[논문]흰쥐에서 감귤과피 추출물의 알코올성 지방간 개선 작용

김주연; 최인욱; 노상규

doi:10.3746/jkfn.2014.43.2.187

흰쥐에서 감귤과피 추출물의 알코올성 지방간 개선 작용
Protective Effect of Citrus unshiu Peel Extract on Ethanol-Induced Fatty Liver in Rats 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.43 no.2, 2014년, pp.187 - 193

김주연 (국립창원대학교 식품영양학과) , 최인욱 (한국식품연구원) , 노상규 (국립창원대학교 식품영양학과)

초록
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본 연구는 최근 다양한 생리활성으로 주목받고 있는 감귤과 피 추출물의 급여가 지속적인 알코올 섭취로 인한 알코올성 지방간 개선에 미치는 영향을 동물실험을 통해 조사하였다. 지방간 유도식이인 Lieber-DeCarli 액체식이를 공급하였으며, 액체 표준식이만 공급받는 동물군을 대조군(control), 대조군과의 열량 차이를 에탄올로 보충한 액체식이를 공급받는 동물군을 에탄올군(ethanol), 에탄올군과 동일한 식이와 감귤과피 농축액을 마리당 1 mL 혼합한 액체식이를 공급받는 동물군을 감귤과피 추출물 투여군으로 하여 그룹당 8마리씩 6주간 사육하였다. 실험 시작 전, 3주째 그리고 6주째에 혈액을 채취하였고 간은 6주 혈액 채취 직후 적출하였다. 체중증가율은 대조군과 비교하여 에탄올군, 감귤과피 추출물 투여군에서 유의적으로 감소하였으며, 혈액의 중성지방 농도는 대조군, 에탄올군, 감귤박 추출물 투여군의 순으로 높게 나타났고, 혈중 ALT, AST, ALP의 농도는 대조군과 비교해서 에탄올군에서 유의적으로 증가하였으나 감귤과피 추출물에 의해서 감소하였다. 영상촬영을 통한 간 조직의 지방구 양은 대조군에 비해 에탄올군의 간 조직에서 지방구가 축적되어 크기가 커진 것을 확인할 수 있었고 감귤과피 추출물 투여에 의해서 대조군 수준으로 작아진 것으로 나타났다. 이와 유사하게 간조직의 총지방 함량과 콜레스테롤의 농도는 알코올 투여로 유의적으로 증가하였으나 감귤과피 추출물 투여에 의해서 감소되는 것으로 나타났다. 간 조직의 주요 지방 종류별 총지방산 비교에서도 콜레스테롤, 중성지방, 인지질 분획의 대부분의 지방산 함량이 에탄올군에 비해 감귤과피 추출물 투여군에서 유의적으로 대조군 수준으로 낮아진 것으로 나타났다. 본 연구에서는 감귤과피 추출물이 알코올의 섭취로 인해 증가된 간 기능 지표 수준을 개선시키고, 간조직의 지방간 형성을 유의적으로 억제시키는 것을 확인하였다. 이는 감귤과피 추출물에 함유되어 있는 다양한 플라보노이드 성분이 알코올에 의한 지방 축적을 억제하고 간 기능을 개선시켜 지방간 증상을 완화시킬 수 있음을 증명하여 앞으로 감귤과피가 지방대사 개선 식품소재로서 이용가치가 높아질 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study investigated whether or not Citrus unshiu peel extract (CPE) affects fat accumulation in livers of rats fed an ethanol-containing liquid diet. Initially, male Sprague-Dawley rats were housed individually in stainless steel, wire-bottomed cages with free access to a Lieber-Decarli control liquid diet. Rats were divided by body weight into three groups of eight each: one group of rats was fed the Lieber-Decarli control liquid diet devoid of ethanol (control), another was fed the Lieber-Decarli ethanol diet (ethanol), and third was fed the same ethanol diet except containing CPE. All three groups were fed their respective diets for 6 weeks. Serum and liver lipids were analyzed and liver histology performed. Body weight did not differ among the groups over the 6-wk duration. Histology images showed that CPE administration significantly improved fat accumulation in livers, which was induced by ethanol diet. Serum levels of transaminases and lipids also were reduced by CPE consumption. Taken together, the results indicate that CPE may protect ethanol-induced fatty liver by lowering fat accumulation in both the liver and blood. The protective effects of CPE appear to be due to its phenolic contents.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 최근 다양한 생리활성으로 주목받고 있는 감귤과피 추출물의 급여가 지속적인 알코올 섭취로 인한 알코올성지방간 개선에 미치는 영향을 동물실험을 통해 조사하였다. 지방간 유도식이인 Lieber-DeCarli 액체식이를 공급하였으며, 액체 표준식이만 공급받는 동물군을 대조군(control), 대조군과의 열량 차이를 에탄올로 보충한 액체식이를 공급받는 동물군을 에탄올군(ethanol), 에탄올군과 동일한 식이와 감귤과피 농축액을 마리당 1 mL 혼합한 액체식이를 공급받는 동물군을 감귤과피 추출물 투여군으로 하여 그룹당 8마리씩 6주간 사육하였다.
Moon 등(35)은 알코올을 투여한 군에서는 지방구가 증가하는 반면 감귤 추출물을 함께 투여한 군에서는 지방구의 축적이 완화되었다고 보고하였고, Seo 등(36)은 알코올만 투여한 군에 비해 naringin을 함께 투여한 군에서 간세포에 축적되는 지방구의 함량이 유의적으로 낮은 것으로 보고하였다. 본 연구에서도 감귤과피 추출물에 함유된다양한 플라보노이드 성분이 알코올을 섭취한 동물의 간지질 함량을 개선하여 간 조직 지방질 축적에 긍정적인 효과를 보인 것으로 사료된다.
이러한 감귤은 식품산업에 있어서 대부분이 감귤 주스나 감귤을 원료로 한 음료에 주로 사용되고 있으나 과즙으로서의 효율성이 약한 과피는 연간 15만 톤 이상이 부산물로 남기 때문에(17), 감귤과피를 이용한 효율적 이용이 어느 때보다 요구되는 실정이다. 이에 본 연구는 흰쥐를 이용하여 최근 다양한 생리활성 함유로 주목받고 있는 감귤과피 추출물(citrus peel extract)의 지속적인 공급이 알코올 과다 공급으로 유도한 지방간의 지방 축적에 어떤 영향을 미치는지 조사하기 위하여 설계되었다.

가설 설정

2)Values in a row not sharing a common superscript differ significantly (P<0.05).

제안 방법

간의 총지방 추출을 통한 주요 지방은 분획칼럼(aminopropyl solidphase column: Bond Elut NH2, Varian Sample Preparation Products, Harbor City, CA, USA)과 추출장치(VACELUT SPS 24, Varian, Sao Paulo, Brazil)를 이용하여 분획하였다(21,22). 17:0과 에스테르 결합된 콜레스테롤, 중성지질, 인지질을 표준물질(internal standard)로 간 총지질추출물과 혼합한 후, hexane, hexane : chloroform : ethyl-acetate(100:5:5, v/v/v), chloroform : methanol : acetic-acid(100:2:2, v/v/v), methanol : chloroform : water(10:5:4, v/v/v)의 용매를 이용하여 콜레스테롤, 중성지방, 인지질을 순서대로 분획하였다. 분획한 지방질의 각 지방산분석은 GC를 이용하여 Folch 등(20) 및 Slover와 Lanze(23)의 방법에 따라 측정하였다.
난괴법으로 8마리씩 3군으로 나누어 7일 동안 Lieber-DeCarli 액체 표준식이에 적응시켰다. Lieber-DeCarli 액체 표준식이를 공급받는 동물군을 대조군(control), 대조군 표준식이의 탄수화물 대신에 에탄올에 의한 열량 보충으로 대조군과 동일한 열량의 액체식이를 공급받는 동물군을 에탄올군(ethanol), 에탄올군과 동일한 식이와 감귤박 추출물을 마리당 1 mL 혼합한 액체식이를 공급받는 동물군을 감귤과피 추출물군(CPE)으로 정하였다. 저농약 친환경 감귤껍질을 한국식품연구원(Korea Food Research Institute)에서 개발된 분리기술로 추출한 추출물을 실험에 이용하였다.
간 지질성분 분석간의 지질은 chloroform : methanol(v/v, BHT 151.3 μmol/L) 혼합 유기용매 방법으로 추출하였으며(20), 유기용매 휘발 후(N-EVAPTM 111, Organomation Associates Inc., Berlin, MA, USA) 총지방량을 측정하였다.
간은 적출하여 급 동결시킨 후 5 μm 두께로 잘라 Hematoxylin(Invitrogen Corp., Camarillo, UK)과 Eosin(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA) 염색을 실시하였다.
, Berlin, MA, USA) 총지방량을 측정하였다. 간의 총지방 추출을 통한 주요 지방은 분획칼럼(aminopropyl solidphase column: Bond Elut NH2, Varian Sample Preparation Products, Harbor City, CA, USA)과 추출장치(VACELUT SPS 24, Varian, Sao Paulo, Brazil)를 이용하여 분획하였다(21,22). 17:0과 에스테르 결합된 콜레스테롤, 중성지질, 인지질을 표준물질(internal standard)로 간 총지질추출물과 혼합한 후, hexane, hexane : chloroform : ethyl-acetate(100:5:5, v/v/v), chloroform : methanol : acetic-acid(100:2:2, v/v/v), methanol : chloroform : water(10:5:4, v/v/v)의 용매를 이용하여 콜레스테롤, 중성지방, 인지질을 순서대로 분획하였다.
Louis, MO, USA) 염색을 실시하였다. 간조직의 지방구를 확인하기 위하여 Oil-Red-O(Sigma-Aldrich Co.)로 염색하여 광학-형광현미경(Leica DM6000B)으로 관찰하였다.
건조한 감귤과피 분말에 20배 용량(w/v)의 70% 에탄올을 첨가한 후 극초음파장치(VCX 750, Sonics and Materials Inc., Newtown, CT, USA)를 이용, 30°C에서 20분간 추출하였다.
, (주)중앙실험동물, Seoul, Korea)으로 국립창원대학교 식품영양학과 동물사육실에서 항온항습장치를 이용하여 실내온도 22±2°C, 상대습도 55±5%로 유지하였고 12시간 간격의 명암주기 환경에서 개인별 케이지로 자유롭게 공급된 증류수와 AIN-93G 표준식이로 실험식이 공급 시까지 사육하였다. 난괴법으로 8마리씩 3군으로 나누어 7일 동안 Lieber-DeCarli 액체 표준식이에 적응시켰다. Lieber-DeCarli 액체 표준식이를 공급받는 동물군을 대조군(control), 대조군 표준식이의 탄수화물 대신에 에탄올에 의한 열량 보충으로 대조군과 동일한 열량의 액체식이를 공급받는 동물군을 에탄올군(ethanol), 에탄올군과 동일한 식이와 감귤박 추출물을 마리당 1 mL 혼합한 액체식이를 공급받는 동물군을 감귤과피 추출물군(CPE)으로 정하였다.
동물 혈액의 지질 농도 및 지방간 주요 표지자의 변화를6주 동안 살펴보기 위하여, 안구혈액채취법(retro-orbitalsinus bleeding)으로 Lieber-DeCarli 액체식이를 공급하기 직전(0주), 3주, 6주째 시점에서 12시간 공복 혈액을 채취하였다. 혈청 총콜레스테롤, HDL-콜레스테롤 그리고 중성지방 농도는 효소적 방법((주)아산제약, Seoul, Korea)으로 측정하였다.
이러한 조건하에서 각각의 액체식이를 매일 70 mL씩 6주 동안 지속적으로 공급하였다. 또한 동물의 체중 변화량을 측정하기 위해서 2주마다 각 동물의 체중을 측정하였다.
메틸화된 지방산의 분리 및 계산은 같은 분석조건의 표준 지방산(Nu-Chek Prep Inc., Elysian, MN, USA)과 비교하여 DB-23(50%-cyanopropyl-methyl polysiloxane; 0.15 μm, 0.2 mm; 60 m, Agilent Technologies, Inc., Wilmington, DE, USA)로 장착된 GC(model GC 7890A, Agilent Technologies, Inc.)를 이용하여 측정하였다.
여과 후 남은 고형분은 동결건조 하여 감귤과피 90%이상의 순도를 가진 hesperidin을 획득하였고, 물 추출물은ethyl acetate를 첨가하여 층 분리 후 감압농축기로 ethylacetate 층의 용매를 제거하고 동결건조 하여 순도 70%의narirutin을 획득하였다. 본 연구에서는 hesperidin fraction(95% hesperidin)과 narirutin fraction(70% narirutin,12% narirutin)을 일반적인 감귤과피에 함유된 조성에 맞춰4:1로 혼합하여 최종적으로 액상의 형태로 본 실험에 사용하였고, 이러한 과정을 통해 순도를 향상시킨 hesperidin과 narirutin의 함량은 HPLC(Waters 2545, Waters Corp.,Milford, MA, USA)를 이용하여 분석하였다(19). Table 1의 Lieber-DeCarli 액체식이에는 매일 실험동물에 제공된 양(1 mL)이 약 449 μg의 hesperidin과 약 105 μg의 narirutin이 함유되어 있다.
지방간 유도식이인 Lieber-DeCarli 액체식이를 공급하였으며, 액체 표준식이만 공급받는 동물군을 대조군(control), 대조군과의 열량 차이를 에탄올로 보충한 액체식이를 공급받는 동물군을 에탄올군(ethanol), 에탄올군과 동일한 식이와 감귤과피 농축액을 마리당 1 mL 혼합한 액체식이를 공급받는 동물군을 감귤과피 추출물 투여군으로 하여 그룹당 8마리씩 6주간 사육하였다. 실험 시작 전, 3주째 그리고 6주째에 혈액을 채취하였고 간은 6주 혈액 채취 직후 적출하였다. 체중증가율은 대조군과 비교하여 에탄올군, 감귤과피 추출물 투여군에서 유의적으로 감소하였으며, 혈액의 중성지방 농도는 대조군, 에탄올군, 감귤박 추출물 투여군의 순으로 높게 나타났고, 혈중 ALT, AST, ALP의 농도는 대조군과 비교해서 에탄올군에서 유의적으로 증가하였으나 감귤과피 추출물에 의해서 감소하였다.
0으로 조정하고 12°C로 냉각하여 여과하였다. 여과 후 남은 고형분은 동결건조 하여 감귤과피 90%이상의 순도를 가진 hesperidin을 획득하였고, 물 추출물은ethyl acetate를 첨가하여 층 분리 후 감압농축기로 ethylacetate 층의 용매를 제거하고 동결건조 하여 순도 70%의narirutin을 획득하였다. 본 연구에서는 hesperidin fraction(95% hesperidin)과 narirutin fraction(70% narirutin,12% narirutin)을 일반적인 감귤과피에 함유된 조성에 맞춰4:1로 혼합하여 최종적으로 액상의 형태로 본 실험에 사용하였고, 이러한 과정을 통해 순도를 향상시킨 hesperidin과 narirutin의 함량은 HPLC(Waters 2545, Waters Corp.
간 조직의 총지질 함량은 대조군에 비해 에탄올군에서 유의적으로 급격히 증가하였고, 에탄올군에 비해 감귤과피 추출물 투여군에서는 대조군 수준으로 유의적으로 감소하였다(Table 2). 이와 관련하여 총지질을 구성하는 주요 지방에 에스테르화된 지방산의 함량을 조사하기 위하여 먼저 주요 지방 분획을 실시하였다. 6주간의 에탄올 공급을 통해 주요 지방으로 에스테르화된 지방산은 중성지방 분획에서 가장 두드러지게 유의적으로 증가하였으며, 그중 팔미트산(16:0), 올레산(18:1), 리놀렌산(18:2)이 가장 높은 농도로 증가됨을 알 수 있었다.
본 연구는 최근 다양한 생리활성으로 주목받고 있는 감귤과피 추출물의 급여가 지속적인 알코올 섭취로 인한 알코올성지방간 개선에 미치는 영향을 동물실험을 통해 조사하였다. 지방간 유도식이인 Lieber-DeCarli 액체식이를 공급하였으며, 액체 표준식이만 공급받는 동물군을 대조군(control), 대조군과의 열량 차이를 에탄올로 보충한 액체식이를 공급받는 동물군을 에탄올군(ethanol), 에탄올군과 동일한 식이와 감귤과피 농축액을 마리당 1 mL 혼합한 액체식이를 공급받는 동물군을 감귤과피 추출물 투여군으로 하여 그룹당 8마리씩 6주간 사육하였다. 실험 시작 전, 3주째 그리고 6주째에 혈액을 채취하였고 간은 6주 혈액 채취 직후 적출하였다.
지방간 증상 정도 측정을 위한 간 조직 관찰은 동결절편기(Leica CM 1850, Heidelberger, Germany)와 광학-형광현미경(Leica DM6000B)을 이용하였다. 6주째에 각 그룹에서 평균 체중에 가장 근접한 동물의 간 조직을 이용하였다.
지방간 증상을 육안으로 직접 판단하기 위해 Oil-Red-O시약으로 염색하여 조직학적 분석을 실시하였다. Fig.

대상 데이터

, Bethlehem, PA, USA)는 지방간을 효과적으로 유도하기 위해서 corn oil을 첨가하여 지방의 함량이 상향 조정된 식이이다(18). 대조군의 식이는 열량의 41.4%를 지방, 18.1%를 단백질, 39.3%를 탄수화물에서 공급받았으며, 에탄올군의 식이는 지방과 단백질은 대조군의 것과 같으며 탄수화물을 3.43%로 줄이는 대신 에탄올에서 35.8%의 열량이 공급되도록 조성되었다(Table 1). 이러한 조건하에서 각각의 액체식이를 매일 70 mL씩 6주 동안 지속적으로 공급하였다.
실험동물은 8주령의 수컷 Sprague-Dawley rat(Harlan Sprague Dawley, Inc., (주)중앙실험동물, Seoul, Korea)으로 국립창원대학교 식품영양학과 동물사육실에서 항온항습장치를 이용하여 실내온도 22±2°C, 상대습도 55±5%로 유지하였고 12시간 간격의 명암주기 환경에서 개인별 케이지로 자유롭게 공급된 증류수와 AIN-93G 표준식이로 실험식이 공급 시까지 사육하였다.
Lieber-DeCarli 액체 표준식이를 공급받는 동물군을 대조군(control), 대조군 표준식이의 탄수화물 대신에 에탄올에 의한 열량 보충으로 대조군과 동일한 열량의 액체식이를 공급받는 동물군을 에탄올군(ethanol), 에탄올군과 동일한 식이와 감귤박 추출물을 마리당 1 mL 혼합한 액체식이를 공급받는 동물군을 감귤과피 추출물군(CPE)으로 정하였다. 저농약 친환경 감귤껍질을 한국식품연구원(Korea Food Research Institute)에서 개발된 분리기술로 추출한 추출물을 실험에 이용하였다. 동물사육에 사용된 Lieber-DeCarli액체식이(Diet Inc.

이론/모형

17:0과 에스테르 결합된 콜레스테롤, 중성지질, 인지질을 표준물질(internal standard)로 간 총지질추출물과 혼합한 후, hexane, hexane : chloroform : ethyl-acetate(100:5:5, v/v/v), chloroform : methanol : acetic-acid(100:2:2, v/v/v), methanol : chloroform : water(10:5:4, v/v/v)의 용매를 이용하여 콜레스테롤, 중성지방, 인지질을 순서대로 분획하였다. 분획한 지방질의 각 지방산분석은 GC를 이용하여 Folch 등(20) 및 Slover와 Lanze(23)의 방법에 따라 측정하였다. 메틸화된 지방산의 분리 및 계산은 같은 분석조건의 표준 지방산(Nu-Chek Prep Inc.
동물 혈액의 지질 농도 및 지방간 주요 표지자의 변화를6주 동안 살펴보기 위하여, 안구혈액채취법(retro-orbitalsinus bleeding)으로 Lieber-DeCarli 액체식이를 공급하기 직전(0주), 3주, 6주째 시점에서 12시간 공복 혈액을 채취하였다. 혈청 총콜레스테롤, HDL-콜레스테롤 그리고 중성지방 농도는 효소적 방법((주)아산제약, Seoul, Korea)으로 측정하였다. 혈청의 alanine transminase(ALT)와 aspartate transminase(AST)의 활성 측정은 Reitman-Frankel법을 이용하여 측정하였고, alkaline phosphatase(ALP)의 활성은 kit((주)아산제약)을 이용하여 측정하였다.
혈청 총콜레스테롤, HDL-콜레스테롤 그리고 중성지방 농도는 효소적 방법((주)아산제약, Seoul, Korea)으로 측정하였다. 혈청의 alanine transminase(ALT)와 aspartate transminase(AST)의 활성 측정은 Reitman-Frankel법을 이용하여 측정하였고, alkaline phosphatase(ALP)의 활성은 kit((주)아산제약)을 이용하여 측정하였다.

성능/효과

이와 관련하여 총지질을 구성하는 주요 지방에 에스테르화된 지방산의 함량을 조사하기 위하여 먼저 주요 지방 분획을 실시하였다. 6주간의 에탄올 공급을 통해 주요 지방으로 에스테르화된 지방산은 중성지방 분획에서 가장 두드러지게 유의적으로 증가하였으며, 그중 팔미트산(16:0), 올레산(18:1), 리놀렌산(18:2)이 가장 높은 농도로 증가됨을 알 수 있었다.이들 주요 지방산들은 콜레스테롤이나 인지질 분획에서도 중성지방 분획과 유사한 양상으로 유의적으로 현저히 증가됨을 확인하였다.
6주째 나타난 간 조직 손상과 관련된 지방간 표지자 중ALT, AST, ALP의 혈중 농도는 대조군에 비해 에탄올군에서 각각 137%, 340%, 56%로 급격히 유의적으로 증가하였으나 감귤과피 추출물의 공급으로 인해 대조군에 준한 수준으로 유의적으로 감소하는 경향을 보였다. 특히 ALT의 혈중 농도는 에탄올군과 비교하여 감귤과피 추출물을 공급받은 동물군은 추출물 섭취로 약 65% 이상 감소하였다(Table2).
6주 동안 감귤과피 추출물의 공급이 혈액의 중성지방과콜레스테롤 농도, 지방간 표지자 그리고 간의 총지방 함량에 미치는 영향은 Table 2와 같다. 6주째 나타난 혈중 중성지방 농도는 알코올 섭취에 의한 영향으로 대조군에 비해 유의적으로 감소하였으며 에탄올군에 비해 감귤과피 추출물 투여군에서 더욱더 유의적으로 감소하여, 감귤과피 투여에 의한 혈액의 중성지질 농도가 억제된 것으로 나타났다. 혈청의총 콜레스테롤 농도는 대조군에 비해 알코올을 섭취한 두 동물군의 각각의 수치가 유의적으로 증가하였으나, 에탄올만 투여받은 동물군과 감귤과피 추출물을 함께 제공받은 동물군 간의 비교에서는 유의적인 차이 없이 억제되는 경향만 보였다.
지방간 증상을 육안으로 직접 판단하기 위해 Oil-Red-O시약으로 염색하여 조직학적 분석을 실시하였다. Fig. 1에 나타난 바와 같이 대조군의 간에서는 간세포질에 축적된 지방구의 크기가 작고 고루 펼쳐져 있으며 그 양이 적었으나,6주간 알코올을 섭취한 에탄올군의 간에서는 지방구의 크기가 급격히 늘어난 것을 확인할 수 있었다. 이와 비교하여 6주간 감귤과피 추출물을 알코올식이와 함께 섭취한 군의 간조직 사진에서는 에탄올군에 비해 축적되는 지방구의 양과 크기가 확연히 감소된 것을 확인할 수 있었으며, 이는 Table 2에서 나타낸 바와 같이 간의 총 지방함량(mg/g liver)도 대조군이 213.
혈청의총 콜레스테롤 농도는 대조군에 비해 알코올을 섭취한 두 동물군의 각각의 수치가 유의적으로 증가하였으나, 에탄올만 투여받은 동물군과 감귤과피 추출물을 함께 제공받은 동물군 간의 비교에서는 유의적인 차이 없이 억제되는 경향만 보였다. HDL-콜레스테롤과 non-HDL 콜레스테롤 농도도 대조군에 비해 에탄올군과 감귤과피 추출물 투여군의 유의적인 증가가 나타났으나 감귤과피 추출물에 의한 유의적인 영향 없이 감소하는 경향만 보였다. 간 조직의 총지방함량(total lipid, mg/g)은 대조군과 비교해서 6주간의 지속적인 알코올 투여로 알코올 투여군의 수치는 약 59% 이상유의적으로 증가하였고 이에 비해서 알코올 투여군과 같은 양의 알코올식이와 함께 감귤과피 추출물을 투여 받은 동물군에서는 중성지질 함량이 급격히 감소하여 대조군 수준으로 감소하였다.
HDL-콜레스테롤과 non-HDL 콜레스테롤 농도도 대조군에 비해 에탄올군과 감귤과피 추출물 투여군의 유의적인 증가가 나타났으나 감귤과피 추출물에 의한 유의적인 영향 없이 감소하는 경향만 보였다. 간 조직의 총지방함량(total lipid, mg/g)은 대조군과 비교해서 6주간의 지속적인 알코올 투여로 알코올 투여군의 수치는 약 59% 이상유의적으로 증가하였고 이에 비해서 알코올 투여군과 같은 양의 알코올식이와 함께 감귤과피 추출물을 투여 받은 동물군에서는 중성지질 함량이 급격히 감소하여 대조군 수준으로 감소하였다. 또한 간 조직의 콜레스테롤 수치도 약 110%이상 유의적으로 증가하였고 6주간의 지속적인 감귤과피 투여에 의해서 대조군 수준에는 미치지 못했으나 유의적으로 감소하는 경향을 보였다.
6주 동안 감귤과피 추출물의 공급이 간조직의 주요 지방(콜레스테롤, 중성지방, 인지질)을 구성하는 주요 지방산의조성에 미치는 영향은 Table 3과 같다. 간 조직의 총지질 함량은 대조군에 비해 에탄올군에서 유의적으로 급격히 증가하였고, 에탄올군에 비해 감귤과피 추출물 투여군에서는 대조군 수준으로 유의적으로 감소하였다(Table 2). 이와 관련하여 총지질을 구성하는 주요 지방에 에스테르화된 지방산의 함량을 조사하기 위하여 먼저 주요 지방 분획을 실시하였다.
이와 유사하게 간조직의 총지방 함량과 콜레스테롤의 농도는 알코올 투여로 유의적으로 증가하였으나 감귤과피 추출물 투여에 의해서 감소되는 것으로 나타났다. 간 조직의주요 지방 종류별 총지방산 비교에서도 콜레스테롤, 중성지방, 인지질 분획의 대부분의 지방산 함량이 에탄올군에 비해 감귤과피 추출물 투여군에서 유의적으로 대조군 수준으로 낮아진 것으로 나타났다. 본 연구에서는 감귤과피 추출물이알코올의 섭취로 인해 증가된 간 기능 지표 수준을 개선시키고, 간조직의 지방간 형성을 유의적으로 억제시키는 것을 확인하였다.
대조군과 실험군 모두 실험이 시작된 시점부터 종료시점인 6주째까지 지속적인 체중증가율을 보였다. 그리고 알코올을 공급받은 동물군인 에탄올군과 감귤과피 추출물군의 체중 증가는 대조군과 비교하여 실험 2주째부터6주째까지 유의적으로 감소한 것으로 나타났으나 이 두 동물군 사이에는 유의적인 차이가 없었다. 지속적인 알코올 섭취로 인한 일련의 체중감소 현상은 알코올 산화시스템에서의 ATP 생성의 저하가 원인일 수 있으며(24), 식이섭취량감소에 따른 영양결핍 현상을 배제시킨 Lieber와 Decarli(25)의 연구와 Nam 등(26)의 연구에서도 알코올을 투여한 군에서 유사한 체중감소 현상이 나타난다고 보고하였다.
6주 동안 hesperidin과 narirutin이 다량 함유된 감귤과피 추출물이 실험동물의 체중 증가에 미치는 영향은 Table2에 정리하였다. 대조군과 실험군 모두 실험이 시작된 시점부터 종료시점인 6주째까지 지속적인 체중증가율을 보였다. 그리고 알코올을 공급받은 동물군인 에탄올군과 감귤과피 추출물군의 체중 증가는 대조군과 비교하여 실험 2주째부터6주째까지 유의적으로 감소한 것으로 나타났으나 이 두 동물군 사이에는 유의적인 차이가 없었다.
간 조직의 총지방함량(total lipid, mg/g)은 대조군과 비교해서 6주간의 지속적인 알코올 투여로 알코올 투여군의 수치는 약 59% 이상유의적으로 증가하였고 이에 비해서 알코올 투여군과 같은 양의 알코올식이와 함께 감귤과피 추출물을 투여 받은 동물군에서는 중성지질 함량이 급격히 감소하여 대조군 수준으로 감소하였다. 또한 간 조직의 콜레스테롤 수치도 약 110%이상 유의적으로 증가하였고 6주간의 지속적인 감귤과피 투여에 의해서 대조군 수준에는 미치지 못했으나 유의적으로 감소하는 경향을 보였다.
간 조직의주요 지방 종류별 총지방산 비교에서도 콜레스테롤, 중성지방, 인지질 분획의 대부분의 지방산 함량이 에탄올군에 비해 감귤과피 추출물 투여군에서 유의적으로 대조군 수준으로 낮아진 것으로 나타났다. 본 연구에서는 감귤과피 추출물이알코올의 섭취로 인해 증가된 간 기능 지표 수준을 개선시키고, 간조직의 지방간 형성을 유의적으로 억제시키는 것을 확인하였다. 이는 감귤과피 추출물에 함유되어 있는 다양한 플라보노이드 성분이 알코올에 의한 지방 축적을 억제하고 간 기능을 개선시켜 지방간 증상을 완화시킬 수 있음을 증명하여 앞으로 감귤과피가 지방대사 개선 식품소재로서 이용가치가 높아질 것으로 사료된다.
체중증가율은 대조군과 비교하여 에탄올군, 감귤과피 추출물 투여군에서 유의적으로 감소하였으며, 혈액의 중성지방 농도는 대조군, 에탄올군, 감귤박 추출물 투여군의 순으로 높게 나타났고, 혈중 ALT, AST, ALP의 농도는 대조군과 비교해서 에탄올군에서 유의적으로 증가하였으나 감귤과피 추출물에 의해서 감소하였다. 영상촬영을 통한 간 조직의 지방구 양은 대조군에 비해 에탄올군의 간 조직에서 지방구가 축적되어 크기가 커진 것을 확인할 수 있었고 감귤과피 추출물 투여에 의해서 대조군 수준으로 작아진 것으로 나타났다. 이와 유사하게 간조직의 총지방 함량과 콜레스테롤의 농도는 알코올 투여로 유의적으로 증가하였으나 감귤과피 추출물 투여에 의해서 감소되는 것으로 나타났다.
간 조직 손상의 지표로 이용되는 혈중 ALT, AST, ALP 활성이 대조군에 비해 에탄올군에서 증가된 것은 알코올에 의한 간 조직의 손상 때문이며 감귤과피 추출물의 공급으로 효소활성이 낮아진 것은 Shin 등(32)의 연구에서와 같이 플라보노이드 성분이 항산화작용으로 에탄올대사 과정에서 생기는 활성산소의 독성을 감소시킴으로써 에탄올에 의한 세포손상을 억제하였기 때문이라 판단된다. 이는 플라보노이드 성분이 에탄올에 의한 간 손상을 억제시킨다는 Park 등(33)의 연구와 Yoon 등(34)의 연구결과와 일치한다 할 수 있으며 결론적으로 감귤과피 추출물의 섭취는 간 조직 손상을 완화할 수 있는 것으로 생각된다.
6주간의 에탄올 공급을 통해 주요 지방으로 에스테르화된 지방산은 중성지방 분획에서 가장 두드러지게 유의적으로 증가하였으며, 그중 팔미트산(16:0), 올레산(18:1), 리놀렌산(18:2)이 가장 높은 농도로 증가됨을 알 수 있었다.이들 주요 지방산들은 콜레스테롤이나 인지질 분획에서도 중성지방 분획과 유사한 양상으로 유의적으로 현저히 증가됨을 확인하였다. 팔미트산(16:0), 올레산(18:1), 리놀렌산(18:2)이 동물군에 공급된 액체식이의 주요 식이성 지방질(corn oil, oliver oil, safflower oil)을 구성하는 주요 지방산임을 간주해 볼 때, 식이를 통해 유입된 이들 식이성 지방산들이 간의 주요 지방에 축적됨을 알 수 있었다.
팔미트산(16:0), 올레산(18:1), 리놀렌산(18:2)이 동물군에 공급된 액체식이의 주요 식이성 지방질(corn oil, oliver oil, safflower oil)을 구성하는 주요 지방산임을 간주해 볼 때, 식이를 통해 유입된 이들 식이성 지방산들이 간의 주요 지방에 축적됨을 알 수 있었다. 이들 지방산의 농도는 6주간의 감귤과피 추출물 투여에 의해서 대부분의 지방산이 유의적으로 감소되었으며, 이들 지방산 중 식이성 지방산들(팔미트산, 올레산, 리놀렌산)이 가장 크게 영향을 받아 감소되는 것으로 나타났다.
이와 비교하여 6주간 감귤과피 추출물을 알코올식이와 함께 섭취한 군의 간조직 사진에서는 에탄올군에 비해 축적되는 지방구의 양과 크기가 확연히 감소된 것을 확인할 수 있었으며, 이는 Table 2에서 나타낸 바와 같이 간의 총 지방함량(mg/g liver)도 대조군이 213.97±13.50 mg/g, 에탄올군이 340.60 ±49.73 mg/g, 감귤과피 추출물 투여군이 288.57±46.90mg/g으로 나타난 점을 고려해 볼 때, 감귤과피 추출물이간 조직에서의 지방축적을 유도한 것으로 조직학적으로 확인할 수 있었다.
또한 Bose 등(42)은 녹차의 폴리페놀성분 중 가장 대표적인 epigallocatechin gallate의 공급이 고지방 식이로 유도된 지방간 증상을 억제시켜 줄 수 있다고 보고하였고, Gnoni 등(43)은 quercetin 성분의 섭취가 간조직의 중성지방과 지방산의 합성을 억제시켜 준다고 보고하였다. 이처럼 식품 중에 함유된 플라보노이드 성분이 간의지방수준을 낮춰준다는 보고들과 관련하여 본 연구에서 나타낸 감귤과피 추출물을 공급받은 동물군에서의 지방간 완화 효과는 6주 동안 급여한 감귤과피 추출물에 함유된 플라보노이드 성분에 기인한다고 판단된다.
실험 시작 전, 3주째 그리고 6주째에 혈액을 채취하였고 간은 6주 혈액 채취 직후 적출하였다. 체중증가율은 대조군과 비교하여 에탄올군, 감귤과피 추출물 투여군에서 유의적으로 감소하였으며, 혈액의 중성지방 농도는 대조군, 에탄올군, 감귤박 추출물 투여군의 순으로 높게 나타났고, 혈중 ALT, AST, ALP의 농도는 대조군과 비교해서 에탄올군에서 유의적으로 증가하였으나 감귤과피 추출물에 의해서 감소하였다. 영상촬영을 통한 간 조직의 지방구 양은 대조군에 비해 에탄올군의 간 조직에서 지방구가 축적되어 크기가 커진 것을 확인할 수 있었고 감귤과피 추출물 투여에 의해서 대조군 수준으로 작아진 것으로 나타났다.
혈중 γ-GTP 농도는 에탄올군에서 유의적으로 증가하였고 감귤과피 추출물 섭취로 감소하는 경향은 보였으나 유의적인 차이는 없는 것으로 나타났다.
6주째 나타난 혈중 중성지방 농도는 알코올 섭취에 의한 영향으로 대조군에 비해 유의적으로 감소하였으며 에탄올군에 비해 감귤과피 추출물 투여군에서 더욱더 유의적으로 감소하여, 감귤과피 투여에 의한 혈액의 중성지질 농도가 억제된 것으로 나타났다. 혈청의총 콜레스테롤 농도는 대조군에 비해 알코올을 섭취한 두 동물군의 각각의 수치가 유의적으로 증가하였으나, 에탄올만 투여받은 동물군과 감귤과피 추출물을 함께 제공받은 동물군 간의 비교에서는 유의적인 차이 없이 억제되는 경향만 보였다. HDL-콜레스테롤과 non-HDL 콜레스테롤 농도도 대조군에 비해 에탄올군과 감귤과피 추출물 투여군의 유의적인 증가가 나타났으나 감귤과피 추출물에 의한 유의적인 영향 없이 감소하는 경향만 보였다.

후속연구

본 연구에서는 감귤과피 추출물이알코올의 섭취로 인해 증가된 간 기능 지표 수준을 개선시키고, 간조직의 지방간 형성을 유의적으로 억제시키는 것을 확인하였다. 이는 감귤과피 추출물에 함유되어 있는 다양한 플라보노이드 성분이 알코올에 의한 지방 축적을 억제하고 간 기능을 개선시켜 지방간 증상을 완화시킬 수 있음을 증명하여 앞으로 감귤과피가 지방대사 개선 식품소재로서 이용가치가 높아질 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	알코올성 지방간은 무엇인가?	알코올성 지방간(alcoholic fatty liver)은 과음으로 인해중성지방이 간 조직에 축적되는 질환이다(2). 알코올은 당대사와 지방대사에 영향을 미쳐 간세포의 NADH/NAD+ 비율과 지방 합성에 필요한 전구체 증가를 유도하여 중성지방의합성은 증가시키고 분해는 감소시킨다(2-5).
	2009년 통계에 따른 감귤의 연간 생산량과 1인당 연간 소비량은?	감귤(Citrus unshiu)은 우리나라를 비롯한 동남아에서 재배되는 대표적인 겨울철 과수이다. 2009년 통계에 따르면 연간 생산량이 약 72만 톤으로 전체 과실 중 30%를 차지하여 1인당 연간 소비량이 약 14.8 kg에 이른다. 감귤은 비타민 C, 유기산, 당류 등의 일반 성분 외에 플라보노이드, carotenoids, coumarins, phenylpropanoids, limonoids 등의 생리적으로 활성을 띠는 약 60여 종의 활성물질을 함유하며, 이 중에는 감귤 특유의 hesperidin, naringin, tangeretin, mobiletin 등도 다량 있다(7).
	감귤은 어떤 성분들을 함유하는가?	8 kg에 이른다. 감귤은 비타민 C, 유기산, 당류 등의 일반 성분 외에 플라보노이드, carotenoids, coumarins, phenylpropanoids, limonoids 등의 생리적으로 활성을 띠는 약 60여 종의 활성물질을 함유하며, 이 중에는 감귤 특유의 hesperidin, naringin, tangeretin, mobiletin 등도 다량 있다(7). 감귤의 껍질에도 carotenoids, bioflavonoids, terpenes류 등이 풍부한 것으로 조사된다(8).

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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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