% 및 19.9% 정도 낮은 함량이었다. 중성 지방의 함량은 구속 대조군에 비해 RS1군에서 유의적으로 낮았으나 그 외 실험군 간에는 유의차를 보이지 않았다.
총 콜레스테롤의 함량은 흑마늘 및 쑥 추출물을 급이한 RS1과 RS2군이 각각 53.73 mg/dL와 53.83 mg/dL로 구속대조군보다 유의적으로 낮은 함량이었다. 구속 대조군인 RSC군의 혈청 총 콜레스테롤 함량은 67.
60 mg/g)에 비해 유의적으로 낮았다. 특히 RS2와 RS3군이 대조군에 비해 글리코겐 함량이 유의적으로 높았으며, RS5군은 RS3군에 비해서는 유의적으로 낮은 함량이었다. 간 조직의 지질과산화물 함량은 구속 대조군에서 6.
혈청 지질 조성을 바탕으로 동맥경화지수(AI) 및 심혈관 질환 위험지수(CRF)를 평가한 결과 AI는 구속 대조군에서 1.16으로 가장 높았고, 흑마늘, 쑥 추출물, 혼합물 및 음료 급이군은 0.64～0.99의 범위로 구속 대조군에 비해서는 유의적으로 낮았다. RS1과 RS2군은 혼합물이나 음료 급이군보다 AI 감소에 더 효과적이었다.
흑마늘 추출물(RS1), 쑥 추출물 (RS2), 혼합물 MA(RS3), MB(RS4) 및 MC(RS5)를 각각 1%씩 흰쥐의 식이에 첨가 급이한 결과 식이섭취량은 RS1군에서 가장 높았으며, 체중 증가량과 식이효율은 실험군 간에 유의차가 없었다. 혈청의 총 콜레스테롤의 함량은 구속 대조군(RSC군)에 비해 모든 실험군에서 유의적으로 낮은 함량이었으며, RS3～RS5군 간에는 유의차를 보이지 않았다. 혈중 중성지질의 함량은 RS3～RS5군이 RS1과 RS2군보다 유의적으로 높은 수준이었다.
LDL-C 함량은 RS1군과 RS2군이 정상군과 유사한 수준으로 시료간의 유의차를 보이지 않았다. 혼합물의 급이는 실험군 간에 유의차를 보이지 않았으나, 구속대조군에 비해서는 LDL-C의 함량이 유의적으로 감소되었으며 흑마늘이나 쑥 추출물 급이군보다는 유의적으로 높았다.
흑마늘 및 쑥 추출물의 ABTS 라디칼 소거활성은 DPPH 라디칼 소거활성과 유사한 경향으로 시료의 첨가 농도가 증가할수록 유의적으로 상승하였다(Table 3). 125～1,000 μg/ mL 농도 범위에서 쑥 추출물의 ABTS 라디칼 소거활성은 43.
In vitro에서 흑마늘 추출물과 쑥 추출물의 혼합물(MPA, MPB, MPC)은 쑥 추출물의 첨가량이 증가됨에 따라 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성이유의적으로 증가하였다. 흑마늘 추출물(RS1), 쑥 추출물 (RS2), 혼합물 MA(RS3), MB(RS4) 및 MC(RS5)를 각각 1%씩 흰쥐의 식이에 첨가 급이한 결과 식이섭취량은 RS1군에서 가장 높았으며, 체중 증가량과 식이효율은 실험군 간에 유의차가 없었다. 혈청의 총 콜레스테롤의 함량은 구속 대조군(RSC군)에 비해 모든 실험군에서 유의적으로 낮은 함량이었으며, RS3～RS5군 간에는 유의차를 보이지 않았다.
흑마늘 추출물에 쑥 추출물을 5%, 10% 및 15% 첨가한 혼합물 MPA, MPB 및 MPC의 농도가 1,000μg/mL일 때 혼합물 MPA의 활성은 56.63%였으나, 혼합물 MPB와 MPC는 각각 68.50%와 80.07%로 쑥 추출물의 첨가 농도가 높아질수록 유의적으로 활성이 증가하였다.
5% 정도 감소되었다. 흑마늘, 쑥 추출물, 사과 추출물과 자일리톨이 혼합된 음료(MC)를 급이한 RS5군은 혈청 중성지질 함량이 31.19 mg/dL로 혼합물 MA 를 급이한 RS3군에 비해 유의차가 작았으며, 정상군과 유사한 수준으로 혈청 지질 감소 효과를 보였다.
RSC군에 비해 흑마늘과 쑥 추출물을 급이한 RS1과 RS2군은 HDL-C 의 함량이 유의적으로 증가되었으나, 시료간의 유의차는 없었다. 흑마늘과 쑥 추출물의 혼합물과 음료의 급이는 구속 스트레스 시 혈중 HDL-C 함량의 유지에 영향을 주지 못하는 것으로 보였다. LDL-C 함량은 RS1군과 RS2군이 정상군과 유사한 수준으로 시료간의 유의차를 보이지 않았다.
82 mmol/g으로 가장 낮았다. 흑마늘과 쑥 추출물의 혼합물을 급이한 RS 3～RS5군 간에는 쑥 추출물이 10% 수준으로 혼합된 RS4군 (4.16 mmol/g)에서 유의적으로 낮아 가장 효과적이었으며, RS3군과 RS5군은 서로 유의차가 없었다.

후속연구

본 실험에서 흑마늘 및 쑥 추출물, 혼합물 및 음료를 급이한 실험군에서 RSC군에 비해 간기능 지표효소의 활성이 낮았는데, 이는 실험동물의 사료에 첨가되는 물질의 항산화 활성이 높으면 AST 및 ALT 활성이 낮아진다는 보고(36) 및 홍마늘과 녹차의 혼합물을 고지방-콜레스테롤 식이성 흰 쥐에 급이하였을 때 시료 중의 항산화성 페놀 성분에 의해 간 손상이나 지질 과산화 저해 효과를 낸다는 보고(37)와 유사한 결과로 판단된다. 따라서 이들 시료의 지속적인 급이는 현대인에게 빈번하게 발생되는 일시적인 스트레스로 인한 간기능 지표 효소 활성 증가를 제어하는데 도움을 줄것으로 생각된다.
본 연구 결과에서 흑마늘 추출물, 쑥 추출물, 혼합물 및 개발 음료의 급이는 스트레스 부과로 증가될 수 있는 체내 지질 수준의 감소에 효과적이었다. 또한 각 물질의 단독 급이보다 혼합물의 급이시 더 효과적인 것으로 나타나 혼합물을 이용한 개발 음료는 현대인의 복잡하고 다양한 스트레스 발생 시 생체 대사 조절에 도움이 될 것으로 사료된다.
한편 Nam 등(33)은 정상 식이를 급이한 흰쥐에 더위지기쑥(Artemisia iwayomogi)의 에탄올 추출물을 50 mg/day/ kg BW씩 6주간 투여한 결과 총 콜레스테롤과 동맥경화지수는 약간 감소하였으나 통계적인 유의성은 없었고 중성지방과 인지질이 각각 25%, 24% 정도 감소되어 쑥은 체내 지질 감소에 효과적인 것으로 보고한 바 있다. 쑥은 자체로도 체내 지질 감소 효과가 있으나 강한 향이나 쓴맛에 의해 다량 섭취에 어려움이 있으므로, 본 연구와 같이 체내 지질 개선 효과와 감미가 있는 흑마늘과 혼합함으로써 쑥의 강한 맛을 완화시켜 기호성을 증진시킴과 동시에 스트레스에 의한 혈중 지질 상승을 완화시키는데 도움이 될 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	흑마늘과 쑥 추출물 및 이들의 비율을 달리한 혼합물에 대해 125, 250, 500 및 1,000 μg/mL의 농도 범위에서 DPPH 라디칼 소거활성을 측정한 결과, 첨가 시료 농도 증가에 따른 DPPH 라디칼 소거활성 변화 추이는?	흑마늘과 쑥 추출물 및 이들의 비율을 달리한 혼합물에 대해 125, 250, 500 및 1,000 μg/mL의 농도 범위에서 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성을 측정한 결과는 각각 Table 2 및 3과 같다. DPPH 라디칼 소거활성은 반응액에 첨가된 시료의 농도가 증가됨에 따라 유의적으로 상승하였다(Table 2). 125 μg/mL 농도에서 흑마늘 및 쑥 추출물의 활성은 각각 21.
	스트레스의 요인은 무엇이 있는가?	스트레스의 요인(stressor)은 물리적, 화학적, 정신적, 사회적 요인 그리고 저혈당, 출혈, 과도한 운동 등으로 인해 인체의 심혈관계 또는 대사장애를 유발시키는 요인 등으로 크게 나누어 볼 수 있는데, 일반적으로 여러 스트레스가 혼합된 상태로 나타난다. 또한 실험용 동물에 주로 적용되는 구속스트레스(restraint stress), 통증자극(painful stimulus), 저혈압 출혈(hypotensive-hemorrhage) 등의 방법도 여러 종류의 스트레스가 혼재된 상태로 나타나게 된다(1).
	스트레스에 대한 신체 영향의 기전으로 알려진 것은?	이처럼 다양한 증상으로 나타나는 스트레스는 신체적, 정신적 건강을 위협하는 주요한 환경요인이 되고 있으며, 만성적으로 반복되는 스트레스는 우울증과 같은 정신질환뿐만 아니라 심장병 등의 발병기전과도 밀접한 관련이 있다(2). 스트레스에 대한 신체 영향의 기전이 명확하지는 않으나, 중추신경계에 감지된 외부자극에 의한 스트레스는 시상하부, 뇌하수체 및 부신계를 통하여 이루어지며, 혈중 catecholamine, corticosterol의 함량 증가, alkaline phosphatase(ALP) 활성의 증가 등을 초래하게 된다(3). 특히 혈중 corticosterol의 증가는 지질 대사에 영향을 주어 혈중 콜레스테롤 수치를 증가시키는데 관여한다(4)

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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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