본 연구에서는 두 종류의 가시오가피 발효물 추출물(FM-5111, FM-5131)에 대한 지방간 예방 및 개선 효능을 검토하였다. 그 결과 FM-5111, FM-5131 모두 ethionine과 ethanol 지방간 모델에서 간 손상의 지표인 AST의 수치를 감소시키며, 간 내 총 지질량과 중성지방 함유량을 감소시키는 효능을 보이고 있다. 특히 간 내 총 지질량과 중성지방 함유량의 감소 정도로 보았을 때, ethanol 지방간 모델에서 더욱 두드러진 효능을 보이고 있다. 따라서 FM-5111과 FM-5131은 비알코올성 지방간 형성을 예방하고 알코올에 의해 형성된 지방간을 개선하는 효능을 가지고 있으며, 비알코올성 지방간과 알코올성 지방간 모델에서 간 손상 등을 억제하는 것으로 판단된다.
본 연구에서는 두 종류의 가시오가피 발효물 추출물(FM-5111, FM-5131)에 대한 지방간 예방 및 개선 효능을 검토하였다. 그 결과 FM-5111, FM-5131 모두 ethionine과 ethanol 지방간 모델에서 간 손상의 지표인 AST의 수치를 감소시키며, 간 내 총 지질량과 중성지방 함유량을 감소시키는 효능을 보이고 있다. 특히 간 내 총 지질량과 중성지방 함유량의 감소 정도로 보았을 때, ethanol 지방간 모델에서 더욱 두드러진 효능을 보이고 있다. 따라서 FM-5111과 FM-5131은 비알코올성 지방간 형성을 예방하고 알코올에 의해 형성된 지방간을 개선하는 효능을 가지고 있으며, 비알코올성 지방간과 알코올성 지방간 모델에서 간 손상 등을 억제하는 것으로 판단된다.
We demonstrated that Acanthopanax senticosus fermentation products (FM-5111 and FM-5131) administered to rats functionally protect against DL-ethionine-induced and ethanol-induced fatty liver models. In DL-ethionine-induced fatty liver models, the serum concentrations of aspartate aminotransferase (...
We demonstrated that Acanthopanax senticosus fermentation products (FM-5111 and FM-5131) administered to rats functionally protect against DL-ethionine-induced and ethanol-induced fatty liver models. In DL-ethionine-induced fatty liver models, the serum concentrations of aspartate aminotransferase (AST), as well as liver concentrations of triglyceride and total lipid against the control decreased in FM-5111 and FM-5131 treated rats. In ethanol-induced fatty liver models, FM-5111 and FM-5131 treated rats showed a decrease in the liver concentrations of triglyceride and total lipid in ethanol-induced fatty liver models. There were no significant differences in the serum concentrations of AST and alanine aminotransferase in FM-5111 and FM-5131 treated rats. Additionally, FM-5111-, or FM-5131-treated rats showed no significant differences in the body weight gain between the control. These results indicate that Acanthopanax senticosus fermentation products might have protective effects against DL-ethionine-induced and ethanol-induced fatty liver models.
We demonstrated that Acanthopanax senticosus fermentation products (FM-5111 and FM-5131) administered to rats functionally protect against DL-ethionine-induced and ethanol-induced fatty liver models. In DL-ethionine-induced fatty liver models, the serum concentrations of aspartate aminotransferase (AST), as well as liver concentrations of triglyceride and total lipid against the control decreased in FM-5111 and FM-5131 treated rats. In ethanol-induced fatty liver models, FM-5111 and FM-5131 treated rats showed a decrease in the liver concentrations of triglyceride and total lipid in ethanol-induced fatty liver models. There were no significant differences in the serum concentrations of AST and alanine aminotransferase in FM-5111 and FM-5131 treated rats. Additionally, FM-5111-, or FM-5131-treated rats showed no significant differences in the body weight gain between the control. These results indicate that Acanthopanax senticosus fermentation products might have protective effects against DL-ethionine-induced and ethanol-induced fatty liver models.
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문제 정의
본 연구에서는 두 종류의 가시오가피 발효물 추출물(FM-5111, FM-5131)에 대한 지방간 예방 및 개선 효능을 검토하였다. 그 결과 FM-5111, FM-5131 모두 ethionine과 ethanol 지방간 모델에서 간 손상의 지표인 AST의 수치를 감소시키며, 간 내 총 지질량과 중성지방 함유량을 감소시키는 효능을 보이고 있다.
제안 방법
DL-Ethionine 지방간 모델에서의 가시오가피 발효물 효능평가를 위해 시험물질인 FM-5111과 FM-5131을 DL-ethionine(Sigma-Aldrich) 투여일과 투여 하루 전후에 오전, 오후 두 번씩 총 6회에 걸쳐 위에서 언급한 농도로 경구투여 하였으며, ethionine은 생리식염수에 2%(w/v)로 녹여 200 mg/kg으로 경구투여 하였다.
Ethanol(Duksan, Seoul, Korea) 지방간 모델에서의 가시오가피 발효물 효능평가를 위해 30% ethanol을 10 mL/kg으로 오전, 오후 같은 시각에 매일 2회에 걸쳐 28일 동안 경구투여 하였으며, 시험물질은 ethanol 투여 15일째부터 14일 동안 위에서 언급한 농도로 경구투여 하였다(Table 1).
Ethionine 지방간 모델의 체중은 매일 한번씩, ethanol 지방간 모델의 체중은 매주 1회 일정한 시간에 동물용 체중계를 이용하여 측정하였다.
천연배지 원료를 수분이 63±3%가 되도록 정제수를 투입하고 autoclave(Jeio tech, Daejeon, Korea)에서 121 ℃, 20분간 초벌 멸균한 후 배양용기에 담긴 가시오가피 배지 부피가 60%가 되도록 적당한 압력으로 눌러주고 배양용기 뚜껑으로 밀폐시킨 후 autoclave(Jeio tech)에서 121℃, 40분간 멸균을 실시한 다음 가시오가피 배지를 25℃까지 급랭시켜 천연배지로 사용하였다. 가시오가피-영지버섯 발효물을 위한 천연배지에 영지버섯 종균을 9%씩 접종하고 28℃에서 14일간 배양하였으며, 가시오가피-상황버섯 발효물을 위한 천연배지에 상황버섯 종균을 9%씩 접종하고 28℃에서 30일간 배양하였다.
또한 두 시료에 대해 지표성분인 eleutheroside B, eleutheroside E와 β-glucan의 함량을 분석하였다.
본 연구는 가시오가피를 천연배지로 영지버섯 균사체와 상황버섯 균사체를 각각 배양하여 발효물을 제조하였고, DL-ethionine과 ethanol로 지방간이 유발된 rats에 가시오가피 발효물 추출물을 농도별로 투여하여 간 기능 개선에 대한 효과를 분석하였다.
사육상자 당 2수의 rats를 사육하였고, 사육환경은 자동환경조절장치로 다음과 같이 조절하였다(온도: 22±3℃, 상대습도: 50±10%, 조도: 200~300 Lux, 명암주기: 12시간 점등/ 12시간 소등, 조명시간: 8시~20시).
시험이 종료된 후 시험동물을 ethyl ether(Duksan)로 마취하여 복부대동맥으로부터 채혈하였다. 혈액은 원심분리(3,000 rpm, 15분)한 후 혈청을 회수하여 혈청자동분석기(Hitachi7060, Hitachi, Tokyo, Japan)를 이용하여 aspartate aminotransferase(AST)와 alanine aminotransferase(ALT)를 측정하였다.
사육상자 당 2수의 rats를 사육하였고, 사육환경은 자동환경조절장치로 다음과 같이 조절하였다(온도: 22±3℃, 상대습도: 50±10%, 조도: 200~300 Lux, 명암주기: 12시간 점등/ 12시간 소등, 조명시간: 8시~20시). 실험동물을 1개의 정상시험군(normal: 지방간 비유발), 1개의 음성대조군(control: ethionine or ethanol), 1개의 양성대조군(ethionine or ethanol, ursodeoxycholic acid(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 30 mg/kg 투여), 3개의 FM-5111 투여시험군(ethionine or ethanol, FM-5111-L 50 mg/kg, FM-5111-M 150 mg/kg, FM-5111-H 300 mg/kg), 3개의 FM-5131 투여시험군(ethionine or ethanol, FM-5131-L 50 mg/kg, FM-5131-M 150 mg/kg, FM-5131-H 300 mg/kg)으로 설정하였고 각 군당 8수의 rats를 공시하였다(Table 1).
영지버섯( Ganoderma lucidum ; KCTC 6729)과 상황버섯( Phellinus linteus ; KCTC 6719) 종균 제조는 potato dextrose agar(Difco, Franklin Lakes, NJ, USA) 배지에 접종하고 28℃에서 7일간 배양한 후, cork borer(Φ 8 mm)로 절취하여 멸균된 potato dextrose broth(Difco) 배지가 100 mL씩 분주되어 있는 삼각플라스크에 5~6개의 절취된 균주디스크를 접종하고 6일간 진탕배양(SI-400R, JEIOTECH, Seoul, Korea)한 다음 분쇄기(Waring, Winchester, CT, USA)로 균질화한 후 potato dextrose broth 배지가 100 mL씩 분주되어 있는 삼각플라스크에 9 mL를 접종한 후 5일간 배양하여 종균으로 사용하였다.
천연배지 원료를 수분이 63±3%가 되도록 정제수를 투입하고 autoclave(Jeio tech, Daejeon, Korea)에서 121 ℃, 20분간 초벌 멸균한 후 배양용기에 담긴 가시오가피 배지 부피가 60%가 되도록 적당한 압력으로 눌러주고 배양용기 뚜껑으로 밀폐시킨 후 autoclave(Jeio tech)에서 121℃, 40분간 멸균을 실시한 다음 가시오가피 배지를 25℃까지 급랭시켜 천연배지로 사용하였다.
시험이 종료된 후 시험동물을 ethyl ether(Duksan)로 마취하여 복부대동맥으로부터 채혈하였다. 혈액은 원심분리(3,000 rpm, 15분)한 후 혈청을 회수하여 혈청자동분석기(Hitachi7060, Hitachi, Tokyo, Japan)를 이용하여 aspartate aminotransferase(AST)와 alanine aminotransferase(ALT)를 측정하였다.
대상 데이터
5주령 Sprague-Dawley(SD) rats 수컷을 (주)대한바이오링크(Eumsung, Korea)에서 공급받았고, 입수동물은 1주일간 동물실에서 순화시킨 후 시험에 사용하였다. 사육상자 당 2수의 rats를 사육하였고, 사육환경은 자동환경조절장치로 다음과 같이 조절하였다(온도: 22±3℃, 상대습도: 50±10%, 조도: 200~300 Lux, 명암주기: 12시간 점등/ 12시간 소등, 조명시간: 8시~20시).
가시오가피-영지버섯 발효물과 가시오가피-상황버섯 발효물을 60℃에서 건조하여 열수추출한 후, 동결건조 하여 시료로 사용하였다. 또한 두 시료에 대해 지표성분인 eleutheroside B, eleutheroside E와 β-glucan의 함량을 분석하였다.
가시오가피-영지버섯 발효물은 가시오가피 줄기와 잎의 비율을 80 : 20으로 혼합하였고, 가시오가피-상황버섯 발효물은 가시오가피의 줄기와 잎의 비율이 50 : 50으로 혼합하여 천연배지 원료를 준비하였다. 영지버섯( Ganoderma lucidum ; KCTC 6729)과 상황버섯( Phellinus linteus ; KCTC 6719) 종균 제조는 potato dextrose agar(Difco, Franklin Lakes, NJ, USA) 배지에 접종하고 28℃에서 7일간 배양한 후, cork borer(Φ 8 mm)로 절취하여 멸균된 potato dextrose broth(Difco) 배지가 100 mL씩 분주되어 있는 삼각플라스크에 5~6개의 절취된 균주디스크를 접종하고 6일간 진탕배양(SI-400R, JEIOTECH, Seoul, Korea)한 다음 분쇄기(Waring, Winchester, CT, USA)로 균질화한 후 potato dextrose broth 배지가 100 mL씩 분주되어 있는 삼각플라스크에 9 mL를 접종한 후 5일간 배양하여 종균으로 사용하였다.
데이터처리
실험결과는 평균과 표준편차로 나타내었으며 SPSS program(SPSS 12.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 일원배치 분산분석(one-way ANOVA)을 실시하였으며, 유의성이 관찰되면 대조군과 유의차가 있는 시험군을 확인하기 위해 Dunnett's t-test의 다중검정을 실시하였다.
이론/모형
중성지방 분석은 Uchiyama와 Mihara(26)의 방법에 따라 1.15% KCl 용액으로 10%(w/v)가 되도록 잘라 균질화한 후, 원심분리 하여 얻어진 상층액을 Cleantech TG-S(Asan-parm, Seoul, Korea)를 이용하여 분석하였다.
총 지질 분석은 Frings와 Dunn(25)의 방법에 따라 상층액에 H2SO4(Sigma-Aldrich)를 가해 끓는 물에 10분간 가온한 후 얼음물에 냉각시켜 phospho-vanillin 용액을 가하여 37℃에서 15분간 반응시키고 상온에서 5분간 냉각하였다. 이 반응액을 spectrophotometer(UV 1601, Shimadzu, Kyoto, Japan)를 이용하여 540 nm로 흡광도를 측정하고, olive oil(Sigma-Aldrich)을 working standard solution으로 사용하여 지질의 양을 정량하였다.
성능/효과
Ethanol로 유발한 지방간 모델에서의 혈액으로부터 AST와 ALT 수치를 분석한 결과 ethanol로 지방간이 유도된 control군은 normal군에 비하여 모두 수치가 증가하였으며, 시험물질 투여군 중 FM-5111-M, FM-5111-H, FM-5131-H 군에서 control과 비교하여 AST의 수치가 유의적으로 감소하였다(Fig. 2A). ALT는 대조군과 비교하여 시험물질 투여군, 양성대조군 모두에서 유의적으로 감소하지 않았다(Fig.
Ethionine 지방간 모델에서 control군의 간 내 총 지질량은 간 g당 65.56 mg으로 normal군 31.01 mg에 비해 총 지질량이 2배 이상 증가되었으며, 시험물질 투여군의 간 내 총 지질량은 전체적으로 감소하는 경향을 보였다. 특히 FM-5111-L, FM-5111-M, FM-5131-M, FM-5131-H군에서 총 지질량이 유의적으로 감소하였다(Fig.
Ethionine 지방간 모델에서 control군의 간 조직 내 중성지방 함유량은 간 g당 52.28 mg으로 normal군 17.89 mg에 비하여 약 3배가량 증가하였으며, FM-5111-M, FM-5111-H, FM-5131-M, FM-5131-H 군에서 중성지방 함유량이 유의적으로 감소하였다(Fig. 4A). 시험물질 투여군의 중성지방 함유량 감소 정도는 양성대조군인 UCDA 투여군과 비슷한 정도를 보이고 있다.
Ethanol 지방간 모델에서 control군은 normal군에 비해 간 내 중성지방 함유량이 증가하였다. UDCA를 투여한 양성대조군의 간 내 중성지방 함유량은 감소하였으며, FM-5111-L, FM-5111-M, FM-5111-H, FM-5131-M, FM-5131-H 군에서 중성지방 함유량은 유의적으로 감소하였고(Fig. 4B), 시험물질 투여군의 중성지방 감소 정도는 normal 군의 감소수준으로 감소하였다. 간에서 에탄올 대사 시 alcohol dehydrogenase(ADH), acetaldehyde dehydroge-nase(ALDH) 효소들을 통해 알코올에서 유리된 수소이온이 보효소인 NAD(P)+로 이송되어 NADH가 형성되며, 이때 간 세포 내에 NAD(P)+의 소모가 증가되어 NADH가 너무 많아지면서 NAD(P)+/NADH 비율의 불균형이 유도되어(29) 세포독성이 유발된다(30).
Ethanol 지방간 모델에서 control군은 normal군에 비해 간 내 총 지질량이 증가하였다. UDCA를 투여한 양성대조군의 간 내 총 지질량은 감소하였으며, 모든 시험물질 투여군에서 총 지질량은 유의적으로 현저히 감소하였고(Fig. 3B), 시험물질 투여군의 총 지질량은 양성대조군보다 더 감소하였다. 또한 시험물질 투여군에서 총 지질량이 감소한 것은 시험물질 투여군의 간 내 인지질이나 지방산의 양이 감소한 것으로 사료된다.
본 연구에서는 두 종류의 가시오가피 발효물 추출물(FM-5111, FM-5131)에 대한 지방간 예방 및 개선 효능을 검토하였다. 그 결과 FM-5111, FM-5131 모두 ethionine과 ethanol 지방간 모델에서 간 손상의 지표인 AST의 수치를 감소시키며, 간 내 총 지질량과 중성지방 함유량을 감소시키는 효능을 보이고 있다. 특히 간 내 총 지질량과 중성지방 함유량의 감소 정도로 보았을 때, ethanol 지방간 모델에서 더욱 두드러진 효능을 보이고 있다.
특히 간 내 총 지질량과 중성지방 함유량의 감소 정도로 보았을 때, ethanol 지방간 모델에서 더욱 두드러진 효능을 보이고 있다. 따라서 FM-5111과 FM-5131은 비알코올성 지방간 형성을 예방하고 알코올에 의해 형성된 지방간을 개선하는 효능을 가지고 있으며, 비알코올성 지방간과 알코올성 지방간 모델에서 간 손상 등을 억제하는 것으로 판단된다.
3A). 이 결과에서 보면 시험물질 투여군의 간 내 총 지질량이 양성대조군인 UDCA 투여군보다 더 낮아진 것을 알 수 있다.
이러한 결과들은 FM-5111과 FM-5131이 ethionine과 ethanol 지방간 모델에서 간 내 중성지방의 축적을 예방하는 데 효능을 갖는 것을 보여주고 있으며, 그 효능은 양성대조군인 UCDA와 유사함을 알 수 있었다. 또한 FM-5111과 FM-5131의 이러한 효능은 ethionine 지방간 모델과 ethanol 지방간 모델에서 유사한 경향을 보이고 있다.
이러한 결과로 볼 때 FM-5111, FM-5131은 ethionine과 ethanol에 의해 유발된 지방간 모델에서 간 손상에 대한 예방 및 개선 효능을 갖는 것으로 사료된다.
또한 시험물질 투여군에서 총 지질량이 감소한 것은 시험물질 투여군의 간 내 인지질이나 지방산의 양이 감소한 것으로 사료된다. 이러한 결과로 볼 때, ethionine 또는 ethanol 지방간 모델에서 FM-5111과 FM-5131은 간 내 지질의 축적을 예방하는 효능을 갖는 것으로 판단된다. 그리고 이러한 효능은 ethionine 지방간 모델보다 ethanol 지방간 모델에서 더욱 두드러지게 나타나고 있다.
지방간 모델에서 간 기능 개선 효능평가에 사용된 시료인 FM-5111, FM5131의 eleutheroside B, E와 β-glucan의 함량을 분석한 결과 eleutheroside B의 경우 FM-5111은 0.050 mg/g, FM5131은 0.028 mg/g으로 분석되었으며, eleutheroside E의 경우 FM-5111은 0.064 mg/g, FM5131은 0.074 mg/g으로 분석되었다.
체중 측정결과 전체 시험기간에 걸쳐 ethionine 및 ethanol로 유발한 지방간 모델에서 음성대조군(control)과 비교하여 양성대조군 및 시험물질 투여군에서 통계적으로 유의성 있는 변화는 관찰되지 않았다(Table 3). 이러한 결과는 지방간 모델에서 시험물질 투여가 시험동물의 생육에 부정적인 영향을 주고 있지 않는 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
지방간이란?
지방간이란 지방의 과도한 섭취, 간 내 축적 및 합성 증가(4), 간장 내 저장지방 증가 및 간장으로부터 말초조직으로 이동하는 지방의 감소, 배출 감소 등이 원인이 되어(2,5) 정상적인 지방대사가 이루어지지 못하여 지방이 전체 간 무게의 5% 이상을 차지하게 되는 경우를 말한다(2).
비알코올성 지방간질환에 포함되는 질환은?
비알코올성 지방간질환(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)은 알코올 섭취가 거의 없는 사람에서 나타나며, 특별한 임상적 의의가 없는 단순한 지방간부터 간경화를 일으키는 더 심한 형태의 비알코올성 지방간염(NASH)에 이르는 다양한 범위의 간질환을 포함한다(9). 근래에 들어 전 세계적으로 비만, 당뇨, 고혈압, 고지혈증 등 대사성 증후군의 유병률이 증가하면서 비알코올성 지방간의 유병률도 증가됨에 따라 임상적으로 많은 관심을 끌고 있다(10-13).
영지버섯 균사체와 상황버섯 균사체의 효능은?
영지버섯( Ganderma lucidum )은 담자균류의 다공균과에 속하는 버섯으로 이뇨, 강장, 면역, 항암 등의 치료제로서 이용되고 있으며(18-20), 영지버섯에 대한 항암작용, 면역증강작용, 항알레르기작용, 항고혈압작용, 고지혈증 개선 및 혈당강하작용 등에 대해 보고되어 있다(21-24). 상황버섯(Phellinus linteus)은 소화기 계통의 암인 위암, 식도암, 십이지장암, 결장암, 직장암, 간암의 절제 수술 후 화학요법을 병행할 때 면역기능을 증강시키며, 자궁출혈 및 대하, 월경불순, 장출혈, 오장 및 위장 기능을 활성화시키는 작용과 해독작용이 있다고 알려졌다(20).
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