$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

[국내논문] 커피가루 첨가식이가 당뇨 쥐의 혈당 및 간 조직 항산화효소 활성에 미치는 영향
Effects of coffee powder supplementation on the blood glucose and antioxidative enzyme activity of liver tissue in STZ-induced diabetic rats 원문보기

Journal of nutrition and health, v.48 no.2, 2015년, pp.140 - 148  

배지현 (계명대학교 약학대학원) ,  정윤정 (계명대학교 식품영양학과) ,  최미자 (계명대학교 식품영양학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

커피첨가식이를 섭취한 당뇨 쥐에서 혈당, 혈중 지질농도, 간지질함량 및 간조직의 항산화효소인 SOD, GPx, CAT에 미치는 영향을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 실험시작 시 체중은 실험군 간에 유의적인 차이가 없었고 실험종료 시 체중은 당뇨군내에서 커피군이 대조군보다 유의적으로 높았으며, 실험기간동안 체중증가량은 당뇨군이 비당뇨군보다 유의적으로 낮았으나 커피첨가식이 섭취에 따른 유의적인 차이는 없었다. 평균 식이섭취량은 당뇨군이 비당뇨군보다 유의적으로 높았고, 당뇨군내에서는 커피군이 대조군보다 유의적으로 높았으며, 식이효율은 당뇨군이 비당뇨군보다 유의적으로 낮았으나 커피섭취에 따른 유의적인 차이는 없었다. 당뇨군과 비당뇨군 모두 혈중 HDL-콜레스테롤 농도는 커피군이 대조군보다 유의적으로 높았고, LDL-콜레스테롤 농도와 atherogenic index는 커피군이 대조군보다 유의적으로 낮았다. 간의 중성지방 함량은 당뇨군과 비당뇨군 모두 커피군이 유의적으로 낮았고, 총콜레스테롤 함량은 커피섭취에 따른 유의적인 차이가 없었다. 간 조직의 MDA 함량은 당뇨군과 비당뇨군 모두 커피군이 대조군보다 유의적으로 낮았다. 간 조직의 항산화효소인 SOD, GPx, CAT 활성은 당뇨군과 비당뇨군 모두 커피섭취에 따른 유의적인 차이는 없었다. 혈당은 당뇨군과 비당뇨군 모두 커피군이 대조군보다 유의적으로 낮았다. 결론적으로 당뇨 쥐에서 0.5% 커피첨가식이가 간의 항산화효소 활성에는 유의적인 영향이 없었으나, 당뇨 쥐의 혈당을 낮추었고, 혈중 HDL-콜레스테롤 농도는 높였으며, 혈중 LDL-콜레스테롤 농도, atherogenic index, 간 중성지방 함량 및 과산화지질 MDA는 낮추어 혈당과 혈중 및 간 지질 개선에 도움이 되는 것으로 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Purpose: The purpose of this study was to evaluate the role of coffee in diabetic rats in order to prevent hyperglycemia and hyperlipidemia, and to improve antioxidant enzyme activity in streptozotocin induced diabetic rats. Methods: Thirty two male Sprague-Dawley rats (body weight $200{\pm}5g$...

Keyword

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • 따라서 본 연구에서는 streptozotocin (STZ) 유발 딩뇨쥐에게 일반 인스턴트커피보다 클로로젠산이 강화된 인스턴트 커피분말을 식이에 직접 보충한 0.커피 가루피가루 첨가식이를 섭취시켜 혈당, 혈중 지질 농도, 간 지질함량 및간의 항산화효소 활성에 미치는 영향을 분석하였다.
  • Sprage-Dawley 수컷 쥐 (평균 체중 200 ±10 g)를 (주)오리엔트로부터 분양받아 실험식이를 시작하기 전 1주일간의 적응 기간 동안 고형사료로 사육한 후 난괴법을 이용하여 각 군당 8마리씩 4군 (Non-Diabetic contr이군, NonDiabetic coffee군, Diabetic control?, Diabetic coffee군) 으로 나누어 4주간 실험식이를 공급하였다. 실험동물은 stainless-steel wire cage에서 한 마리씩 분리 사육하였으며, 사육실의 온도는 25 ±2oC, 습도는 63 ±5%로 유지하고 매일 광주기, 암주기를 12시간 간격으로 자동 조절 장치를 이용하여 조절하였다.
  • 실험동물은 stainless-steel wire cage에서 한 마리씩 분리 사육하였으며, 사육실의 온도는 25 ±2oC, 습도는 63 ±5%로 유지하고 매일 광주기, 암주기를 12시간 간격으로 자동 조절 장치를 이용하여 조절하였다. 식이와 물은 자유롭게 섭취 (ad libitum)하게 하고 물은 모두 2차 이온교환수를 사용하였다.
  • 실험동물의 평균 체중이 약 200 g 되었을 때 streptozotocin (Sigma S0130) 50 ㎎/㎏ body weight을 0.25 M citrate buffer (pH 4.5) 에 용해하여 대퇴부 근육에 1회 주사하여 실험적으로 당뇨를 유발하였고, 대조군은 동량의 citrate buffer 용액을 주사하였다. 당뇨 유발의 확인은 streptozotocin 주사 4일 후 꼬리 정맥에서 채혈하여 혈당이 300 mg/dL 이상인동물을 당뇨가 유발된 것으로 간주하여 4주간 사육하였다.
  • 5) 에 용해하여 대퇴부 근육에 1회 주사하여 실험적으로 당뇨를 유발하였고, 대조군은 동량의 citrate buffer 용액을 주사하였다. 당뇨 유발의 확인은 streptozotocin 주사 4일 후 꼬리 정맥에서 채혈하여 혈당이 300 mg/dL 이상인동물을 당뇨가 유발된 것으로 간주하여 4주간 사육하였다.
  • 실험식 이에 첨가한 커피는 당뇨병 환자에게 3년간 하루에 커피 5잔 이상 섭취시켰을 경우 혈당이 유의적으로 감소하였다는 보고와 10 커피 섭취가 증가할수록 혈중 지질농도가 감소하였다는 선행연구 11에 근거하여 커피 가루를 식이의 0.5% (커피가루 0.5 g/100 g diet)로 AIN-93G 기본조성12에 기준하여 첨가하였다.
  • 체중은 일주일에 한 번씩 일정한 시간에 측정하였고, 식이 섭취량은 이틀에 한 번씩 측정하였으며, 식이효율 (food efficiency ratio)은 4주간의 실험 기간 동안 평균 식이 섭취량을 체중증가량으로 나누어 계산하였다.
  • 분석하였다. 혈청 콜레스테롤, 중성지방, HDL-콜레스테롤 농도는 kit (Asan Pharmaceutical, Korea)로 spectrophotometer (Uvikon 930, Switzerland)를 이용하여흡광도를 측정하였다. 혈청 LDL-콜레스테롤은 Friedewald 등의 방법13을 이용하여 산출하였다.
  • (Reduced H2O2 nmoles/mg protein/min) 간 조직 중 glutathione peroxidase (GPx) 활성도는 Paglia와 Valentine 의 방법16에 따라 측정하였다. Glutathione 기질과 조효소인 NADPH를 시료와 함께 25oC 에서 5분간 반응시켜 340 nm에서 NADPH의 산화로 인한 흡광도 감소율을 측정하였다. 활성도 단위는 효소 반응액 중에 함유된 단백질 1 mg 이 1분간 산화시킨 NADPH의 양을 nmole로 표시하였다.
  • 본 연구에서는 streptozotocin 유발 딩뇨 쥐에게 0.5% 커피 첨가 식이를 4주간 섭취 시켜 혈당, 혈중 지질 농도, 간 지질함량 및 간의 항산화 효소 활성에 미치는 영향을 분석하였다. 당뇨병에서 체중증가는 당뇨병 치료 기간 동안 항 당뇨병 제제의 사용과 관련된 중요한 위험 인자로 알려져 있다.

대상 데이터

  • 냉각한 tube에 n-buthanol 5 mL을 가하여 잘 섞고 4, 000 rpm에서 10분간 원심분리 시켜 상층액을 취하여 532nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 1, 1, 3, 3-tetraethoxypropane을 사용하였고, 지질과산화물 수준은 간 조직의 nmol MDA/g로 나타내었다.
  • 1% 유의적으로 감소하여 4주간의 커피의섭취가 당뇨군과 비당뇨군 모두에서 유의적인 혈당 감소효과가 나타났다. 본 연구에서 사용한 커피는 일반적인 인스턴트커피에 클로로젠산이 강화되어 있는 커피가루를 사용하였으며, 실험동물은 체중 kg당 평균 50 mg의 클로로젠산을 섭취하여 클로로젠산의 항산화 활성으로 인해 혈당저하에 영향을 미쳤으리 라 보여진다.

데이터처리

  • 본 실험 결과는 SAS package (Statistical Analysis System, Version 9.3 :SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)를 이용하여 분석하였다. 각 실험변수는 평균과 표준편차를 구하였으며, ANOVA test로 각 군 간의 통계적 유의성은 a = 0.
  • , Cary, NC, USA)를 이용하여 분석하였다. 각 실험변수는 평균과 표준편차를 구하였으며, ANOVA test로 각 군 간의 통계적 유의성은 a = 0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의하여 검증하였다.
  • The effect of coffee powder on food intake and food efficiency ratio (FER) in diabetic rats.1) Mean ± SD 2) Values with different superscripts within the row are significantly different at p < 0.05 by Duncan's multiple range test.
  • 1) Mean ± SD 2) V세ues with different superscripts within the row are significantly different at p < 0.05 by Duncan's multiple range test.

이론/모형

  • 혈중 포도당 농도는 oxidase 법을 이용한 glucose kit (Daiichi, Japan)을 사용하여 auto analyer (Hitachi 7170, Japan)로 분석하였다. 혈청 콜레스테롤, 중성지방, HDL-콜레스테롤 농도는 kit (Asan Pharmaceutical, Korea)로 spectrophotometer (Uvikon 930, Switzerland)를 이용하여흡광도를 측정하였다.
  • 혈청 콜레스테롤, 중성지방, HDL-콜레스테롤 농도는 kit (Asan Pharmaceutical, Korea)로 spectrophotometer (Uvikon 930, Switzerland)를 이용하여흡광도를 측정하였다. 혈청 LDL-콜레스테롤은 Friedewald 등의 방법13을 이용하여 산출하였다. 간 조직의 중성지방과 콜레스테롤의 추출은 Folch법14을 응용하여 혈청 중성지방과 콜레스테롤 분석과 동일한 방법으로 분석하였다.
  • 혈청 LDL-콜레스테롤은 Friedewald 등의 방법13을 이용하여 산출하였다. 간 조직의 중성지방과 콜레스테롤의 추출은 Folch법14을 응용하여 혈청 중성지방과 콜레스테롤 분석과 동일한 방법으로 분석하였다. 동맥경화지수인 atherogenic index는 동맥경화의 위험율을 예측할 수 있는 변인으로 산출 방법은 다음과 같다.
  • Catalase (CAT) 활성은 간 조직 중 mitochondria 분획은 hydrogen peroxide (H2O2)를 기질로 하여 환원되는 정도를 240nm에서 흡광도를 읽고 분자흡광계수를 이용하여활성을 산출하는 Aebi 방법15에 준하여 측정하였다. 활성도 단위는 간 조직의 효소액 중에 함유된 단백질 1 mg。] 1 분 동안에 반응하여 감소시킨 H2O2 양을 nmole로 표시하였다.
  • 활성도 단위는 간 조직의 효소액 중에 함유된 단백질 1 mg。] 1 분 동안에 반응하여 감소시킨 H2O2 양을 nmole로 표시하였다. (Reduced H2O2 nmoles/mg protein/min) 간 조직 중 glutathione peroxidase (GPx) 활성도는 Paglia와 Valentine 의 방법16에 따라 측정하였다. Glutathione 기질과 조효소인 NADPH를 시료와 함께 25oC 에서 5분간 반응시켜 340 nm에서 NADPH의 산화로 인한 흡광도 감소율을 측정하였다.
  • 활성도 단위는 효소 반응액 중에 함유된 단백질 1 mg 이 1분간 산화시킨 NADPH의 양을 nmole로 표시하였다. (NADPH oxidized nmoles/mg protein/min) 간조직 중 superoxide dismutase (SOD) 활성도는 hematoxylin 자동산화의 억제정도를 관찰하는 Martin 등의 방법17에 준해 0.1 mM EDTA가 함유된 50 mM 인산 완충액 (pH 7.5) 에 10 μM hematoxylin 및 효소액을 가해 25oC 에서 반응시켜생성된 hematein을 560 nm에서 측정하여 휴-소의 활성을산정하였다. 활성도 단위는 효소액을 넣지 않고 반응시킨액 중의 hematoxylin의 자동산화를 50% 억제하는 정도를 1 unit로 나타내었다 (Unit/mg protein/min (50% inhibition of autooxidation of hematoxylin)).
  • 간 조직 중의 malondialdehyde (MDA)는 Ohkawa 18의 방법에 따라 측정하였다. 혈액을 제거한 간 절편을 마쇄하여 homogenate를 만든 후 0.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (37)

  1. Ministry of Health and Welfare, Korea Centers for Disease Control and Prevention. Korea Health Statistics 2013: Korea National Health and Nutrition Examination Survey (KNHANES VI-1). Cheongju: Korea Centers for Disease Control and Prevention; 2014. 

  2. Akash MS, Rehman K, Chen S. Role of inflammatory mechanisms in pathogenesis of type 2 diabetes mellitus. J Cell Biochem 2013; 114(3): 525-531. 

  3. Wolff SP, Jiang ZY, Hunt JV. Protein glycation and oxidative stress in diabetes mellitus and ageing. Free Radic Biol Med 1991; 10(5): 339-352. 

  4. Borrelli RC, Visconti A, Mennella C, Anese M, Fogliano V. Chemical characterization and antioxidant properties of coffee melanoidins. J Agric Food Chem 2002; 50(22): 6527-6533. 

  5. Farah A, Donangelo CM. Phenolic compounds in coffee. Braz J Plant Physiol 2006; 18(1): 23-36. 

  6. van Dam RM, Feskens EJ. Coffee consumption and risk of type 2 diabetes mellitus. Lancet 2002; 360(9344): 1477-1478. 

  7. van Dam RM, Hu FB. Coffee consumption and risk of type 2 diabetes: a systematic review. JAMA 2005; 294(1): 97-104. 

  8. Cai L, Ma D, Zhang Y, Liu Z, Wang P. The effect of coffee consumption on serum lipids: a meta-analysis of randomized controlled trials. Eur J Clin Nutr 2012; 66(8): 872-877. 

  9. Driessen MT, Koppes LL, Veldhuis L, Samoocha D, Twisk JW. Coffee consumption is not related to the metabolic syndrome at the age of 36 years: the Amsterdam Growth and Health Longitudinal Study. Eur J Clin Nutr 2009; 63(4): 536-542. 

  10. van Dam RM, Dekker JM, Nijpels G, Stehouwer CD, Bouter LM, Heine RJ; Hoorn study. Coffee consumption and incidence of impaired fasting glucose, impaired glucose tolerance, and type 2 diabetes: the Hoorn Study. Diabetologia 2004; 47(12): 2152-2159. 

  11. Kang KJ, Choi SS, Han HK, Kim KJ, Kwon SY. Effects of instant coffee on weight, plasma lipids, leptine and fat cell size in rats fed on a high fat diet. Korean J Food Sci Technol 2004; 36(3): 478-483. 

  12. Reeves PG, Nielsen FH, Fahey GC Jr. AIN-93 purified diets for laboratory rodents: final report of the American Institute of Nutrition ad hoc writing committee on the reformulation of the AIN-76A rodent diet. J Nutr 1993; 123(11): 1939-1951. 

  13. Friedewald WT, Levy RI, Fredrickson DS. Estimation of the concentration of low-density lipoprotein cholesterol in plasma, without use of the preparative ultracentrifuge. Clin Chem 1972; 18(6): 499-502. 

  14. Folch J, Lees M, Sloane Stanley GH. A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues. J Biol Chem 1957; 226(1): 497-509. 

  15. Aebi H. Catalase. In: Bergmeyer HU, Gawehn K, editors. Methods of Enzymatic Analysis, 2nd edition. New York (NY): Academic Press; 1974. p.673-684. 

  16. Paglia DE, Valentine WN. Studies on the quantitative and qualitative characterization of erythrocyte glutathione peroxidase. J Lab Clin Med 1967; 70(1): 158-169. 

  17. Martin JP Jr, Dailey M, Sugarman E. Negative and positive assays of superoxide dismutase based on hematoxylin autoxidation. Arch Biochem Biophys 1987; 255(2): 329-336. 

  18. Ohkawa H, Ohishi N, Yagi K. Assay for lipid peroxides in animal tissues by thiobarbituric acid reaction. Anal Biochem 1979; 95(2): 351-358. 

  19. Akash MS, Rehman K, Chen S. An overview of valuable scientific models for diabetes mellitus. Curr Diabetes Rev 2013; 9(4): 286-293. 

  20. Greenberg JA, Boozer CN, Geliebter A. Coffee, diabetes, and weight control. Am J Clin Nutr 2006; 84(4): 682-693. 

  21. Muroyama K, Murosaki S, Yamamoto Y, Odaka H, Chung HC, Miyoshi M. Anti-obesity effects of a mixture of thiamin, arginine, caffeine, and citric acid in non-insulin dependent diabetic KK mice. J Nutr Sci Vitaminol (Tokyo) 2003; 49(1): 56-63. 

  22. Abreu RV, Silva-Oliveira EM, Moraes MF, Pereira GS, Moraes- Santos T. Chronic coffee and caffeine ingestion effects on the cognitive function and antioxidant system of rat brains. Pharmacol Biochem Behav 2011; 99(4): 659-664. 

  23. Salazar-Martinez E, Willett WC, Ascherio A, Manson JE, Leitzmann MF, Stampfer MJ, Hu FB. Coffee consumption and risk for type 2 diabetes mellitus. Ann Intern Med 2004; 140(1): 1-8. 

  24. Loopstra-Masters RC, Liese AD, Haffner SM, Wagenknecht LE, Hanley AJ. Associations between the intake of caffeinated and decaffeinated coffee and measures of insulin sensitivity and beta cell function. Diabetologia 2011; 54(2): 320-328. 

  25. Reagan-Shaw S, Nihal M, Ahmad N. Dose translation from animal to human studies revisited. FASEB J 2008; 22(3): 659-661. 

  26. Onuegbu AJ, Agbedana EO. The effects of coffee consumption on serum lipids and lipoprotein in healthy individuals. Afr J Med Med Sci 2001; 30(1-2): 43-45. 

  27. Sakamoto W, Isomura H, Fujie K, Takahashi K, Nakao K, Izumi H. Relationship of coffee consumption with risk factors of atherosclerosis in rats. Ann Nutr Metab 2005; 49(3): 149-154. 

  28. Cornelis MC, El-Sohemy A. Coffee, caffeine, and coronary heart disease. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 2007; 10(6): 745-751. 

  29. Ministry of Food and Drug Safety (KR). [Internet]. Cheongju: Ministry of Food and Drug Safety; 2008 [cited 2015 Feb 2 ]. Available from: http://www.mfds.go.kr. 

  30. Lovallo WR, Wilson MF, Vincent AS, Sung BH, McKey BS, Whitsett TL. Blood pressure response to caffeine shows incomplete tolerance after short-term regular consumption. Hypertension 2004; 43(4): 760-765. 

  31. Sung JH, Chang CC, Chang YS. The effect of caffeine on the antioxidative activities of mouse liver. Korean J Food Nutr 2004; 17(4): 442-449. 

  32. Rossowska MJ, Ghanaei P, Nakamoto T. Effect of dietary caffeine and zinc on the activity of antioxidant enzymes, zinc, and copper concentration of the heart and liver in fast-growing rats. Biol Trace Elem Res 1995; 50(3): 229-236. 

  33. Kim HY, Chung HS. Effect of dietary iron and coffee intake on oxidative stress and antioxidative enzyme activities of rats. Korean J Nutr 2002; 35(9): 919-925. 

  34. Vicente SJ, Ishimoto EY, Cruz RJ, Pereira CD, Torres EA. Increase of the activity of phase II antioxidant enzymes in rats after a single dose of coffee. J Agric Food Chem 2011; 59(20): 10887-10892. 

  35. Ko YH, Kang SY, Jang IS. Effects of dietary supplementation of coffee meal on growth performance, blood biochemical profiles and antioxidant defense system in broiler chickens. Korea J Poult Sci 2012; 39(3): 223-232. 

  36. Yukawa GS, Mune M, Otani H, Tone Y, Liang XM, Iwahashi H, Sakamoto W. Effects of coffee consumption on oxidative susceptibility of low-density lipoproteins and serum lipid levels in humans. Biochemistry (Mosc) 2004; 69(1): 70-74. 

  37. Natella F, Nardini M, Belelli F, Scaccini C. Coffee drinking induces incorporation of phenolic acids into LDL and increases the resistance of LDL to ex vivo oxidation in humans. Am J Clin Nutr 2007; 86(3): 604-609. 

저자의 다른 논문 :

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로