[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 rats원문보기
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.
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.
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 $200{\pm}5g$...
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 $200{\pm}5g$) were divided into two groups; diabetic and nondiabetic groups. The groups were each randomly divided into two subgroups; fed control and coffee (5 g coffee powder/kg diet) diets. Diabetes was induced by intramuscular injection of 50 mg streptozotocin/kg body weight. Rats with blood glucose concentrations ${\geq}300mg/dL$ were considered diabetic for these experiments. All rats were fed an experimental diet and deionized water ad libitum for 4 weeks. Results: The results of this study indicate that body weight gain was significantly lower in diabetic groups than in nondiabetic groups regardless of diet. Mean food intake was significantly higher in diabetic groups than in nondiabetic groups, and significantly higher in the coffee group than in the control group in diabetic rats. Food efficiency ratio (FER) was significantly lower in diabetic groups than in nondiabetic groups regardless of diet. The fasting blood glucose of coffee supplemented groups was significantly lower compared with the control group in diabetic and nondiabetic rats. The levels of serum LDL-cholesterol and atherogenic index were significantly lower in the coffee group than in the control group in diabetic and nondiabetic rats, and serum HDL-cholesterol was significantly higher in the coffee group than in control groups. The contents of hepatic triglyceride were significantly lower in the coffee group than in the control group in diabetic and nondiabetic rats. The lipid peroxidation of malondialdehyde (MDA) contents was significantly lower in the coffee group than in the control group in diabetic and nondiabetic rats. Activity of superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx) and catalase in liver was not significantly different by experimental diets among all groups. Conclusion: In conclusion, effects of 0.5% coffee powder supplemented diet were beneficial on blood glucose and lipids in diabetic rats.
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 $200{\pm}5g$) were divided into two groups; diabetic and nondiabetic groups. The groups were each randomly divided into two subgroups; fed control and coffee (5 g coffee powder/kg diet) diets. Diabetes was induced by intramuscular injection of 50 mg streptozotocin/kg body weight. Rats with blood glucose concentrations ${\geq}300mg/dL$ were considered diabetic for these experiments. All rats were fed an experimental diet and deionized water ad libitum for 4 weeks. Results: The results of this study indicate that body weight gain was significantly lower in diabetic groups than in nondiabetic groups regardless of diet. Mean food intake was significantly higher in diabetic groups than in nondiabetic groups, and significantly higher in the coffee group than in the control group in diabetic rats. Food efficiency ratio (FER) was significantly lower in diabetic groups than in nondiabetic groups regardless of diet. The fasting blood glucose of coffee supplemented groups was significantly lower compared with the control group in diabetic and nondiabetic rats. The levels of serum LDL-cholesterol and atherogenic index were significantly lower in the coffee group than in the control group in diabetic and nondiabetic rats, and serum HDL-cholesterol was significantly higher in the coffee group than in control groups. The contents of hepatic triglyceride were significantly lower in the coffee group than in the control group in diabetic and nondiabetic rats. The lipid peroxidation of malondialdehyde (MDA) contents was significantly lower in the coffee group than in the control group in diabetic and nondiabetic rats. Activity of superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx) and catalase in liver was not significantly different by experimental diets among all groups. Conclusion: In conclusion, effects of 0.5% coffee powder supplemented diet were beneficial on blood glucose and lipids in diabetic rats.
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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.
(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.
성능/효과
나타내었다. 실험 시작 시 체중은 실험군 간에 유의적인 차이가 없었고 실험종료 시 체중은 당뇨군내에서 커피 군이 대조군보다 유의적으로 높았으며, 실험기간동안 체중증가량은 당뇨군이 비 당뇨 군보다 유의적으로 낮았으나 커피 첨가 식이 섭취에 따른 유의적인 차이는 없었다. 4주간의 실험기간 동안 실험동물의 평균 식이섭취량과 식이 효율을 Table 3에 나타내었다.
나타내었다. 실험 시작 시 체중은 실험군 간에 유의적인 차이가 없었고 실험종료 시 체중은 당뇨군내에서 커피 군이 대조군보다 유의적으로 높았으며, 실험기간동안 체중증가량은 당뇨군이 비 당뇨 군보다 유의적으로 낮았으나 커피 첨가 식이 섭취에 따른 유의적인 차이는 없었다. 4주간의 실험기간 동안 실험동물의 평균 식이섭취량과 식이 효율을 Table 3에 나타내었다.
실험시작 시 체중은 실험군 간에 유의적인 차이가 없었고 실험종료 시 체중은 당뇨 군내에서 커피군이 대조군보다 유의적으로 높았으며, 실험 기간 동안 체중증가량은 당뇨 군이 비당뇨군보다 유의적으로 낮았으나 커피 첨가 식이 섭취에 따른 유의적인 차이는 없었다. 평균 식이 섭취량은 당뇨 군이 비당뇨군보다 유의적으로 높았고, 당뇨 군내에서는 커피군이 대조군보다 유의적으로 높았으며, 식이 효율은 당뇨군이 비당뇨군보다 유의적으로 낮았으나 커피 섭취에 따른 유의적인 차이는 없었다. 당뇨군과 비당뇨군모두 혈중 HDL-콜레스테롤 농도는 커피군이 대조군보다 유의적으로 높았고, LDL-콜레스테롤 농도와 atherogenic index는 커피군이 대조군보다 유의적으로 낮았다.
평균 식이 섭취량은 당뇨 군이 비당뇨군보다 유의적으로 높았고, 당뇨 군내에서는 커피군이 대조군보다 유의적으로 높았으며, 식이 효율은 당뇨군이 비당뇨군보다 유의적으로 낮았으나 커피 섭취에 따른 유의적인 차이는 없었다. 당뇨군과 비당뇨군모두 혈중 HDL-콜레스테롤 농도는 커피군이 대조군보다 유의적으로 높았고, LDL-콜레스테롤 농도와 atherogenic index는 커피군이 대조군보다 유의적으로 낮았다. 간의 중성지방 함량은 당뇨 군과 비당뇨군 모두 커피군이 유의적으로 낮았고, 총콜레스테롤 함량은 커피 섭취에 따른 유의적인 차이가 없었다.
당뇨군과 비당뇨군모두 혈중 HDL-콜레스테롤 농도는 커피군이 대조군보다 유의적으로 높았고, LDL-콜레스테롤 농도와 atherogenic index는 커피군이 대조군보다 유의적으로 낮았다. 간의 중성지방 함량은 당뇨 군과 비당뇨군 모두 커피군이 유의적으로 낮았고, 총콜레스테롤 함량은 커피 섭취에 따른 유의적인 차이가 없었다. 간 조직의 MDA 함량은 당뇨군과 비당뇨군 모두 커피 군이 대조군보다 유의적으로 낮았다.
간의 중성지방 함량은 당뇨 군과 비당뇨군 모두 커피군이 유의적으로 낮았고, 총콜레스테롤 함량은 커피 섭취에 따른 유의적인 차이가 없었다. 간 조직의 MDA 함량은 당뇨군과 비당뇨군 모두 커피 군이 대조군보다 유의적으로 낮았다. 간 조직의 항산화효소인 SOD, GPx, CAT 활성은 당뇨 군과 비 당뇨군 모두 커피 섭취에 따른 유의적인 차이는 없었다.
간 조직의 MDA 함량은 당뇨군과 비당뇨군 모두 커피 군이 대조군보다 유의적으로 낮았다. 간 조직의 항산화효소인 SOD, GPx, CAT 활성은 당뇨 군과 비 당뇨군 모두 커피 섭취에 따른 유의적인 차이는 없었다. 혈당은 당뇨군과 비당뇨군 모두 커피 군이 대조군보다 유의적으로 낮았다.
4주간의 실험기간 동안 실험동물의 평균 식이섭취량과 식이 효율을 Table 3에 나타내었다. 평균 식이섭취량은 당뇨군이비당뇨군보다 유의적으로 높았고 비당뇨군내에서는 대조군과 커피군 간에 유의적인 차이는 없었으나, 당뇨 군내에서는 커피군이 대조군보다 유의적으로 높았다. 식이 효율은 당뇨군이 비당뇨군보다 유의적으로 낮았으나 커피 섭취에 따른 유의적인 차이는 없었다.
나타내었다. 비당뇨군에서 대조군 116.5 ± 31.4 mg/ dL, 커피군 105.0 ±29.7 mg/dL, 당뇨 군내에서 대조군 366.0 士 55.2 mg/dL, 커피군 295.4 ±49.7 mg/dL으로 당뇨군의혈당이 비당뇨군보다 유의적으로 높았고, 당뇨군과 비당뇨군 모두 커피 군이 대조군보다 혈당이 유의적으로 낮아커피의 섭취가 당뇨 쥐의 혈당을 낮추는 것으로 나타났다.
커피 첨가 식이 가 당뇨뇨 쥐의 혈중지질 농도에 미치는 영향을 분석한 결과 (Table 4), 혈중 총 콜레스테롤농도는 비 당뇨 군내에서 대조군 114.8 ±11.3 mg/dL, 커피군 104.8 ±13.1 mg/dL, 당뇨 군내에서 대조군 115.9 ±9.9 mg/dL, 커피군 110.3 ±8.2 mg/dL 이였고, 혈중 중성지방 농도는 비 당뇨 군내에서 대조군 71.1 ±8.2 mg/dL, 커피군 64.1 士 16.5 mg/dL, 당뇨군내에서는 대조군 73.9 ±11.3 mg/dL, 커피군 69.8 ±13.0 mg/dL로 커피 섭취에 따른 유의적인 차이는 없었다.
혈중 HDL-콜레스테롤농도는 비당뇨군에서 대조군 17.8 士 2.8 mg/dL, 커피군, 19.5 ±2.5 mg/dL, 당뇨군에서 대조군 14.7 ±4.6 mg/dL, 커피군 17.9 ±3.2 mg/dL으로 비당뇨군과 당뇨군 모두 커피 군이 대조군보다 유의적으로 높았다. 혈중 LDL-콜레스테롤 농도는 비당뇨군에서 대조군 Ⅲ.
2 mg/dL으로 비당뇨군과 당뇨군 모두 커피 군이 대조군보다 유의적으로 높았다. 혈중 LDL-콜레스테롤 농도는 비당뇨군에서 대조군 Ⅲ.2 ±10.9 mg/dL, 커피군 98.0 ±15.3 mg/dL, 당뇨군에서 대조군 116.0 ±9.8 mg/dL, 커피군 106.3 ±10.2 mg/dL 로 비당뇨군과 당뇨군 모두 커피 군이 대조군보다 유의적으로 낮았다. 동맥경화지수 (atherogenic index)는 동맥경화 예견지표로 사용되는데 비 당뇨 군에서서 대조군 5.
Table 5에 나타내었다. 간의 중성지방함량은 비당뇨군에서 대조군 35.1 ±2.0 mg/g, 커피군 30.4 ±0.8 mg/g, 당뇨군에서 대조군 24.6 ±1.3 mg/g, 커피군 21.7 ±1.4 mg/g 으로 비당뇨군과 당뇨군 모두 커피 군이 대조군보다 유의적으로 낮았다. 간의 콜레스테롤 함량은 비당뇨군에서 대조군 40.
4 mg/g 으로 비당뇨군과 당뇨군 모두 커피 군이 대조군보다 유의적으로 낮았다. 간의 콜레스테롤 함량은 비당뇨군에서 대조군 40.8 ±2.5 mg/g, 커피군 39.0 ±1.8 mg/g, 당뇨 군에서 대조군 44.8 ±1.8 mg/g, 커피군 43.6 ±0.4 mg/g 으로 당뇨 군이 비당뇨군보다 유의적으로 높았고 커피섭취에 따른 차이는 없었다.
나타내었다. 간조직의 MDA 함량은 비 당뇨 군에서서 대조군 3.26 士 0.40 nmolMDA/g, 커피군 2.87 ±0.17 nmolMDA/g, 당뇨군에서 대조군 3.15 ±0.18 nmolMDA/g, 커피군 3.04 士 0.05 nmolMDA/g으로 비당뇨군내에서 커피군이 대조군보다유의적으로 낮았고 당뇨 군내에서는 커피 섭취에 따른 차이가 없었다.
22 이는 장기적인 커피와 카페인 섭취로도 평상적인 식이 섭취량과 체중에 영향을 미치지 않는 것으로 보여진다. 본 연구에서 커피 섭취가 당뇨 쥐의 체중과 식이 섭취량에 미치는 영향을 보면, 실험종료 시 체중은 당뇨군내에서 커피 군이 대조군보다 유의적으로 높았으나 실험기간동안 당뇨 쥐의 체중증가량은 커피 섭취에 따른 유의적인 차이가 없었다. 평균 식이섭취량은 커피 군이 대조군보다 유의적으로 높았으나 식이효율은 커피 섭취에 따른 유의적인 차이가 없었다.
본 연구에서 커피 섭취가 당뇨 쥐의 체중과 식이 섭취량에 미치는 영향을 보면, 실험종료 시 체중은 당뇨군내에서 커피 군이 대조군보다 유의적으로 높았으나 실험기간동안 당뇨 쥐의 체중증가량은 커피 섭취에 따른 유의적인 차이가 없었다. 평균 식이섭취량은 커피 군이 대조군보다 유의적으로 높았으나 식이효율은 커피 섭취에 따른 유의적인 차이가 없었다. 실험종료 시 체중은 당뇨 군내에서 커피군 이 대조군보다 유의적으로 높았는데 본 연구의 커피 첨가 수준과 유사한 0.
커피 첨가 식이 가 당뇨뇨 쥐의 혈당에 미치는 영향에서 당뇨군의 혈당이 비당뇨군보다 유의적으로 높았고 당뇨군과 정상군 모두 커피 군이 대조군보다 혈당이 유의적으로낮아 커피의 섭취가 당뇨 쥐의 혈당을 낮추는 것으로 나타났다. 이는 커피 5잔 이상 섭취 시 혈당이 유의적으로 감소한다는 연구 결과와, 10 하루에 커피 1~3잔을 섭취한 경우보다 6잔 이상을 섭취하였을 경우 혈당이 감소한다는 보고23 와 같은 결과를 나타내었다.
1잔 정도 섭취하는 수준에 해당되는 양이다. 본 연구에서 당뇨 쥐에게 0.5% 커피 첨가식이를 공급한 결과, 커피 군의 혈당은 대조군보다 23.9% 유의적으로 감소하였고 비당뇨군에서도 커피군의 혈당이대조군보다 21.1% 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.
커피 섭취에 따른 혈중 지질에 미치는 영향을 보고한 선행연구를 살펴보면, 40% 고지방식이에 커피 0.6 (5잔), 1.2 (10잔), 2.4% (20잔) 수준으로 공급한 결과, 혈중 중성 지방농도가 0.6% 커피 섭취 군은 유의적으로 증가하였고 1.2% 와 2.4% 커피 섭취 군은 혈중 중성 지방농도가 대조군과 같은 수준을 유지하였고, 총콜레스테롤 농도는 커피 섭취 군이 대조군보다 유의적으로 높았으며 HDL-콜레스테롤 농도는 커피섭취군 모두 대조군보다 유의적으로 높게 나타났다. 11 선행연구26에 의하면 커피를 28일간 섭취시켰을 때 LDL-콜레스테롤 농도는 증가하였다고 보고하였으며, 1, 017명을 대상으로 한 메타분석에서 평균 45일간 커피를 마시는 경우 총콜레스테롤 8.
41 ㎎/㎏ 체중으로 안전한 수준에 해당하는 양이다. 따라서 4주간 0.5% 커피 첨가식이의 섭취는 당뇨 쥐에서 1일 카페인 섭취량으로 체중 kg 당 27.20 mg이므로 이 수준의 카페인을 함유하고 있는 커피의 규칙적인 섭취는 영양소 섭취가 알맞은 경우 당질 대사의 이상인 상태에서도 혈중 지질에 유해한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 이는 당뇨 쥐에서 커피를 4주간 섭취시킨 경우 적응된 효과인지 영양소의 섭취가 알맞은 경우 효과가 나타나지 않은 것인지 추후 연구가 요망된다.
커피첨가식이가 간조직 항산화효소인 SOD, GPx 및 CAT 활성에 미치는 영향을 분석한 결과에서는 비당뇨군과 당뇨군 모두에서 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다. 커피나 카페인의 섭취가 항산화 효소 활성에 미치는 영향을 보고한 선행연구를 살펴보면, Rossow 등32은 카페인을 쥐에게 섭취시켰을 때, 심장의 SOD 활성이 증가하였으나 GPx의 활성은 카페인의 영향을 받지 않았다고 하였으며, Kim과 Chunge33 1%와 4% 수준으로 커피첨가식이를공급하였을 때 커피 섭취 수준이 증가할수록 SOD 활성은증가하였다고 보고하였다.
커피나 카페인의 섭취가 항산화 효소 활성에 미치는 영향을 보고한 선행연구를 살펴보면, Rossow 등32은 카페인을 쥐에게 섭취시켰을 때, 심장의 SOD 활성이 증가하였으나 GPx의 활성은 카페인의 영향을 받지 않았다고 하였으며, Kim과 Chunge33 1%와 4% 수준으로 커피첨가식이를공급하였을 때 커피 섭취 수준이 증가할수록 SOD 활성은증가하였다고 보고하였다. 또한 수컷 쥐에게 3%, 6% 커피추출음료에 0.04%, 0.08% 함유 카페인 식이로 약 80일간공급하였을 때 이는 카페인으로 약 20~40 ㎎/㎏/day게 후해당하는 양으로 장기적인 커피와 카페인의 섭취가 뇌 조직에서 GPx 활성에는 영향이 없었으나 glutathione reductase와 SOD 효소의 활성도가 증가하였고 뇌세포막의 지질과산화도가 감소되어 장기적인 커피의 섭취가 뇌의 내인성 항산화 체계를 조절하는 것으로 나타났다.22 평균체중 200 g 수컷 쥐에게 물 리터 (liter)당 80 g 원두커피를 추출하여 강제 급여 (gavage 튜브 피딩)로 2 mL 투여한결과, 간 조직의 SOD, GPx 및 CAT 활성도가 대조군보다유의적으로 증가하여 지질 과산화 도가 감소된다고 보고하였다.
커피는 chlorogenic acid, caffeic acid, caffeine, melanoidins, hydroxycinnamic acids 같은 항산화 성분이 풍부하여 커피를 급성 혹은 만성적으로 섭취하는 경우 혈중 항산화능을 증가시키며, 36 제2형 당뇨에서 생성되는 산화적 스트레스는 장기적인 커피의 섭취로 방지할 수 있는 것으로 나타나 장기적인 커피 소비로 인한 항산화 활성 증가로 당뇨병 위험이 감소되는 것으로 확인되었다.37
본연구결과로 보아 식이의 0.5% 커피첨가식이는 당뇨쥐의 항산화효소 활성도에는 영향을 미치지 않았지만, 커피에 함유된 항산화 물질인 클로로젠산의 영향으로 체조직에서 항산화능을 증진시켜5 간 조직의 지질과산화를 방지하는데 작용한 것으로 사료된다. 본 연구에서는 실험군간에 항산화활성에 유의적인 차이가 나타나지 않았는데, 이는 선행연구22, 33에 비해 적은 량의 커피를 첨가하였기때문으로 보여지며, 이는 생리적 상태가 다른 경우 커피섭취량에 따른 영향이 다를 수 있음을 나타낸 것이다.
5% 커피첨가식이는 당뇨쥐의 항산화효소 활성도에는 영향을 미치지 않았지만, 커피에 함유된 항산화 물질인 클로로젠산의 영향으로 체조직에서 항산화능을 증진시켜5 간 조직의 지질과산화를 방지하는데 작용한 것으로 사료된다. 본 연구에서는 실험군간에 항산화활성에 유의적인 차이가 나타나지 않았는데, 이는 선행연구22, 33에 비해 적은 량의 커피를 첨가하였기때문으로 보여지며, 이는 생리적 상태가 다른 경우 커피섭취량에 따른 영향이 다를 수 있음을 나타낸 것이다. 또한당뇨병과 같은 병리 상태에서는 정상 상태보다 식이로 공급되는 생리활성물질의 영향이 미약할 수 있고 식이섭취의 효과는 내인성체계의 기간에 따른 적응 효과가 작용했을 것으로 보여진다.
결론적으로 당뇨 쥐에서 0.5% 커피첨가스] 이가 간의 항산화효소 활성에는 유의적인 영향이 없었으나, 당뇨 쥐의혈당을 낮추었고, 혈중 HDL-콜레스테롤 농도는 높였으며, 혈중 LDL-콜레스테롤 농도, atherogenic index, 간 중성지방 함량 및 과산화지질 MDA는 낮추어 혈당과 혈중 및 간지질 개선에 도움이 되는 것으로 나타났다.
후속연구
20 mg이므로 이 수준의 카페인을 함유하고 있는 커피의 규칙적인 섭취는 영양소 섭취가 알맞은 경우 당질 대사의 이상인 상태에서도 혈중 지질에 유해한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 이는 당뇨 쥐에서 커피를 4주간 섭취시킨 경우 적응된 효과인지 영양소의 섭취가 알맞은 경우 효과가 나타나지 않은 것인지 추후 연구가 요망된다. 또한 선행 연구에서 카페인의 여러 가지 효과들이 섭취 수일 이후에 나타날 수 있는 부분적인 내성 때문인 경우 일시적일 수 있음이 지적된 바 있고, 30 이러한 효과는 섭취 수준과 섭취 기간 및 다른 영양소의 섭취 상태에 따라 달라질 수 있으므로 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
이는 당뇨 쥐에서 커피를 4주간 섭취시킨 경우 적응된 효과인지 영양소의 섭취가 알맞은 경우 효과가 나타나지 않은 것인지 추후 연구가 요망된다. 또한 선행 연구에서 카페인의 여러 가지 효과들이 섭취 수일 이후에 나타날 수 있는 부분적인 내성 때문인 경우 일시적일 수 있음이 지적된 바 있고, 30 이러한 효과는 섭취 수준과 섭취 기간 및 다른 영양소의 섭취 상태에 따라 달라질 수 있으므로 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다. 당뇨 쥐에게 카페인이 함유된 혼합물을 보충한 차를 때공급하였을 때 지방조직의 함량, 간의 중성지방 함량이 대조군보다 유의적으로 낮아서 지방 대사를 개선하는 것으로 나타났고, 카페인을 마우스에게 섭취시켰을 때 간의 MDA 수준이 유의적인 증가를 보였으나31 본 연구에서는 커피 첨가 식이 섭취에 따른 간 과산화지질 MDA 함량에 미치는 영향이 비 당뇨 군내에서 커피 군이 대조군보다 유의적으로 낮았고 당뇨 군내에서는 커피 섭취에 따른 차이가 없었다.
또한당뇨병과 같은 병리 상태에서는 정상 상태보다 식이로 공급되는 생리활성물질의 영향이 미약할 수 있고 식이섭취의 효과는 내인성체계의 기간에 따른 적응 효과가 작용했을 것으로 보여진다. 따라서 장기간의 커피 섭취에 따른 부작용이 없으면서 항산화 활성에 영향을 미치는 유효한 커피 첨가수준에 대한 추후 연구가 필요하겠다.
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