[논문]Streptozotocin으로 유발한 당뇨동물 모델에서 아프리칸 망고 추출물의 혈당 조절 효과

하예진; 이민희; 권한올; 이유현

doi:10.3746/jkfn.2015.44.11.1607

Streptozotocin으로 유발한 당뇨동물 모델에서 아프리칸 망고 추출물의 혈당 조절 효과
Effect of African Mango (Irvingia gabonesis, IGOB 131TM) Extract on Glucose Regulation in STZ-Induced Diabetes 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.44 no.11, 2015년, pp.1607 - 1611

하예진 (경희대학교 임상영양연구소) , 이민희 (경희대학교 임상영양연구소) , 권한올 (경희대학교 임상영양연구소) , 이유현 (수원대학교 식품영양학과)

초록
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본 연구는 당뇨유발모델 쥐에서 아프리칸 망고(Irvingia gabonesis, IGOB $131^{TM}$) 추출물의 혈당 조절 효과를 알아보기 위해 SD계 수컷 흰쥐에 IGOB $131^{TM}$ 1%, IGOB $131^{TM}$ 2%(IGOB $131^{TM}$ 353 mg/kg body weight, IGOB $131^{TM}$ 706 mg/kg body weight)와 pinitol을 5주간 매일 강제 경구 투여하였다. 그리고 streptozotocin을 복강 주사하여 당뇨를 유발시킨 후 경구 당부하 검사(OGTT)를 실시하였다. 정상군에 비해 당뇨 유발군(DM, pinitol, IGOB $131^{TM}$ 1%, IGOB $131^{TM}$ 2%)의 체중 증가는 유의적으로 감소하였고, 당뇨 유발군 간의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 경구 당부하 검사 결과에서 DM군이 정상군에 비해 유의적으로 높았고, pinitol군, IGOB $131^{TM}$ 1%, IGOB $131^{TM}$ 2%군은 DM에 비해 각각 39.70%, 33.00%, 29.67% 유의적으로 감소하였다. 혈청 glucose 농도는 정상군에 비해 당뇨 유발군에서 유의적으로 높게 나타났고, pinitol, IGOB $131^{TM}$ 1%, IGOB $131^{TM}$ 2%군은 DM에 비해 유의적으로 감소하였다. 또한 혈청 insulin 농도는 정상군에 비해 당뇨 유발군에서 유의적으로 낮게 나타났고, pinitol, IGOB $131^{TM}$ 1%, IGOB $131^{TM}$ 2%군은 DM에 비해 유의적으로 증가한 것으로 나타났다. 따라서 아프리칸 망고 추출물이 STZ 유도 당뇨쥐의 혈청 insulin 함량을 개선시켜 혈청 glucose를 감소하는 효과가 있는 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study investigated the regulatory effects of African mango (Irvingia gabonesis, IGOB $131^{TM}$) extract on blood glucose level in streptozotocin (STZ)-induced diabetic rats. Experimental groups were treated with two different doses of IGOB $131^{TM}$ (1% and 2% in each AIN93G supplement) for 5 weeks [4 weeks pre-treatment and 1 week post-STZ treatment (60 mg/kg body weight)]. STZ-induced diabetic rats showed significantly reduced body weight gain compared to normal control (NC). Oral glucose tolerance test (OGTT) was measured using glucose oxidase-peroxidase reactive strips. The area of under the curve for the glucose response from OGTT in STZ-induced diabetic rats was higher than that of NC rats, and there was a significant difference between the DM and the IGOB $131^{TM}$-treated groups. Serum glucose levels after sacrifice were significantly lower in the IGOB $131^{TM}$ group than the DM group. However, there was no statistical difference between low- and high-dose treatments. Serum insulin levels increased by 234.4% and 175.9%, respectively, upon treatment with IGOB $131^{TM}$. Serum lipid profiles were not significantly different among the experimental groups. The tested samples had no effects on serum levels of lipid profiles (triglyceride, total cholesterol, low density lipoprotein/very low density lipoprotein-cholesterol, high density lipoprotein-cholesterol). These results suggest that IGOB $131^{TM}$ is able to ameliorate diabetes by reducing serum glucose levels that may result from increased insulin levels.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

또한 이전 연구에 따르면 아프리칸 망고 씨를 10% 첨가한 식이와 아프리칸 망고 씨 hexane 추출물을 10% 첨가한 식이를 섭취한 당뇨쥐에서 혈액 glucose 농도가 감소하였다(20). 이처럼 아프리칸 망고 추출물이 항당뇨 효과가 있음이 밝혀졌으나, 식품에 사용할 수 없는 hexane을 용매로 사용하였기에 본 연구에서는 STZ로 유발된 제1형 당뇨모델에서 아프리칸 망고 물 추출물의 섭취가 혈당 조절에 미치는 효능을 실험적으로 검증하고 기능성 식품 소재의 개발을 위한 가능성을 확인하고자 하였다.

제안 방법

아프리칸 망고 추출물 제공에 따른 혈당 조절 효과를 관찰하기 위해 사전연구(21)에서 사용된 농도인 IGOB 131^TM 1%, IGOB 131^TM 2%(IGOB 131^TM 353 mg/kg body weight, IGOB 131^TM 706 mg/kg body weight)로 5주간 매일 강제 경구 투여하였으며 양성대조군으로는 건강기능식품으로 판매 중인 피니톨(SolGent Co., Ltd., Daejeon, Korea)을 사용하였다. 고혈당을 유도하기 위해 STZ 60 mg/kg body weight를 0.

대상 데이터

아프리칸 망고 추출물(Irvingia Gobonesis, IGOB 131^TM)은 JinYong Co., Ltd.(Suwon, Korea; 미국의 Gateway Health Alliances Inc. 원료)로부터 분말 형태로 공급받아 실험에 사용하였다.

데이터처리

, Chicago, IL, USA) version 20 프로그램을 이용하여 분석하였다. 모든 측정 항목의 결과는 평균(mean)±표준편차(standard deviation, SD)로 표시하였고 실험군 간 평균의 차이는 one-way ANOVA로 유의성을 확인한 후 Duncan's multiple range test를 이용하여 사후검증 하였으며 P<0.05 수준에서 유의성의 여부를 검증하였다.

성능/효과

70% 유의적으로 감소하였다. 따라서 아프리칸 망고 추출물의 섭취가 당 내성을 낮추는 데 효과적으로 작용함을 알 수 있었다.
아프리칸 망고 추출물이 실험동물의 체중 변화에 미치는 영향을 알아보기 위해 측정한 결과 초기 체중은 모든 군에서 유의적인 차이가 없었고, 마지막 체중은 정상군이 당뇨 유발군에 비해 유의적으로 높았으나 당뇨 유발군 간의 유의적인 차이는 나타나지 않았다(Table 2). 또한 체중 변화량을 비교한 결과 정상군이 36.90±5.01 g으로 가장 높았고, DM군은 1.65±16.24 g, pinitol 섭취군은 -1.70±17.46 g, IGOB 131^TM 1%군은 -11.42±10.07 g, IGOB 131^TM 2%군은 -7.03±16.17 g으로 변화가 없거나 감소하였다(Table 2). 이는 Dzeufiet 등(20)의 연구, Kamran 등(22)의 연구와 Gregory 등(23)의 연구에서 STZ로 유도한 군이 정상군에 비해 체중 변화량이 감소한 결과와 일치하고, 이와 같이 체중이 감소한 것은 당뇨의 특징 때문인 것으로 사료된다.
Dzeufiet 등(20)의 연구에서 혈청 glucose 농도가 아프리칸 망고 추출물 섭취군이 당뇨군에 비해 유의적으로 감소하였으며, Ozolua 등(24)의 연구에서 STZ로 유도한 당뇨군이 정상군에 비해 혈청 glucose가 유의적으로 증가하였고, 아프리칸 망고 추출물 섭취군이 당뇨군에 비해 감소했지만 유의적인 차이는 없었다. 혈청 insulin 함량은 DM군이 정상군에 비해 80.27% 유의적으로 낮게 나타났고, pinitol군, IGOB 131TM 1%군, IGOB 131TM 2%군은 DM군에 비해 각각 244.44%, 234.38%, 175.83% 유의적으로 높게 나타났다. IGOB 131^TM 1%군, IGOB 131^TM 2%군의 혈청 insulin 함량의 차이는 추출물을 특정 농도에서 높은 효과를 보이고 특정 농도 이상을 섭취하였을 때 그 효과가 감소된 것으로 사료된다.

후속연구

본 연구에서 IGOB 131^TM 1%군이 pinitol군과 유사한 결과가 나타났는데, 이는 아프리칸 망고 추출물이 STZ 유도 당뇨쥐의 혈청 insulin 함량을 개선시켜 혈청 glucose를 감소하는 효과가 있는 것으로 사료된다. 또한 최근 당뇨의 예방과 치료에 β-세포의 성장과 증식이 영향을 미친다는 연구가 보고(27,28)되고 있는데, 아프리칸 망고 추출물 섭취군의 혈청 insulin이 DM군에 비해 높아진 것으로 보아 아프리칸 망고 추출물이 β-세포에 어떠한 영향을 주는지 추후 연구가 필요할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	당뇨병은 어떻게 나눌 수 있는가?	당뇨병은 탄수화물, 지방 및 단백질 대사의 장애를 특징으로 하는 내분비계 질환으로 혈중 glucose의 농도가 높아지고, 소변으로 glucose를 배출하게 되는 질병이다(6,7). 당뇨병은 췌장 β-세포가 자가면역성 공격을 받아 선택적으로 파괴되어 insulin 결핍으로 인한 제1형 당뇨와 insulin 저항성 및 insulin 분비의 결함에 의한 제2형 당뇨로 나눌 수 있다(8,9). 췌장 β-세포는 insulin을 분비하여 혈당을 조절하지만, 제1형 당뇨의 진단 당시 췌장 β-세포의 20~30%만 남아 있다고 알려져 있고, 제2형 당뇨에서는 장기간 고농도의 glucose에 노출된 췌장 β-세포가 apoptosis를 일으키는 것으로 보고되었다(10-12).
	당뇨병은 무엇인가?	당뇨병은 신경계 및 심혈관계의 합병증을 일으키며, 우리나라의 경우 변화된 식생활로 인해 당뇨병 환자가 급격히 증가하면서 당뇨의 예방 및 치료에 관심이 높아지고 있는 실정이다(3-5). 당뇨병은 탄수화물, 지방 및 단백질 대사의 장애를 특징으로 하는 내분비계 질환으로 혈중 glucose의 농도가 높아지고, 소변으로 glucose를 배출하게 되는 질병이다(6,7). 당뇨병은 췌장 β-세포가 자가면역성 공격을 받아 선택적으로 파괴되어 insulin 결핍으로 인한 제1형 당뇨와 insulin 저항성 및 insulin 분비의 결함에 의한 제2형 당뇨로 나눌 수 있다(8,9).
	아프리칸 망고 추출물이 실험동물의 체중 변화에 미치는 영향을 알아보기 위한 실험의 측정 결과 STZ로 유도한 군이 정상군에 비해 체중 변화량이 감소하였는데 이와 같이 체중이 감소한 원인은 무엇 때문이라고 사료되는가?	17 g으로 변화가 없거나 감소하였다(Table 2). 이는 Dzeufiet 등(20)의 연구, Kamran 등(22)의 연구와 Gregory 등(23)의 연구에서 STZ로 유도한 군이 정상군에 비해 체중 변화량이 감소한 결과와 일치하고, 이와 같이 체중이 감소한 것은 당뇨의 특징 때문인 것으로 사료된다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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