Endosulfan은 높은 잔류성과 소수성을 가진 유기염소계 잔류성 농약이다. 이 연구는 십자화과 식물에 다량 함유되어 있고 심혈관계질환의 예방에 효과가 있는 것으로 알려진 인돌을 이용하여 소장에서 endosufan의 흡수에 미치는 영향을 조사하였다. 흰쥐를 이용해서 37 kBq의 $^{14}C$-endosulfan이 함유된 지질유화액을 시간당 3 mL씩 8시간 동안 지속적으로 공급받은 동물군을 대조군으로 하였고, 인돌이 함유된 지질유화액을 같은 조건에서 공급받은 동물군을 실험군으로 하여 8시간 동안 흡수율을 측정하였다. 림프순환계로 흡수된 대조군의 $^{14}C$-endosulfan 양에 비해 인돌을 공급받은 실험군의 $^{14}C$-endosulfan의 양이 유의적으로 감소되었다. 이와 유사하게 콜레스테롤의 흡수도 인돌에 의해서 유의적으로 감소되는 경향을 보였다. 또한, 8시간 동안 흡수되지 않고 장벽에 잔류하는 $^{14}C$-endosulfan 양이 인돌을 공급받은 실험군에서 유의적으로 증가되는 것으로 나타났다. 이러한 림프순환계로의 endosulfan 흡수 감소현상은 인돌공급에 의해 소장의 점막에 잔류하는 endosulfan의 양이 증가되었기 때문인 것으로 판단된다. 이상의 실험결과들을 종합해 볼 때, 십자화과 식물에 존재하는 인돌 성분의 섭취가 대표적인 잔류성 농약인 endosulfan의 소장에서의 흡수를 감소시켜 체내 잔류 저감화에 효과적으로 영향을 미치는 것을 이 실험을 통해서 확인할 수 있었다.
Endosulfan은 높은 잔류성과 소수성을 가진 유기염소계 잔류성 농약이다. 이 연구는 십자화과 식물에 다량 함유되어 있고 심혈관계질환의 예방에 효과가 있는 것으로 알려진 인돌을 이용하여 소장에서 endosufan의 흡수에 미치는 영향을 조사하였다. 흰쥐를 이용해서 37 kBq의 $^{14}C$-endosulfan이 함유된 지질유화액을 시간당 3 mL씩 8시간 동안 지속적으로 공급받은 동물군을 대조군으로 하였고, 인돌이 함유된 지질유화액을 같은 조건에서 공급받은 동물군을 실험군으로 하여 8시간 동안 흡수율을 측정하였다. 림프순환계로 흡수된 대조군의 $^{14}C$-endosulfan 양에 비해 인돌을 공급받은 실험군의 $^{14}C$-endosulfan의 양이 유의적으로 감소되었다. 이와 유사하게 콜레스테롤의 흡수도 인돌에 의해서 유의적으로 감소되는 경향을 보였다. 또한, 8시간 동안 흡수되지 않고 장벽에 잔류하는 $^{14}C$-endosulfan 양이 인돌을 공급받은 실험군에서 유의적으로 증가되는 것으로 나타났다. 이러한 림프순환계로의 endosulfan 흡수 감소현상은 인돌공급에 의해 소장의 점막에 잔류하는 endosulfan의 양이 증가되었기 때문인 것으로 판단된다. 이상의 실험결과들을 종합해 볼 때, 십자화과 식물에 존재하는 인돌 성분의 섭취가 대표적인 잔류성 농약인 endosulfan의 소장에서의 흡수를 감소시켜 체내 잔류 저감화에 효과적으로 영향을 미치는 것을 이 실험을 통해서 확인할 수 있었다.
Evidence suggests that dietary indole, particularly rich in cruciferous vegetables, may reduce the risk of cardiovascular diseases. Endosulfan is a residual organochlorine pesticide, which is detected in fruits, vegetables, and crops. In this study, we investigated the effect of luminal indole on en...
Evidence suggests that dietary indole, particularly rich in cruciferous vegetables, may reduce the risk of cardiovascular diseases. Endosulfan is a residual organochlorine pesticide, which is detected in fruits, vegetables, and crops. In this study, we investigated the effect of luminal indole on endosulfan transport in the small intestine in mesenteric lymph duct-cannulated rats. The duodenum was also cannulated and a fasting phosphate buffered saline-glucose solution was infused overnight at 3 mL/hr. After recovery, a lipid emulsion containing [2,3-$^{14}C$] endosulfan ($^{14}C$-endosulfan) was infused into the duodenum for 8 hours. The tested rats were infused with the same lipid emulsion, but with indole. Samples from the lymph-fistula were collected hourly, and the luminal contents and mucosa were collected at the end of the infusion. The lymph flow in the mesenteric lymph did not differ between the two groups. However, the intestinal absorption of both endosulfan and cholesterol were significantly decreased by indole. The amount of radioactive endosulfan, which remained in the mucosa, was greater in the indole-infused rats due to the decreased transport of endosulfan into the lymph. This study indicates that the indole decreases the intestinal transport of endosulfan into the mesenteric lymph.
Evidence suggests that dietary indole, particularly rich in cruciferous vegetables, may reduce the risk of cardiovascular diseases. Endosulfan is a residual organochlorine pesticide, which is detected in fruits, vegetables, and crops. In this study, we investigated the effect of luminal indole on endosulfan transport in the small intestine in mesenteric lymph duct-cannulated rats. The duodenum was also cannulated and a fasting phosphate buffered saline-glucose solution was infused overnight at 3 mL/hr. After recovery, a lipid emulsion containing [2,3-$^{14}C$] endosulfan ($^{14}C$-endosulfan) was infused into the duodenum for 8 hours. The tested rats were infused with the same lipid emulsion, but with indole. Samples from the lymph-fistula were collected hourly, and the luminal contents and mucosa were collected at the end of the infusion. The lymph flow in the mesenteric lymph did not differ between the two groups. However, the intestinal absorption of both endosulfan and cholesterol were significantly decreased by indole. The amount of radioactive endosulfan, which remained in the mucosa, was greater in the indole-infused rats due to the decreased transport of endosulfan into the lymph. This study indicates that the indole decreases the intestinal transport of endosulfan into the mesenteric lymph.
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문제 정의
따라서 본 연구의 목적은 소장지방흡수모델을 통해 식이성 지질이 생체로 흡수되는데 있어 실질적인 기관이라 할 수 있는 소장에서 인돌 성분과 잔류 성질이 강하고 지용성질을 갖는 농약인 endosulfan이 소장의 분해 및 흡수 과정에서 어떻게 상호작용을 하는지 중점적으로 밝히는 것이다. 본 연구에서는 동물의 생체에서
후)유기염소계잔류성">유기염소계 잔류성 농약이다. 이 연구는 십자화과 식물에 다량 함유되어 있고 심혈관계질환의 예방에 효과가 있는 것으로 알려진 인돌을 이용하여 소장에서 endosufan의 흡수에 미치는 영향을 조사하였다. 흰쥐를 이용해서 37 kBq의 14C-endosulfan 이 함유된 지질유화액을 시간당 3 mL씩 8시간 동안 지속적으로 공급받은 동물군을 대조군으로 하였고, 인돌이 함유된 지질유화액을 같은 조건에서 공급받은 동물군을 실험군으로 하여 8시간 동안 흡수율을 측정하였다.
후)지용성 성분을">지용성성분을 혈액순환계로 유입시키기 위해 생성되는 림프순환계의 순환물질이다. 이 연구는 인돌과 endosulfan이 함유된 지질유화액을 소장(십이지장)으로 함께 공급하였을 때, 소화 및 흡수 과정에서 이들 두 성분이 어떻게 상호작용 하는지 조사하기 위하여 설계되었다. 결과적으로, 인돌이 함유된 지질유화액을 공급하였을 때, 8시간 동안 분비된 림프의
8 mm, SV 31 tubing; Dural Plastics, Auburn, Australia)은 소장의 림프순환관(mesenteric lymph duct)에 미세수술로 고정된 후 우측 옆구리로 배관하였다. Endosulfan과 인돌이 함유된 지질유화액을 십이지장으로 주입할 목적으로 십이지장주입관(intraduodenal tubing: I.D. 1.02 mm, O.D. 2.1 mm, SILASTICⓇ, Dow Corning Corporation, Midland, MI, USA)을 십이지장 상층부 약 2~3 cm에 삽입하여 고정한 후, 우측 옆구리로 배관하였다. 봉합(4~0 Silk, 50 cm; AILEE Co.
림프순환계로 유입되지 않은 14C-endosulfan의 양을 조사하기 위하여, 14C-endosulfan의 흡수 실험 직후, 소장과 대장을 채취하였다. 먼저
">실시하였다(24). 마취는 isoflurane 마취기(SHEI, Royal Medical Co., LTD., Seoul, Korea; 2.0% isoflurane in 2.0 L oxygen/min)로 수술 내내 유지하였고 림프채취관(vinyl tubing; I.D. 0.5mm, O.D. 0.8 mm, SV 31 tubing; Dural Plastics, Auburn, Australia)은 소장의 림프순환관(mesenteric lymph duct)에 미세수술로 고정된 후 우측 옆구리로 배관하였다. Endosulfan과 인돌이 함유된 지질유화액을 십이지장으로 주입할 목적으로 십이지장주입관(intraduodenal tubing: I.
C-endosulfan의 흡수 실험 직후, 소장과 대장을 채취하였다. 먼저 소장강에 잔류하는 14C-endosulfan을 측정하기 위하여 소장 내용물을 16.5 mM sodium-taurocholate가 포함된 PBS 용액(pH 6.4)으로 세척한 후 상기한 방법으로 방사능 활성도를 측정하였다. 또한 소장 점막과 맹장에 잔류하는 14C-endosulfan을 측정하기 위하여 Folch 등의 방법(28)으로 추출한 후 방사능 활성도를 측정하였다.
1 mm, SILASTICⓇ, Dow Corning Corporation, Midland, MI, USA)을 십이지장 상층부 약 2~3 cm에 삽입하여 고정한 후, 우측 옆구리로 배관하였다. 봉합(4~0 Silk, 50 cm; AILEE Co., LTD, Busan, Korea)된 실험동물들은 30℃로 유지된 회복장치에서 다음날 아침 동물실험 때까지 회복하였고, 이 기간 동안 5% 포도당이 든 PBS용액(6.8 mM Na2HPO4, 16.5 mM NaH2PO4, 115.0 mM NaCl, 5.0 mM KCl, pH 6.4)을 자동펌프장치(syringe pump, NE-1600, New Era Pump Systems Inc., Farmingdale, NY, USA)를 이용하여 시간당 3 mL씩 지속적으로 공급하였다.
약 16시간 절식 후, 동물은 5마리씩 두 동물군으로 나뉘어 림프관우회수술(mesenteric lymph duct cannulation surgery)을 실시하였다(24). 마취는 isoflurane 마취기(SHEI, Royal Medical Co.
4)을 기본으로 하였고 극초음파기(UW 2200, Bandelin, Berlin, Germany)로 약 30분간 유화하였다. 이 지질유화액만 공급된 동물군을 대조군(control)으로, 그리고 1.5 mg 인돌(indole-3-carbinol: Sigma-Aldrich Co.)이 추가된 지질유화액을 공급된 동물군을 실험군으로 하였다. 지질유화액의 콜레스테롤과 중성지방 양은 일일 평균 섭취량을 기준으로
지질유화액은 37 kBq 14C-endosulfan(Institute of Isotopes Co., Ltd. Budapest, Hungary), 1.0 mg α-endosulfan(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA), 452 μmol triolein, 20.7 μmol cholesterol, 396.0 μmol Na-taurocholate, 지용성 비티민, A, D, E 혼합물, 그리고 24 mL PBS 용액(pH 6.4)을 기본으로 하였고 극초음파기(UW 2200, Bandelin, Berlin, Germany)로 약 30분간 유화하였다.
지질유화액은 시간당 3 mL씩 8시간 동안 지속적으로 십이지장주입관으로 자동펌프장치로 공급하였으며, 동시에 림프시료는 림프채취관으로 매시간 8시간 동안 채취하여 분비된 양을 측정하였고 지질분석 시까지 –70℃에 저장하였다.
후)심혈관계 질환의">심혈관계질환의 예방에 효과가 있는 것으로 알려진 인돌을 이용하여 소장에서 endosufan의 흡수에 미치는 영향을 조사하였다. 흰쥐를 이용해서 37 kBq의 14C-endosulfan 이 함유된 지질유화액을 시간당 3 mL씩 8시간 동안 지속적으로 공급받은 동물군을 대조군으로 하였고, 인돌이 함유된 지질유화액을 같은 조건에서 공급받은 동물군을 실험군으로 하여 8시간 동안 흡수율을 측정하였다. 림프순환계로 흡수된 대조군의 14C-endosulfan 양에 비해 인돌을 공급받은 실험군의 14C-endosulfan의 양이 유의적으로 감소되었다.
대상 데이터
동물실험이 실시되기 전에 공급된 식이는 분말형 AIN-93G(Dyets Inc, Bethlehem, PA, USA)를 사용하였다(22,23). 동물은 8주령의 수컷 Sprague-Dawley 흰쥐(Harlan Sprague Dawley, Seoul, Korea)로 최초
동물은">사용하였다(22,23). 동물은 8주령의 수컷 Sprague-Dawley 흰쥐(Harlan Sprague Dawley, Seoul, Korea)로 최초 평균체중은 230 g이었다. 창원대학교 동물사육실에서
데이터처리
자료의 통계처리는 Student's t-test를 이용하여 두 동물군간의 차이를 나타내었으며, 각 동물군의 표준값과 표준편차(mean±SD)로 나타내었다.
이론/모형
">계산되었다(16). Endosulfan의 함량은 노출허용수준(25)을 통하여 독성을 나타내지 않고 잔류하는 수준으로 계산되었다. 지질유화액은 시간당 3 mL씩 8시간 동안 지속적으로
4)으로 세척한 후 상기한 방법으로 방사능 활성도를 측정하였다. 또한 소장 점막과 맹장에 잔류하는 14C-endosulfan을 측정하기 위하여 Folch 등의 방법(28)으로 추출한 후 방사능 활성도를 측정하였다.
림프의 콜레스테롤 함량은 HPLC 시스템(Beckman System Gold software, Beckman Instruments, Fullerton, CA, USA)과 칼럼(Alltima C18, 5.0 μm, 4.6×150 mm, Alltech Associates Inc. Deerfield, IL, USA)을 이용하여 분석하였다(26,27).
후)소장에서인돌">소장에서 인돌 성분과 잔류 성질이 강하고 지용성질을 갖는 농약인 endosulfan이 소장의 분해 및 흡수 과정에서 어떻게 상호작용을 하는지 중점적으로 밝히는 것이다. 본 연구에서는 동물의 생체에서 소화흡수 기관(간장, 소장, 췌장, 담관)과 소장의 림프순환계(intestinal lymphatic circulation)가 손상이 없는 상태에서 식이성 지방이 체내로 유입(흡수)되는 양을 측정하는 동물모델인 소장지방흡수모델(lymph duct cannulated rat model)을 사용하였다.
성능/효과
14C-endosulfan의 소장 흡수율은 Table 1에서와 같이 8시간동안 대조군은 3.5±0.7%이었으나, 인돌이 함유된 지방유화액을 공급받은 실험군은 2.2±0.5%로 나타나 인돌에 의한 영향으로 유의적인 감소 현상이 나타났다.
결과적으로, 인돌이 함유된 지질유화액을 공급하였을 때, 8시간 동안 분비된 림프의 총 양은 18.7±3.6 mL이었고, 인돌이 포함되지 않은 지질유화액만을 주입한 대조군의 림프의 총양은 19.2±2.7 mL로 나타나, 두 그룹 사이에 분비된 림프의 양은 유의적인 차이가 없었다(Table 1).
결론적으로 인돌은 소장 세포내에서 림프순환계로 수송 (유입)되는 잔류성 농약 endosulfan의 대사를 억제한 것으로 판단된다. 앞으로의 과제는 본
그러나 8시간 동안 림프순환계로 흡수되지 않고 점막 안에 잔류한 14C-endosulfan의 양이 대조군에서는 6.2±1.7%, 인돌을 공급받은 실험군에서 8.9±1.3%로 나타나 실험군에서 유의적으로 증가된 것으로 나타났다.
후)체내 유입과">체내유입과 배설에 관여한다는 사실은 아직까지 명확하게 밝혀져 있지 않다. 그러나 본 실험에서 소장에서 14C-endosulfan이 콜레스테롤과 함께 인돌의 공급에 의해서 유의적으로 감소된다는 사실과 그리고 소장 내 점막에 잔존하는 14C-endosulfan의 양이 유의적으로 증가한 것을 종합해 볼 때, 인돌이 endosulfan의 유입에 대응하여 생체이물(xenobiotics)에 대한 생화학적 장벽을 유도하여 소장세포 내에서 수송을 억제(잔류)한 것으로 사료된다. 명확한 기전은 알려져 있지 않지만, 다음의 가설을 통하여 유추해 볼 수
이와 유사하게 콜레스테롤의 흡수도 인돌에 의해서 유의적으로 감소되는 경향을 보였다. 또한, 8시간 동안 흡수되지 않고 장벽에 잔류하는 14C-endosulfan 양이 인돌을 공급받은 실험군에서 유의적으로 증가되는 것으로 나타났다. 이러한 림프순환계로의 endosulfan 흡수
또한, 림프순환계로 잔류성 농약 endosulfan과 함께 투여된 콜레스테롤의 8시간 흡수율은 대조군에서 10.7±1.6 μmol, 인돌을 공급받은 실험군에서 8.9±1.3 μmol로 나타나, 인돌에 의한 영향으로 또한 유의적으로 감소됨을 알 수 있었다(Table 1).
흰쥐를 이용해서 37 kBq의 14C-endosulfan 이 함유된 지질유화액을 시간당 3 mL씩 8시간 동안 지속적으로 공급받은 동물군을 대조군으로 하였고, 인돌이 함유된 지질유화액을 같은 조건에서 공급받은 동물군을 실험군으로 하여 8시간 동안 흡수율을 측정하였다. 림프순환계로 흡수된 대조군의 14C-endosulfan 양에 비해 인돌을 공급받은 실험군의 14C-endosulfan의 양이 유의적으로 감소되었다. 이와 유사하게 콜레스테롤의 흡수도 인돌에 의해서 유의적으로 감소되는 경향을 보였다.
소장강에서 아직 흡수되지 않은 상태로 남아있는 14C-endosulfan의 양은 대조군과 인돌을 공급받은 실험군에서 각각 10.1±3.5%와 10.3±2.6%로 나타나, 유의적인 차이가 없었음을 알 수 있었다.
시간당">1). 시간당 분비된 평균 림프의 양도 인돌이 포함된 그룹과 대조군 간에 유의적인 차이가 없었다. 이는 이번 연구와 유사한 실험조건에서 실시된 최근의 한
시간당 평균 흡수율 또한, 대조군과 인돌을 공급받은 실험군에서 각각 0.43±0.25% dose/hr와 0.27±0.11% dose/hr로 나타나, 인돌에 의해 두 그룹 간에 유의적인 차이가 있음을 알 수 있었다.
지질유화액을 공급한 후 3시간째까지 차이가 없다가 그 이후부터 대조군은 지속적으로 증가한 반면, 인돌을 공급받은 실험군의 14C-endosulfan 흡수율은 더 이상 증가하지 못하고 정체되는 경향을 보였다. 이러한 관계로 6~8시간 동안 두 그룹간의 비교에서 인돌을 공급받은 실험군의 endosulfan의 흡수율이 유의적인 차이로 감소됨을 알 수 있었다. 또한, 림프순환계로 잔류성
후)감소 현상은">감소현상은 인돌 공급에 의해 소장의 점막에 잔류하는 endosulfan의 양이 증가되었기 때문인 것으로 판단된다. 이상의 실험결과들을 종합해 볼 때, 십자화과 식물에 존재하는 인돌 성분의 섭취가 대표적인 잔류성 농약인 endosulfan의 소장에서의 흡수를 감소시켜 체내 잔류 저감화에 효과적으로 영향을 미치는 것을 이 실험을 통해서 확인할 수 있었다.
8%로 인돌에 의해서 감소되는 경향을 보였으나 유의적인 차이가 없었다. 이상의 연구 결과들을 종합해 볼 때, 인돌이 소장의 endosulfan의 흡수율을 감소시키게 되고 이러한 흡수율 감소현상은 미흡수 상태로 점막의 소장세포에 잔류하며 남아있는 endosulfan의 증가된 양과 상관관계가 있다고 판단된다.
지질의 유화, 가수분해, 마이셀 형성, 장세포 진입을 우회하여 소장에서 더 이상 흡수되지 않고 맹장에 잔류하는 14C-endosulfan의 양은 대조군에서 3.4±1.2%, 인돌을 공급받은 실험군에서 1.6±0.8%로 인돌에 의해서 감소되는 경향을 보였으나 유의적인 차이가 없었다.
후속연구
후)농약endosulfan의">농약 endosulfan의 대사를 억제한 것으로 판단된다. 앞으로의 과제는 본 실험조건하에서 많은 양의 14C-endosulfan이 림프순환계로 유입되거나 소장벽에 남아 있지 않았다는 사실을 고려해 볼 때, 장간순환계의 또 다른 배설 또는 순환경로인 담즙분비 경로를 통한 endosulfan의 흐름을 추적하는 연구가 될 것이다. 장벽에 존재하는
후)담즙 분비">담즙분비 경로를 통한 endosulfan의 흐름을 추적하는 연구가 될 것이다. 장벽에 존재하는 생체이물대사효소들에 의해서 endosulfan과 같은 생체이물이 수용화 또는 가용화된다는 사실을 살펴 볼 때, 충분히 가능성이 높고 연구해 볼 가치가 있다고 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
Endosulfan이란 무엇인가?
, 406.9)은 생체농축 경향이 높은 소수성질의 유기염소계 농약이다(1,2). 이러한 유기염소계 농약은 생체 유입 시, 지질층이나 주요 조직에 잔류하며 독성을 일으키기도 하며 장기적으로 내분비계를 교란하기도 하여 일명 ‘환경오염물질’이라 일컬어진다(3-5).
인돌과 같은 flavonoid류가 소장에서 미치는 영향은?
또한, 인돌은 다양한 동물모델에서 식이성 지방과 함께 보충하면, 혈액순환계에 나타나는 혈액 지질의 농도를 감소시키기도 한다.이러한 인돌의 작용이 어느 부위(기관)에서 유도되었는지는 전혀 보고되어 있지 않지만, 일반적으로 인돌과 같은 flavonoid류는 소장에서 지질의 분해 및 흡수에 필수적인 단계인, 유화(emulsification), 가수분해(luminal hydrolysis),마이셀 형성(micelle formation) 그리고 세포 진입(luminal uptake)을 순차적으로 방해 또는 억제하는 것으로 보고되어있다(15-21).
endosulfan이 인체에 미칠수 있는 문제점은?
9)은 생체농축 경향이 높은 소수성질의 유기염소계 농약이다(1,2). 이러한 유기염소계 농약은 생체 유입 시, 지질층이나 주요 조직에 잔류하며 독성을 일으키기도 하며 장기적으로 내분비계를 교란하기도 하여 일명 ‘환경오염물질’이라 일컬어진다(3-5). 이러한 관계로 endosulfan은 식품의약품안전처(식약처)에 의해서 시중에 유통되는 농산물에 대하여 실시되는 잔류농약분석의 주요 항목이며, 가장 많은 횟수로 검출되기도 한다(6).
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