본 실험에서는 $Ca^{2+}/K^+$가 결합된 가르시니아 캄보지아 추출물(HCA 63%)을 이용하여 투여방법에 따른 혈중 가르시니아 캄보지아의 농도 변화와 이에 따른 혈중 항산화 효과의 변화를 살펴보았다. 정상군(G1), 가르시니아 캄보지아 추출물 2,800 mg/kg b.w.를 단회 투여한 군(G2)과 6시간 간격으로 750, 850, 1,200 mg/kg b.w의 농도로 높여가면서 3회 투여한 군(G3)으로 분리를 하여 실험을 진행하였다. 그 결과 단회 고농도 투여한 경우에는 10시간 이후에 혈중에 가르시니아 캄보지아가 분석되지 않은 반면, 3회로 나누어 투여한 경우에는 18시간 후에도 일정 농도 이상으로 지속되었음을 확인하였다. 또한 6시간 간격으로 3회 투여한 그룹의 동물에서 과산화지질 억제 효과를 보였으며, DPPH 라디칼 소거능에서 변화는 없었으나 ABTS 라디칼 소거능에서 유의적으로 높은 활성을 보였다. 따라서 가르시니아 캄보지아 추출물을 단회로 고용량 투여한 경우보다 3회로 저용량 투여한 경우에 혈중 가르시니아 캄보지아를 일정 농도 이상으로 유지 시켰으며 부분적으로 항산화 효과가 더 높게 나타났다.
본 실험에서는 $Ca^{2+}/K^+$가 결합된 가르시니아 캄보지아 추출물(HCA 63%)을 이용하여 투여방법에 따른 혈중 가르시니아 캄보지아의 농도 변화와 이에 따른 혈중 항산화 효과의 변화를 살펴보았다. 정상군(G1), 가르시니아 캄보지아 추출물 2,800 mg/kg b.w.를 단회 투여한 군(G2)과 6시간 간격으로 750, 850, 1,200 mg/kg b.w의 농도로 높여가면서 3회 투여한 군(G3)으로 분리를 하여 실험을 진행하였다. 그 결과 단회 고농도 투여한 경우에는 10시간 이후에 혈중에 가르시니아 캄보지아가 분석되지 않은 반면, 3회로 나누어 투여한 경우에는 18시간 후에도 일정 농도 이상으로 지속되었음을 확인하였다. 또한 6시간 간격으로 3회 투여한 그룹의 동물에서 과산화지질 억제 효과를 보였으며, DPPH 라디칼 소거능에서 변화는 없었으나 ABTS 라디칼 소거능에서 유의적으로 높은 활성을 보였다. 따라서 가르시니아 캄보지아 추출물을 단회로 고용량 투여한 경우보다 3회로 저용량 투여한 경우에 혈중 가르시니아 캄보지아를 일정 농도 이상으로 유지 시켰으며 부분적으로 항산화 효과가 더 높게 나타났다.
The objective of this study was to investigate the effects of administration methods for on Garcinia cambogia on blood Garcinia cambogia concentration and antioxidative levels. Rats were divided into three groups: G1 (normal group), G2 (one administration of Garcinia cambogia extract 2,800 mg/kg b.w...
The objective of this study was to investigate the effects of administration methods for on Garcinia cambogia on blood Garcinia cambogia concentration and antioxidative levels. Rats were divided into three groups: G1 (normal group), G2 (one administration of Garcinia cambogia extract 2,800 mg/kg b.w.), G3 (three separate administrations every 6 h of Garcinia cambogia extract 750, 850, and 1,200 mg/kg b.w. for 18 h). Blood samples were collected every hour, and animals sacrificed 18 h after the oral administration of Garcinia cambogia extract. We examined changes in the serum concentration of Garcinia cambogia by HPLC analysis. Two hours following an oral administration of Garcinia cambogia extract (2,800 mg/kg b.w.), serum Garcinia cambogia levels reached their maximum, but gradually decreased until 10 hours when it was no longer detectable. In contrast, serum Garcinia cambogia levels under G3 administration were maintained above a certain level after 18 h. To determine whether this level of Garcinia cambogia could affect blood oxidative levels, we measured serum lipid peroxidation by TBARS levels. TBARS levels from G3 treatment were significantly lower than G1 and G2. To analyze other antioxidative activities, radical scavenging activities were measured by the DPPH and ABTS radical scavenging assays. There were no significant differences between the groups in DPPH radical scavenging activity. However, ABTS radical scavenging activity significantly increased with G3 treatment compared with G1 and G2. In conclusion, our data show that three times administration of Garcinia cambogia every 6 h may helpful for maintaining serum Garcinia cambogia levels and antioxidative effects.
The objective of this study was to investigate the effects of administration methods for on Garcinia cambogia on blood Garcinia cambogia concentration and antioxidative levels. Rats were divided into three groups: G1 (normal group), G2 (one administration of Garcinia cambogia extract 2,800 mg/kg b.w.), G3 (three separate administrations every 6 h of Garcinia cambogia extract 750, 850, and 1,200 mg/kg b.w. for 18 h). Blood samples were collected every hour, and animals sacrificed 18 h after the oral administration of Garcinia cambogia extract. We examined changes in the serum concentration of Garcinia cambogia by HPLC analysis. Two hours following an oral administration of Garcinia cambogia extract (2,800 mg/kg b.w.), serum Garcinia cambogia levels reached their maximum, but gradually decreased until 10 hours when it was no longer detectable. In contrast, serum Garcinia cambogia levels under G3 administration were maintained above a certain level after 18 h. To determine whether this level of Garcinia cambogia could affect blood oxidative levels, we measured serum lipid peroxidation by TBARS levels. TBARS levels from G3 treatment were significantly lower than G1 and G2. To analyze other antioxidative activities, radical scavenging activities were measured by the DPPH and ABTS radical scavenging assays. There were no significant differences between the groups in DPPH radical scavenging activity. However, ABTS radical scavenging activity significantly increased with G3 treatment compared with G1 and G2. In conclusion, our data show that three times administration of Garcinia cambogia every 6 h may helpful for maintaining serum Garcinia cambogia levels and antioxidative effects.
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문제 정의
본 연구에서는 Ca2+/K+이 결합된 가르시니아 캄보지아를 이용하여 투여방법에 따른 혈중 가르시니아 캄보지아의 농 도 변화를 살펴보고 이러한 농도 변화가 혈중 항산화 지표에 영향을 미치는지를 과산화지질과 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl(DPPH) 및 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid)(ABTS) 라디칼 소거능 측정을 통하여 확 인하였다.
제안 방법
ABTS radical-scavenging 활성은 Re 등(15)의 방법을 변형하여 측정하였다. 100 mM potassium phosphate buffer 용액(pH 7.
DPPH 라디칼 소거능 측정은 Blois의 방법을 변형하여 측정하였다(14). 혈청 50 μL에 100 μM DPPH 용액 950 μL를 첨가하여 상온에서 30분간 반응시킨 후 microplate reader를 사용하여 515 nm에서 흡광도를 측정하였다.
가르시니아 캄보지아 추출물 투여 방법에 따른 혈중 과산화지질 형성의 변화를 살펴보기 위하여 혈청에서의 TBARS를 측정하였다. 가르시니아 캄보지아 추출물을 투여하지 않은 정상군(G1)의 TBARS는 3.
UV 검출기의 파장은 260 nm, 데이터 처리장치는 1-hexanesulfonic acid를 함유한 45% MeOH 혼합용액을 사용하였고 유속 1 mL/min에서 정량하였다. 가르시니아 캄보지아 표준품을 증류수에 녹여 농도 50, 100, 500, 1,250, 2,500 μg/mL로 만들어 냉동보관 했던 blank 혈청으로 희석하여 0.5, 1, 5, 12.5, 25 μg/mL의 농도를 시료를 제작하였다. 최종시료를 high performance liquid chromatography (HPLC, Waters 2690, Waters, Milford, MA, USA)에 주입하여 검량선을 작성하여 본 연구에서 얻은 혈청의 가르시니아 캄보지아 농도를 계산하였다.
정상군(G1), 가르시니아 캄보지아 추출물 단회 투여한 군 (G2)과 6시간 간격으로 3회 투여한 군(G3)으로 군 분리를 하였다. 단회 투여한 군은 2,800 mg/kg b.w.의 농도로 일회 경구 투여하였으며 3회 투여한 군은 750, 850, 1,200 mg/kg b.w.로 농도를 높여가면서 6시간 간격으로 경구 투여하였다. 한 시간 간격으로 혈액을 채취하였으며 총 18시간 후에 모든 동물을 희생시켰다.
그 결과 단회 고용량을 투여한 그룹은 정상군과 유의한 차이를 보이지 않았으나 3회로 나누어 투여한 그룹에서는 유의적으로 낮아졌으며, 이는 단회 고용량 투여보다 3회 저용량 투여가 과산화지질 생성을 억제하는 효과를 보였다고 할 수 있다. 또한 항산화 효과에 미치는 영향에 대해서도 살펴보기 위하여 라디칼 소거능을 측정하였다. 이번 실험에 사용한 DPPH assay는 안정적인 자유 라디칼인 DPPH가 cysteine, glutathione과 같은 함유황 아미노산과 ascorbic acid, aromatic amine 등에 의해 환원되어 보라색의 DPPH가 무색의 diphenylpicrylhydrazine로 탈색되면서 흡광도가 변하는 원리로 분석되며, 항산화물질의 항산화능 측정에 유용한 방법이다(17,18).
하지만 아직 가르시니아 캄보지아의 HCA에 의한 항산화 효능에 대한 연구는 미비하다. 본 실험에서는 Ca2+/K+를 결합시켜 흡수율을 높이고 HCA의 함량을 63%로 높여 기능성을 증가시킨 가르시니아 캄보지아 추출물을 이용하여, 투여방법에 따른 혈중 가르시니아 캄보지아의 농도 변화와 이에 따른 혈중 항산화 효과의 변화를 살펴보았다. 약물뿐만 아니라 식품을 통하여 섭취한 유효 성분들은 체내에서 소화 흡수되어 혈액을 통하여 이동하면서 신체 조직에 영향을 미치게 된다.
과산화 지질은 산화적 손상에 의하여 형성되며 이는 세포막을 손상 시켜 결과적으로 세포 사멸을 유발시키고 조직을 손상시켜 질병을 일으키게 한다(10,11). 본 연구에서는 산화적 손상을 비교하기 위하여 TBARS를 측정하여 과산화지질 정도를 측정하였다. 그 결과 단회 고용량을 투여한 그룹은 정상군과 유의한 차이를 보이지 않았으나 3회로 나누어 투여한 그룹에서는 유의적으로 낮아졌으며, 이는 단회 고용량 투여보다 3회 저용량 투여가 과산화지질 생성을 억제하는 효과를 보였다고 할 수 있다.
따라서 최소 유효 혈중 농도를 유지시키는 것은 체내에서 효과를 유지시키는 것과 상관관계가 있다. 이번 연구에서는 가르시니아 캄보지아 추출물 2,800 mg/kg b.w.를 단회 투여한 경우와 6시간 간격으로 750, 850, 1,200 mg/kg b.w의 농도로 높여가면서 3회 투여한 경우의 혈중 가르시니아 캄보지아의 농도 변화에 대해 비교 하였다. 그 결과 단회 고농도 투여한 경우에는 10시간 이후에 혈중에 가르시니아 캄보지아가 분석되지 않은 반면, 3회로 나누어 투여한 경우에는 최소 0.
정상군(G1), 가르시니아 캄보지아 추출물 단회 투여한 군 (G2)과 6시간 간격으로 3회 투여한 군(G3)으로 군 분리를 하였다. 단회 투여한 군은 2,800 mg/kg b.
혈중의 가르시니아 캄보지아 농도가 라디칼 소거능에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 DPPH 라디칼 소거능 활성을 측정하였다. 가르시니아 캄보지아 추출물을 투여하지 않은 정상군(G1), 가르시니아 캄보지아 추출물 2,800 mg/kg b.
혈중의 가르시니아 캄보지아의 농도가 미치는 항산화 효과에 대해 살펴보기 위해 과산화지질을 측정하였다. 과산화 지질은 산화적 손상에 의하여 형성되며 이는 세포막을 손상 시켜 결과적으로 세포 사멸을 유발시키고 조직을 손상시켜 질병을 일으키게 한다(10,11).
대상 데이터
250 g 내외의 7주령 수컷 SD rats를 일주일 동안 설치류 사육실에서 적응시킨 후 적응기간 중 일반 상태를 관찰하여 건강한 개체만 실험에 사용하였다. 사육환경은 온도 23±3oC, 습도 50±5%에서 light cycle은 12시간으로 유지하였다.
본 연구에서 사용된 가르시니아 캄보지아 추출물은 (주)핀란디아(Seoul, Korea)에서 공급받아 실험하였으며 이 추출물의 HCA 함량은 63%였다. Lipid peroxidation assay kit는 BioVision(Mountain View, CA, USA)에서 구입하였으며 thiobarbituric acid reactive substance(TBARS) assay kit는 ZeptoMetrix(New York, NY, USA)에서 구입하였다.
데이터처리
, New York, NY, USA)을 이용하여 분석하였다. 모든 측정 항목의 결과는 평균(mean)±표준편차(standard deviation, SD)로 표시하였고 실험군간 평균의 차이는 one-way ANOVA로 유의성을 확인한 후 Duncan's multiple range test를 이용하여 사후 검증하였으며 p<0.05 수준에서 유의성의 여부를 검증하였다.
이론/모형
과산화지질을 측정하는 방법으로 과산화지표인 thiobarbituric acid reactive substance(TBARS)는 Fraga 등(13)이 기술한 방법을 이용한 TBARS assay kit를 이용하여 thiobarbituric acid(TBA)와 반응하는 물질을 추출하여 측정하였다. 혈장 0.
사육환경은 온도 23±3oC, 습도 50±5%에서 light cycle은 12시간으로 유지하였다. 순화기간 중 건강하다고 판정된 동물에 대하여 체중을 측정하고 평균체중에 가까운 개체를 선택하여 무작위법을 이용하여 군 분리를 실시하였다.
성능/효과
ABTS 라디칼 소거능 측정방법은 DPPH assay와 마찬가지로 인위적으로 라디칼을 제거하는 작용기작으로 라디칼 소거능 활성을 측정하는 방법이다. ABTS 라디칼 소거능 활성을 측정한 결과 가르시니아 캄보지아 추출물을 투여하지 않은 정상군(G1)은 34.9±5.5%, 가르시니아 캄보지아 추출물 2,800 mg/kg b.w.를 단회 투여한 그룹(G2)은 36.1±3.9%로 유의적인 차이를 보이지 않았으나 6시간 간격으로 3회 경구 투여한 그룹(G3)에서는 40.9±3.1%로 유의적으로 가장 높은 활성을 보였다(p<0.05)(Fig. 4).
w의 농도로 높여가면서 3회 투여한 경우의 혈중 가르시니아 캄보지아의 농도 변화에 대해 비교 하였다. 그 결과 단회 고농도 투여한 경우에는 10시간 이후에 혈중에 가르시니아 캄보지아가 분석되지 않은 반면, 3회로 나누어 투여한 경우에는 최소 0.2±0.30 μg/mL 이상으로 농도가 지속되었으며 총 18시간 동안 혈중에 가르시니아 캄보지아가 존재하였음을 확인하였다.
본 연구에서는 산화적 손상을 비교하기 위하여 TBARS를 측정하여 과산화지질 정도를 측정하였다. 그 결과 단회 고용량을 투여한 그룹은 정상군과 유의한 차이를 보이지 않았으나 3회로 나누어 투여한 그룹에서는 유의적으로 낮아졌으며, 이는 단회 고용량 투여보다 3회 저용량 투여가 과산화지질 생성을 억제하는 효과를 보였다고 할 수 있다. 또한 항산화 효과에 미치는 영향에 대해서도 살펴보기 위하여 라디칼 소거능을 측정하였다.
24 μg/mL의 농도를 나타내었다. 따라서 단회 고농도 경구 투여한 그룹에서는 10시간이 지난 후에는 혈중 가르시니아 캄보지아가 남아있지 않은 반면, 6시간 단위로 3회 경구 투여한 그룹에서는 18시간 동안 일정 농도 이상으로 유지시켰음을 보여줬다(Fig. 1).
따라서 이번 연구 결과를 살펴보았을 때 가르시니아 캄보지아 추출물을 단회로 고용량 투여한 경우보다 3회로 저용량 투여한 경우에 혈중 가르시니아 캄보지아 농도가 일정 농도 이상으로 유지시켰으며, 이러한 결과와 더불어 3회로 저용량 투여한 경우에 부분적으로 항산화 효과가 더 높게 나타났음을 알 수 있었다.
하지만 또다른 라디칼 소거능 측정방법인 ABTS assay를 통하여 라디칼 소거능을 확인할 수 있었는데 ABTS 라디칼 소거능은 ABTS 용액과 과황산칼륨과의 반응에 의해 생성된 ABTS 라디칼이 추출물의 항산화물질과 반응하여 라디칼 특유의 청록색이 탈색되어 흡광도의 변화를 나타내는 방법으로 이를 분석하여 추출물의 항산화능력을 측정할 수 있다(18). 이번 연구에서 측정 결과 정상군과 단회 투여군의 유의적인 차이는 없었으나 6시간 간격으로 3회 경구 투여한 그룹에서 라디칼 소거능이 유의적으로 높았음을 확인하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
가르시니아 캄보지아는 동남아시아에서 어떤 용도로 사용되어 왔는가?
가르시니아 캄보지아(Garcinia cambogia)는 Cuttiferae 과(科)에 속하는 관목으로 인도와 남부아시아에서 자생하는 열대식물이다. 오래전부터 음식의 신맛을 내는 양념류로 사용되어 왔으며 식품 보존료, 향신료, 그리고 구풍제로서 동남아시아에서 사용되어 왔다(1,2). 특히 과실 껍질에 10~30% 정도 함유되어 있는 hydroxycitric acid(HCA)에 의한 항비만 및 항산화 효능에 대해 기능성이 입증이 되어 관심이 증가되고 있다(3,4).
가르시니아 캄보지아는 어느 지역에서 자생하는가?
가르시니아 캄보지아(Garcinia cambogia)는 Cuttiferae 과(科)에 속하는 관목으로 인도와 남부아시아에서 자생하는 열대식물이다. 오래전부터 음식의 신맛을 내는 양념류로 사용되어 왔으며 식품 보존료, 향신료, 그리고 구풍제로서 동남아시아에서 사용되어 왔다(1,2).
HCA는 어떤 물질과 화학적 구조가 유사한가?
특히 과실 껍질에 10~30% 정도 함유되어 있는 hydroxycitric acid(HCA)에 의한 항비만 및 항산화 효능에 대해 기능성이 입증이 되어 관심이 증가되고 있다(3,4). HCA는 오렌지 등의 신맛의 과일에 함유되어 있는 citric acid와 화학적으로 유사한 구조를 가지는 물질로서 미토콘드리아 내부에서 pyruvate로부터 생성된 citrate가 oxaloacetate와 acetyl-CoA로 분해되는 것을 촉매 하는 효소인 adenosine 5'-triphosphate(ATP) citrate lyase 의 경쟁적 억제자로 알려져 있다. 따라서 HCA의 작용으로 acetyl-CoA pool이 감소하므로 결과적으로 세포에서 지방산과 콜레스테롤의 합성이 제한되어 체내 지방 축적을 억제시킨다(5,6).
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