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문제 정의
- 대식세포에서 항산화 및 항염증효과가 있었다고 보고[15]되면서 천련자가 당뇨환자의 산화 스트레스로 인한 합병증을 완화시키고 예방하는 데에도 효과가 있을 것이라고 사료된다. 이에 본 연구는 천연 항산화제로서의 기능성식품으로 이용을 위한 기초자료를 얻고자 streptozotocin(STZ)으로 유발된 당뇨 흰 쥐에게 천련자의 에탄올 추출물을 1일 1회 7일간 경구 투여한 후, 혈중의 혈당 강하 작용과 간의 항산화 효소 활성에 미치는 영향을 분석하였다.
제안 방법
- 체중 210±10 g 내외의 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐를 (주)오리엔트바이오에서 구입하였으며, 고형사료((주)삼영사)를 먹였다. 1주일간 적응시킨 후 3군으로 나누어 하룻밤 동안 절식시킨 후 당뇨 유발군은 STZ을 45 mg/kG용량으로 정상군은 0.9 % saline을 꼬리정맥(미정맥)에 주사를 하였다. 미정맥 주사 48시간 후에 눈의 정맥(안 와정맥)으로부터 채혈, 3000 rpm/ 20분 원심 분리하여 얻은 혈청으로부터 포도당 측정용 키트를 사용하여 혈당수준이 300 mg/dL 이상인 것을 당뇨 유발 흰쥐로 간주하였다.
- 9 % saline을 꼬리정맥(미정맥)에 주사를 하였다. 미정맥 주사 48시간 후에 눈의 정맥(안 와정맥)으로부터 채혈, 3000 rpm/ 20분 원심 분리하여 얻은 혈청으로부터 포도당 측정용 키트를 사용하여 혈당수준이 300 mg/dL 이상인 것을 당뇨 유발 흰쥐로 간주하였다. 실험군은 정상군(normal), 당뇨 유발 대조군(STZ-control), 당뇨 유발 실험군(STZ-sample)의 3군으로 나누고 그룹 당 5마리씩 나누어 정상군과 당뇨 유발 대조군에는 0.
- 본 연구는 STZ로 유발된 당뇨 흰쥐에게 천련자 에탄올 추출물의 혈당저하, 지질 및 당대사, 항산화 작용을 분석한 결과는 다음과 같았다.
- 미정맥 주사 48시간 후에 눈의 정맥(안 와정맥)으로부터 채혈, 3000 rpm/ 20분 원심 분리하여 얻은 혈청으로부터 포도당 측정용 키트를 사용하여 혈당수준이 300 mg/dL 이상인 것을 당뇨 유발 흰쥐로 간주하였다. 실험군은 정상군(normal), 당뇨 유발 대조군(STZ-control), 당뇨 유발 실험군(STZ-sample)의 3군으로 나누고 그룹 당 5마리씩 나누어 정상군과 당뇨 유발 대조군에는 0.5% carboxy methyl cellulose sodium(CMC) 용액만을, 실험군은 천련자 에탄올 추출물을 1,000 ㎎/㎏ B.W의 용량으로 0.5% CMC 용액에 현탁시켜 10 ml/kg B.W.씩 1일 1 회 7일간 경구 투여 하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 천련자는 서울 경동시장에서 구입(중국산)하였으며 시약 및 기기는 Kim[16]의 방법에 따라 사용하였다.
- 체중 210±10 g 내외의 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐를 (주)오리엔트바이오에서 구입하였으며, 고형사료((주)삼영사)를 먹였다.
데이터처리
- 모든 실험 결과는 평균치± 표준 오차로 계산하였고, 각 군간의 차이는 Student's t-test를 실시하여 p값이 5% 미만일 때 유의성이 있다고 판정하였다.
이론/모형
- 혈청중의 glucose, triglyceride(TG), totalcholesterol 함량, 간조직 중의 glycogen함량과 당대사를 위한 glucose-6-phosphatase (G-6-pase), glucose-6-phosphate dehydrogenase(G-6-PDH), glucokinase(GK) 효소활성과 항산화대사를 위한 gluthahione peroxidase(GSH-px), catalase(CAT) 효소 활성과 glutathion(GSH), malondialdehyde(MDA) 함량 측정은 Kim[16]과 같은 방법으로 측정하였다.
성능/효과
- 1. STZ 투여로 증가된 혈당치와 TG 함량이 추출물 투여에 의해 유의적인 감소를 나타내었다.
- 2. STZ 투여로 total cholesterol은 감소를, HDL-cholesterol은 증가를 나타내었다.
- 3. STZ 투여로 Glycogen 함량의 유의적인 증가와, G-6-Pase 활성의 유의적인 감소를 나타내었다.
- 4. G-6-PDH와 GK활성은 증가를 나타내었으나 유의성은 없었다.
- 5. STZ투여로 MDA 함량은 추출물 투여로 유의적인 감소를 CAT 활성은 유의적인 증가를 나타내었다.
- 6. GSH-Px 활성은 증가를 GSH 함량은 감소를 나타내었다.
- 당뇨 유발 대조군은 0.03±0.01 nmoles NADPH/mg protein/min으로 감소하였으며, 천련자 에탄올 추출물 투여군은 0.06±0.02 nmoles NADPH/mg protein/min으로 당뇨 대조군에 비해서 증가하였으나 유의성은 없었다.
- 반면에 추출물 투여군은 104.07±17.46 ㎎/dL으로 당뇨대조군과 비교하여 유의적으로 낮게 나타나 혈중t.g 농도 감소에 효과가 있음을 알 수 있었다.
- 유리기들에 의해 세포막 지질의 불포화지방산들이 산화적 분해를 일으키는 것으로 과산화지질의 지표가 되는 mda 함량은 Table 5와 같다. 정상군과 비교하여 당뇨대조군에서 유의적인 증가를 나타내었다. 이는 STZ 투여로 인한 당뇨유발시 oxygen free radical 의 생성과 산화적 스트레스가 증가하여 조직내의 과산화지질이 증가된 결과 간 조직에서 함량이 증가한다는 보고[28]와 비슷한 결과를 나타내었다.
- 정상군은 4.45±0.05 moles/g of tissue이며 당뇨 유발 대조군은 4.20±0.03 moles/g of tissue로 정상군과 비교하여 유의적인 감소를 나타내었으나 본실험 결과 추출물 투여군에서 감소를 나타내 gsh 함량에 대한 천련자 에탄올 추출물의 효과는 볼 수 없었다.
- 정상군의 glycogen 함량은 307.11±29.69 ㎎/g of tissue인 것에 비해 당뇨대조군은 166.90±21.41 ㎎/g of tissue로 유의적으로 낮았다.
- 정상군의 혈당치가 128.10±24.41 mg/dL에 비해 당뇨 대조군은 516.16±10.79 mg/dL으로 유의적인 증가를 나타내었으나 천련자 에탄올 추출물 1,000 mg/kg을 투여한 군에서는 295.21±20.58 mg/dL로 유의적인 감소를 나타내었다.
후속연구
- 이와같이, 천련자 에탄올 추출물 1,000 mg/kg을 당뇨 흰쥐에게 투여한 결과 혈당 저하, 지질 대사의 개선 효과 및 정상적인 당 대사 활성과 항산화작용을 갖는 유효성분을 함유하고 있음을 알 수 있었으며, 앞으로 이에 대한 성분 분리가 이루어져야 할 것으로 사료된다.
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