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문제 정의
- 고지방 식이로 고지혈증이 유발된 Sprague Dawley 계 수컷 흰쥐를 사용하여 산사(Crataegus pinnatifida BUNGE) 추출물을 섭취함으로써, 혈청 유리 지방산, 혈청 단백질, 전해질 개선 효과를 검토하기 위하여 실험을 수행하였다. 고지혈증 유발군인 HD군에 비하여 고지혈증 유발군에 산사 추출물을 급여시킨 HW군에서 non esterified fatty acid (NEFA)의 농도는 유의적으로 감소하는 것으로 측정되었다.
- 따라서 본 연구는 산사(Crataegus pinnatifida BUNGE) 추출물의 고지방식이로 유도한 고지혈증 흰쥐에서 생체내 non esterified fatty acid (NEFA) 및 혈청 단백질, 전해질 등의 개선 효과를 분석한 후, biohealth 건강 식품으로 활용 가치를 확인하기 위하여 실험을 수행하였다.
제안 방법
- NEFA 농도는 효소법에 의해 조제된 측정용 시약 (SICDIA NEFAZYME, Eiken, Tokyo, Japan)으로 생화학분석기(Hitachi 7150, Tokyo, Japan)를 사용하여 분석하였다.
- Total Ca, Pi는 효소법에 의해 조제된 시약(Eiken, Tokyo, Japan)을 이용하여 생화학분석기(Hitachi 7150, Tokyo, Japan)로 측정하였고 Na, K 및 Cl은 ion selective electrode method에 의한 electrolyte analyzer (EasylytePlus, USA)를 이용하여 측정하였다.
- 기본식이를 5주간 급여시킨 대조군(CO), 대조군에 산사 추출물을 섭취시킨 NW군, 고지혈증군인 HD군, 고지혈증군에 산사 추출물을 급여시킨 HW군의 혈청중 NEFA는 Fig. 1과 같다. 고지혈증 유발군인 HD군에서 768.
- 실험 사육실의 온도(20±1℃) 및 습도(50±10%)는 일정하게 유지 시켰고, 명암은 12시간(07:00～19:00)주기로 조명하였다.
- 실험 사육실의 온도(20±1℃) 및 습도(50±10%)는 일정하게 유지 시켰고, 명암은 12시간(07:00～19:00)주기로 조명하였다. 실험군은 기본 식이를 급여시킨 대조군(control) 인 정상군(CO)과 대조군에 산사 추출물을 섭취시킨 NW군, 고지혈증 질환 모델 대조군(HD군) 및 질환실 험군에 산사 추출물을 섭취시킨 실험군(HW군)으로 하였으며, 식이 조성 및 실험군은 Table 1, 2에서와 같다. 예비사육 및 실험사육 등 동물실험은 부산대학교 동물실험윤리위원회의 승인(PNU-2013-0310)과 관리 감독하에 실시되었다.
대상 데이터
- 7주령된 Sprague Dawley계 수컷 흰쥐(200±10 g, Dae Han Biolink)를 1주일간 예비 사육하여 적응시킨후 6마리씩 4군으로 metabolic cage (JD-C-71, Jeongdo, Korea)에 나누어 5주간 실험 사육하였다.
- 실험에 사용된 산사는 2011년 10월 중하순 강원도 정선군 남면에서 채취하여 진공동결건조(EYELA, FDU-2000, Rikakikai Co., Tokyo, Japan)시킨 다음 산사 200 g에 1,100 ㎖의 물을 넣고 4시간 동안 88℃ 에서 증숙 한 후, 8시간 동안 92℃에서 가열(DWG-50000AR, Dae-Woong, Seoul, Korea)하였다. 그 후 100 ㎖의 물을 넣고 다시 증숙(4h, 88℃) 및 가열(8h, 92℃)의 12시간 추출 과정을 거친 후 모아진 추출액 (1,000 ㎖)을 본 실험의 시료로 사용하였다.
데이터처리
- 군간의 차이는 one-way analysis of variance (ANOVA, IBM SPSS statistics ver. 21)로 분석한 후 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의하여 각 실험군 간의 유의성을 검증하였다.
- 통계처리는 측정한 분석치를 평균값과 표준편차로 계산하여 나타내었다. 군간의 차이는 one-way analysis of variance (ANOVA, IBM SPSS statistics ver.
이론/모형
- Total protein, albumin 및 globulin의 혈청 중 농도는 효소법에 의해 조제된 시약(Eiken, Tokyo, Japan) 을 사용하여 생화학분석기(Hitachi 7150, Tokyo, Japan)로 측정하였다.
성능/효과
- A/G는 대조군인 CO군(0.91±0.03)과 NW군(0.90±0.02) 및 HW군(0.88±0.03)간에 유의적인 차이가 없었고 고지 혈증군인 HD군만이(0.81±0.02) 유의적으로 감소하였다.
- 대조군인 CO군과 대조군에 산사 추출물을 급여시킨 NW군에서는 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다. Albumin은 모든 실험군에서 유의적인 차이가 없었으나, 고지혈증 유발군에 산사 추출물을 급여시킨 HW군에서 globulin의 농도는 감소하였으며 A/G는 증가되는 것으로 확인되었다. 고지혈증으로 인하여 BD군에서 Na 및 Cl의 농도가 증가한 것으로 생각되어지고 이러한 전해질 불균형은 HW군에서 정상수준으로 회복하는 것으로 나타났다.
- CO군(12.6±0.7 mEq/L)과 NW군(12.8±0.6 mEq/L)의 Pi 농도는 유의적인 차이가 없었으며 HD군은 11.1±0.7 mEq/L로 대조군에 비하여 유의적으로 낮게 나타났고 HW군은 11.6±0.5 mEq/L로 HD군에 비하여 다소 높게 나타났으나 유의성은 없었다.
- Globulin은 HD군에서 4.57±0.14 g/㎗로 나타나 다른 군에 비하여 유의적으로 높게 나타났으며 HW군이 4.23±0.12 g/㎗로 HD군에 비하여 유의적 으로 감소하였다.
- 고지방 식이로 고지혈증이 유발된 Sprague Dawley 계 수컷 흰쥐를 사용하여 산사(Crataegus pinnatifida BUNGE) 추출물을 섭취함으로써, 혈청 유리 지방산, 혈청 단백질, 전해질 개선 효과를 검토하기 위하여 실험을 수행하였다. 고지혈증 유발군인 HD군에 비하여 고지혈증 유발군에 산사 추출물을 급여시킨 HW군에서 non esterified fatty acid (NEFA)의 농도는 유의적으로 감소하는 것으로 측정되었다. 대조군인 CO군과 대조군에 산사 추출물을 급여시킨 NW군에서는 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다.
- 고지혈증 유발군인 HD군에서 768.7±39.9 μEq/L로 가장 높게 나타났으며 고지 혈증 유발군에 산사를 급여시킨 HW군이 684.9±36.5 μEq/L로 고지혈증군인 HD군에 비하여 유의적으로 감소하였다.
- 고지혈증군인 HD군은 11.8±1.2 mEq/L로 대조군에 비하여 유의적으로 낮았으며 고지혈증군에 산사 추출물을 급여시킨 HW군은 12.5±1.3 mEq/L로 HD군에 비하여 높게 나타났다.
- 고지혈증군인 HD군의 total protein은 8.27±0.34 g/㎗로 가장 높게 나타났으며 고지혈증군에 산사 추출물을 섭취시킨 HW군은 7.94±0.29 g/㎗로 고지혈증군인 HD군에 비하여 낮은 농도를 나타내었으나 유의적인 차이는 없었다.
- Albumin은 모든 실험군에서 유의적인 차이가 없었으나, 고지혈증 유발군에 산사 추출물을 급여시킨 HW군에서 globulin의 농도는 감소하였으며 A/G는 증가되는 것으로 확인되었다. 고지혈증으로 인하여 BD군에서 Na 및 Cl의 농도가 증가한 것으로 생각되어지고 이러한 전해질 불균형은 HW군에서 정상수준으로 회복하는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 미루어 볼 때 산사 추출물은 신장 기능 및 간기능 개선 효과가 있는 것으로 추정되며 생활습관병 예방 및 개선에 도움이 될 것으로 사료된다.
- 대조군인 CO군 및 대조군에 산사 추출물을 급여한 NW군은 각각 579.7±31.4 μEq/L 및 527.8±28.6 μEq/L로 유의적인 차이는 없는 것으로 나타났다.
- 고지혈증 유발군인 HD군에 비하여 고지혈증 유발군에 산사 추출물을 급여시킨 HW군에서 non esterified fatty acid (NEFA)의 농도는 유의적으로 감소하는 것으로 측정되었다. 대조군인 CO군과 대조군에 산사 추출물을 급여시킨 NW군에서는 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다. Albumin은 모든 실험군에서 유의적인 차이가 없었으나, 고지혈증 유발군에 산사 추출물을 급여시킨 HW군에서 globulin의 농도는 감소하였으며 A/G는 증가되는 것으로 확인되었다.
- 호르몬 또는 신장 등에 이상이 생기면 전해질의 배출 및 재흡수 기능이 올바르게 일어나지 않아 전해질의 불균형이 일어난다고 알려져 있다(Kwon 등, 2003). 대조군인 CO군과 대조군에 산사 추출물을 섭취시킨 NW군은 K를 제외한 모든 전해질에서 유의적인 차이가 없는 것으로 확인되었다. NW군에서 total Ca 및 K의 증가는 산사의 무기질 함량 중 K와 Ca가대부분을 차지하기 때문인 것으로 사료된다(Chon 등, 2005; Park 등, 2012).
- 대조군인 CO군의 Ca 농도는 14.4±1.2 mEq/L으로 나타났고 대조군에 산사 추출물을 급여시킨 NW군은 16.5±1.1 mEq/L로 대조군인 CO군과 유의적인 차이는 없었다.
- 간기능 검사는 다른 질환(췌장염 등)에 의해서 비정상적으로 나타날 수 있고 간질환이 있을 경우에도 정상 수치를 나타낼 수 있으므로 간질환의 원인 진단이 아니라 범주를 결정하는데 도움이 된다고 한다(Kim, 2008). 따라서 본 실험 결과 고지혈 증군인 HD군에서 A/G의 감소는 고지혈증으로 인한 albumin의 감소 및 globulin의 증가 때문으로 생각되며 고지혈증군에 산사의 급여는 globulin의 감소, A/G 비의 증가 효과를 나타내어 간기능 개선 효과가 있을 것이라 판단된다.
후속연구
- 고지혈증으로 인하여 BD군에서 Na 및 Cl의 농도가 증가한 것으로 생각되어지고 이러한 전해질 불균형은 HW군에서 정상수준으로 회복하는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 미루어 볼 때 산사 추출물은 신장 기능 및 간기능 개선 효과가 있는 것으로 추정되며 생활습관병 예방 및 개선에 도움이 될 것으로 사료된다.
- 한편, 고지혈증으로 인해 HD군에서 전해질의 불균형이 일어난 것으로 생각되며 특히, Na와 Cl은 뇌혈관 장애 및 중추신경 장애 등으로 인해 혈청 중 농도가 증가하는데 이러한 Na과 Cl의 증가로 인하여 Ca과 K의 흡수 저해 및 배설 촉진이 일어나 혈청 중 Ca 및 K의 농도가 감소한 것으로 판단된다 (Hwang 등, 2003; Kim, 2005). 한편, HD군에서 전해질 농도의 불균형은 HW군에서 정상수준으로 회복되는 경향을 나타내어 산사는 삼투압 균형 조절 및 신장 기능 개선에 도움을 줄 것으로 사료된다.
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