만삼(Codonopsis pilosula)의 뿌리를 말린 한약재인 당삼은 오래 전부터 우리나라와 중국 등지에서 위장관 기능항진에 전통적으로 쓰여 왔다. 본 연구에서는 당삼의 열수 및 에탄올 추출물을 제조하여 실험하였는데, 우선 마우스 단회 투여 경구 독성 시험 결과, 두 추출물 모두 5 g/kg의 고용량 투여 시에도 급성 독성을 나타내지 않았다. 당삼 추출물이 위장관 운동 기능에 미치는 영향을 검정하기 위해, 마우스에서 in vivo 위 배출 속도 및 위장관 이송률을 측정하는 실험을 수행하였다. 두 추출물 모두 마우스의 위 배출 속도에는 유의적인 영향을 주지 못한데 반해, 당삼 열수 추출물은 정상 및 실험적 위장관 운동 저해 마우스에서 모두 위장관 이송률을 유의적으로 증가시켰으며, 용량 의존적 증가 양상을 보였다. 이상과 같이, 본 연구에서는 당삼 열수 추출물이 정상 및 위장관 운동 기능 저해 상황의 마우스에서 모두 위장관 이송률을 증가시켰음을 최초로 보고하였으며, 이는 당삼 열수 추출물이 잠재적으로 인간의 위장관 운동 기능 저해 상황을 개선하는 신약 또는 건강 보조제로 개발될 수 있는 후보 물질임을 시사한다.
만삼(Codonopsis pilosula)의 뿌리를 말린 한약재인 당삼은 오래 전부터 우리나라와 중국 등지에서 위장관 기능항진에 전통적으로 쓰여 왔다. 본 연구에서는 당삼의 열수 및 에탄올 추출물을 제조하여 실험하였는데, 우선 마우스 단회 투여 경구 독성 시험 결과, 두 추출물 모두 5 g/kg의 고용량 투여 시에도 급성 독성을 나타내지 않았다. 당삼 추출물이 위장관 운동 기능에 미치는 영향을 검정하기 위해, 마우스에서 in vivo 위 배출 속도 및 위장관 이송률을 측정하는 실험을 수행하였다. 두 추출물 모두 마우스의 위 배출 속도에는 유의적인 영향을 주지 못한데 반해, 당삼 열수 추출물은 정상 및 실험적 위장관 운동 저해 마우스에서 모두 위장관 이송률을 유의적으로 증가시켰으며, 용량 의존적 증가 양상을 보였다. 이상과 같이, 본 연구에서는 당삼 열수 추출물이 정상 및 위장관 운동 기능 저해 상황의 마우스에서 모두 위장관 이송률을 증가시켰음을 최초로 보고하였으며, 이는 당삼 열수 추출물이 잠재적으로 인간의 위장관 운동 기능 저해 상황을 개선하는 신약 또는 건강 보조제로 개발될 수 있는 후보 물질임을 시사한다.
Although major advances have been achieved in our understanding and treatment of diseases in many areas of medicine, relatively few improvements have been made in the area of gastrointestinal (GI) motor function. The dried root of Codonopsis pilosula (Franch.) Nannf. (CP) has been used as a traditio...
Although major advances have been achieved in our understanding and treatment of diseases in many areas of medicine, relatively few improvements have been made in the area of gastrointestinal (GI) motor function. The dried root of Codonopsis pilosula (Franch.) Nannf. (CP) has been used as a traditional folk medicine for improving poor GI function in East Asia, including China and Korea. In the present study, neither aqueous (CP-W) nor ethanolic (CP-E) extracts of CP showed significant toxicity, even at an oral dose of 5 g/kg to mice. The effects of CP-W and CP-E on GI motor function were investigated by measuring in vivo the gastric emptying rate (GER) and intestinal transit rate (ITR) in mice. In normal mice, the ITR was significantly increased by CP-W in a dose-dependent manner, whereas the GER was not significantly affected by any CP extracts. The ITR was significantly retarded in the mice with experimental GI motility dysfunction (i.e., peritoneal irritation by acetic acid) compared with that in normal mice. However, the retardation was significantly recovered by the pre-treatment of CP-W in a dose-dependent manner. The above results suggest that CP-W might be a potential prokinetic agent preventing or alleviating GI motility dysfunctions in human patients.
Although major advances have been achieved in our understanding and treatment of diseases in many areas of medicine, relatively few improvements have been made in the area of gastrointestinal (GI) motor function. The dried root of Codonopsis pilosula (Franch.) Nannf. (CP) has been used as a traditional folk medicine for improving poor GI function in East Asia, including China and Korea. In the present study, neither aqueous (CP-W) nor ethanolic (CP-E) extracts of CP showed significant toxicity, even at an oral dose of 5 g/kg to mice. The effects of CP-W and CP-E on GI motor function were investigated by measuring in vivo the gastric emptying rate (GER) and intestinal transit rate (ITR) in mice. In normal mice, the ITR was significantly increased by CP-W in a dose-dependent manner, whereas the GER was not significantly affected by any CP extracts. The ITR was significantly retarded in the mice with experimental GI motility dysfunction (i.e., peritoneal irritation by acetic acid) compared with that in normal mice. However, the retardation was significantly recovered by the pre-treatment of CP-W in a dose-dependent manner. The above results suggest that CP-W might be a potential prokinetic agent preventing or alleviating GI motility dysfunctions in human patients.
한편, 당삼에 대한 서양 의학적 연구 결과들을 살펴보면, 항암[13], 항당뇨[3], 위 점막 보호[12], 항혈전[7], 면역 조절[11], 신경 세포 성장 촉진 효과[1] 등이 보고된 바 있다. 본 연구에서는, 이러한 연구 성과들 중 위(胃) 근육조직의 수축력을 강화한다는 연구 결과[15]에 주목하여, 당삼이 위(胃)뿐만 아니라 소장(小腸)의 운동 기능에도 영향을 미치는지, 그리고 cisapride와 비교하였을 때 그 효능이 어느 정도인지 등을 검정하고자 하였다. 이를 위해, 먼저 당삼의 열수 및 에탄올 추출물을 각각 제조하였으며, 마우스를 대상으로 단회 투여 경구 독성 시험을 실시하여 각 추출물의 급성 경구독성 유무를 확인하였다.
이상과 같이, 본 연구에서는 당삼 열수 추출물(CP-W)이 정상 및 위장관 운동 저해 상황의 마우스에서 모두 위장관 이송률을 증가시켰음을 최초로 보고하였다. 본 연구의 성과를 요약하면, 당삼 추출물(CP-W 및 CP-E)은 5 g/kg 투여 시에도 급성 독성이 없었으며, 두 추출물 모두 GER에는 유의적인 변화를 주지 못하였다.
제안 방법
이를 위해, 먼저 당삼의 열수 및 에탄올 추출물을 각각 제조하였으며, 마우스를 대상으로 단회 투여 경구 독성 시험을 실시하여 각 추출물의 급성 경구독성 유무를 확인하였다. 독성 시험을 통해 안전성이 확보된 당삼 열수 및 에탄올 추출물이 위장관 운동 기능에 미치는 영향을 검정하기 위하여, 마우스에서 in vivo 위 배출 속도 및 위장관 이송률을 측정하였으며, 정상 및 위장관 운동 기능 저해 상황에서 당삼 추출물이 위장관 이송률에 미치는 영향을 cisapride의 효능과 비교 분석하였다.
본 연구에서는, 이러한 연구 성과들 중 위(胃) 근육조직의 수축력을 강화한다는 연구 결과[15]에 주목하여, 당삼이 위(胃)뿐만 아니라 소장(小腸)의 운동 기능에도 영향을 미치는지, 그리고 cisapride와 비교하였을 때 그 효능이 어느 정도인지 등을 검정하고자 하였다. 이를 위해, 먼저 당삼의 열수 및 에탄올 추출물을 각각 제조하였으며, 마우스를 대상으로 단회 투여 경구 독성 시험을 실시하여 각 추출물의 급성 경구독성 유무를 확인하였다. 독성 시험을 통해 안전성이 확보된 당삼 열수 및 에탄올 추출물이 위장관 운동 기능에 미치는 영향을 검정하기 위하여, 마우스에서 in vivo 위 배출 속도 및 위장관 이송률을 측정하였으며, 정상 및 위장관 운동 기능 저해 상황에서 당삼 추출물이 위장관 이송률에 미치는 영향을 cisapride의 효능과 비교 분석하였다.
대상 데이터
㈜샘타코(오산, 대한민국)에서 구입한 4주령 ICR 마우스를 동의대학교 자연과학대학 내 동물실에서 1주일 이상 사육하여 새로운 환경에 충분히 적응시킨 후 실험에 사용하였다. 동물실은 온도 25±1℃, 습도 55±5%, 조명 시간 7 am-7 pm의 환경 조건을 항상 유지하였으며, 멸균 처리된 사료(동아원㈜, 서울, 대한민국) 및 DW를 실험 동물이 자유롭게 섭취할 수 있도록 하였다.
본 연구에 사용된 당삼(Codonopsis pilosula; CP)은 대한생약제품㈜(부산, 대한민국)에서 구입하였으며, 입자 크기 5 mm미만이 되도록 당삼을 분쇄한 후 열수 및 에탄올 추출물을 각각 제조하였다. 열수 추출물(CP-W)의 경우, 분쇄한 당삼 100 g에 증류수(distilled water; DW) 1 l를 가한 후 100℃에서 3시간 중탕하는 방법을 3회 반복하여 추출액을 얻었다.
본 실험은 식품의약품안전처(Ministry of Food and Drug Safety)의 ‘의약품 등의 독성 시험 기준(식약처 고시 제2014-6호)’에 근거하여 수행되었다. 체중 23-30 g의 ICR 마우스를 18시간 절식 시킨 후, 암수 각각 55마리씩 총 110마리에 대하여 5마리씩 암수 각각 11군으로 군 분리를 실시하였다. 체중 측정 후, 각각의 군에 대하여 CP-W 또는 CP-E를 0, 0.
데이터처리
모든 군의 실험 결과 수치는 평균±표준 오차(mean±SEM)로 나타내었다. 군 간의 유의성 검정은 일원 배치 분산 분석(one-way ANOVA) 및 Student’s t-test를 통해 이루어졌으며, p<0.05일 때 유의적인 차이가 있는 것으로 판단하였다.
이론/모형
본 실험은 식품의약품안전처(Ministry of Food and Drug Safety)의 ‘의약품 등의 독성 시험 기준(식약처 고시 제2014-6호)’에 근거하여 수행되었다. 체중 23-30 g의 ICR 마우스를 18시간 절식 시킨 후, 암수 각각 55마리씩 총 110마리에 대하여 5마리씩 암수 각각 11군으로 군 분리를 실시하였다.
본 연구에서는 Evans blue 용액(5%, w/v in DW)의 위장관 이송률(intestinal transit rate; ITR)을 측정하는 방법을 사용하였다[8]. 체중 25-30 g의 수컷 ICR 마우스를 약 20시간 절식 시켰으며, 물은 자유롭게 마실 수 있도록 하였다.
본 연구에서는 phenol red meal (0.05%, w/w in DW with 1.5% methyl cellulose)의 위 배출 속도(gastric emptying rate; GER)를 측정하는 방법을 사용하였다[6]. 체중 25-30 g의 수컷 ICR 마우스를 약 20시간 절식 시켰으며, 물은 자유롭게 마실 수 있도록 하였다.
성능/효과
본 연구의 성과를 요약하면, 당삼 추출물(CP-W 및 CP-E)은 5 g/kg 투여 시에도 급성 독성이 없었으며, 두 추출물 모두 GER에는 유의적인 변화를 주지 못하였다. 두 추출물 중 CP-W는 1 g/kg 경구 투여시 정상 및 PIA 유발 마우스에서 모두 ITR을 유의적으로 증가 시켰으며, PIA 상황에서는 ITR 값이 cisapride 투여 시와 수치상으로 대등한 가운데 육안으로 파악되는 부작용은 거의 없었다. 이는 서론에서 언급한 바처럼, 아직 출현하지 못하고 있는 cisapride의 대체 의약품으로서 CP-W가 그 후보 물질이 될 수 있음을 시사하는 결과이며, 향후 추가 연구를 통해 인간의 위장관 운동 기능 저해 상황을 개선하는 신약 또는 건강 보조제로의 개발 가능성을 타진해야 할 것으로 사료된다.
이상과 같이, 본 연구에서는 당삼 열수 추출물(CP-W)이 정상 및 위장관 운동 저해 상황의 마우스에서 모두 위장관 이송률을 증가시켰음을 최초로 보고하였다. 본 연구의 성과를 요약하면, 당삼 추출물(CP-W 및 CP-E)은 5 g/kg 투여 시에도 급성 독성이 없었으며, 두 추출물 모두 GER에는 유의적인 변화를 주지 못하였다. 두 추출물 중 CP-W는 1 g/kg 경구 투여시 정상 및 PIA 유발 마우스에서 모두 ITR을 유의적으로 증가 시켰으며, PIA 상황에서는 ITR 값이 cisapride 투여 시와 수치상으로 대등한 가운데 육안으로 파악되는 부작용은 거의 없었다.
50%)이 대조군에 비해 유의적으로 높았으며, cisapride 투여 시 나타난 이상 증상들이 관찰되지 않았다. 이는 위장관 운동 기능 저해 상황에서 CP-W의 회복 효능이 cisapride와 대등한 가운데 cisapride보다 부작용이 적을 가능성이 있음을 시사하는 결과이다.
후속연구
두 추출물 중 CP-W는 1 g/kg 경구 투여시 정상 및 PIA 유발 마우스에서 모두 ITR을 유의적으로 증가 시켰으며, PIA 상황에서는 ITR 값이 cisapride 투여 시와 수치상으로 대등한 가운데 육안으로 파악되는 부작용은 거의 없었다. 이는 서론에서 언급한 바처럼, 아직 출현하지 못하고 있는 cisapride의 대체 의약품으로서 CP-W가 그 후보 물질이 될 수 있음을 시사하는 결과이며, 향후 추가 연구를 통해 인간의 위장관 운동 기능 저해 상황을 개선하는 신약 또는 건강 보조제로의 개발 가능성을 타진해야 할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
위장관 운동의 구체적 원리를 규명하려는 많은 연구는 어떤 시대적 흐름에 발맞추어 진행되었는가?
인간의 생사와는 직결되지 않기에 20세기 후반까지 상대적으로 크게 주목 받지 못했던 위장관 운동 분야는, 삶의 질에 대한 관심이 높아진 웰빙 시대를 맞아 인류의 보건 복지 및 의료 산업이라는 경제적 측면에서 모두 그 중요성이 부각되고있다. 이러한 흐름에 발맞추어 위장관 운동의 구체적 원리를 규명하려는 많은 연구들이 수행되어 왔지만, 음식물 소화 시와 공복 시, 그리고 다양한 병태 상황에서 각각 위장관 운동 양상이 어떻게 조절되는지에 대해서는 여전히 밝혀지지 않은 부분들이 많다[9].
당삼에 대한 서양 의학적 연구 결과 어떤 효능이 있는가?
]의 뿌리를 말린 한약재로서, 우리나라와 중국 등지에서는 오래 전부터 이른바 ‘가난한 자의 인삼’으로 불리며 그 보기(補氣) 효능을 바탕으로 하여 면역 증강, 위장관 기능 항진, 위궤양 치료, 식욕 증진, 혈압 강하 등의 용도로 한의학에서 널리 활용되어 왔다[2, 4]. 한편, 당삼에 대한 서양 의학적 연구 결과들을 살펴보면, 항암[13], 항당뇨[3], 위 점막 보호[12], 항혈전[7], 면역 조절[11], 신경 세포 성장 촉진 효과[1] 등이 보고된 바 있다. 본 연구에서는, 이러한 연구 성과들 중 위(胃) 근육조직의 수축력을 강화한다는 연구 결과[15]에 주목하여, 당삼이 위(胃)뿐만 아니라 소장(小腸)의 운동 기능에도 영향을 미치는지, 그리고 cisapride와 비교하였을 때 그 효능이 어느 정도인지 등을 검정하고자 하였다.
당삼이란?
당삼(黨參)은 초롱꽃과(Campanulaceae)에 속하는 다년생 덩굴 식물인 만삼[蔓蔘; Codonopsis pilosula (Franch.) Nannf.]의 뿌리를 말린 한약재로서, 우리나라와 중국 등지에서는 오래 전부터 이른바 ‘가난한 자의 인삼’으로 불리며 그 보기(補氣) 효능을 바탕으로 하여 면역 증강, 위장관 기능 항진, 위궤양 치료, 식욕 증진, 혈압 강하 등의 용도로 한의학에서 널리 활용되어 왔다[2, 4]. 한편, 당삼에 대한 서양 의학적 연구 결과들을 살펴보면, 항암[13], 항당뇨[3], 위 점막 보호[12], 항혈전[7], 면역 조절[11], 신경 세포 성장 촉진 효과[1] 등이 보고된 바 있다.
참고문헌 (15)
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