미나리 및 부추의 고지방․고콜레스테롤 식이 흰쥐의 지질 함량 개선에 미치는 영향 Effects of Oenanthe javanica and Allium tuberosum on Lipid Content in Rats Fed a High-fat·High-cholesterol Diet원문보기
본 연구에서는 고지방·고콜레스테롤 식이 흰쥐에서 미나리 및 부추가 혈청 및 간조직의 지질대사에 미치는 영향을 관찰하였다. 실험군을 5군으로 나누어 정상 식이군(N 군), 고지방·고콜레스테롤 식이군(HF 군), 고지방·고콜레스테롤 식이에 미나리를 5% 첨가한 군(OP 군), 고지방·고콜레스테롤 식이에 부추를 5% 첨가한 군(AP 군), 고지방·고콜레스테롤 식이에 미나리와 부추를 각각 2.5% 첨가한 군(OAP 군)으로 나누었다. 혈중의 중성지방 농도는 N 군에 비해 HF 군에서 유의적으로 증가하였다. HF 군에 비해 OP 및 AP 군에서 유의적이지는 않았지만 감소하는 경향을 나타내었고, 특히 OAP 군에서는 유의적으로 감소하는 경향을 보였다. 혈중 총콜레스테롤 함량은 HF 군이 N 군에 비해 유의적으로 증가하였으며 미나리 및 부추 공급군에서 HF 군에 비해 유의적이지는 않지만 감소하였다. HDL-콜레스테롤은 함량은 HF 군에 비해 미나리 및 부추 공급군에서 증가하였고, 특히 OAP 군에서 유의적으로 증가하는 경향을 보였다. LDL-콜레스테롤은 함량은 HF 군에 비해 OP 군과 OAP 군에서 유의적으로 감소되어졌다. AI의 경우 HF 군에서 유의적으로 증가하였고, HF 군에 비해 미나리 및 부추 공급군 모두에서 유의적으로 감소하였다. 간조직의 중성지방 함량은 HF 군에 비해 미나리 및 부추 공급군에서 감소하였고, 특히 OAP 군에서 유의적으로 감소하는 경향을 보였다. 간조직의 총 콜레스테롤 함량은 HF 군에 비해 미나리 및 부추 공급군 모두에서 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 분변의 중성지방 및 총콜레스테롤의 함량은 N 군에 비해 HF 군에서 유의적으로 증가하였고, 미나리 및 부추의 공급군에서 HF 군에 비해 유의적으로 증가되어졌다. 또한 OP 군에 비해 AP 군 및 OAP 군에서 유의적인 증가경향을 나타내었다. 이러한 결과를 미루어 미나리 및 부추는 지질대사 조절에 효과적으로 작용되어질 수 있음을 시사하였으며, 특히 미나리와 부추의 복합공급은 이러한 체내 지질조절에 상승효과가 있음을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 고지방·고콜레스테롤 식이 흰쥐에서 미나리 및 부추가 혈청 및 간조직의 지질대사에 미치는 영향을 관찰하였다. 실험군을 5군으로 나누어 정상 식이군(N 군), 고지방·고콜레스테롤 식이군(HF 군), 고지방·고콜레스테롤 식이에 미나리를 5% 첨가한 군(OP 군), 고지방·고콜레스테롤 식이에 부추를 5% 첨가한 군(AP 군), 고지방·고콜레스테롤 식이에 미나리와 부추를 각각 2.5% 첨가한 군(OAP 군)으로 나누었다. 혈중의 중성지방 농도는 N 군에 비해 HF 군에서 유의적으로 증가하였다. HF 군에 비해 OP 및 AP 군에서 유의적이지는 않았지만 감소하는 경향을 나타내었고, 특히 OAP 군에서는 유의적으로 감소하는 경향을 보였다. 혈중 총콜레스테롤 함량은 HF 군이 N 군에 비해 유의적으로 증가하였으며 미나리 및 부추 공급군에서 HF 군에 비해 유의적이지는 않지만 감소하였다. HDL-콜레스테롤은 함량은 HF 군에 비해 미나리 및 부추 공급군에서 증가하였고, 특히 OAP 군에서 유의적으로 증가하는 경향을 보였다. LDL-콜레스테롤은 함량은 HF 군에 비해 OP 군과 OAP 군에서 유의적으로 감소되어졌다. AI의 경우 HF 군에서 유의적으로 증가하였고, HF 군에 비해 미나리 및 부추 공급군 모두에서 유의적으로 감소하였다. 간조직의 중성지방 함량은 HF 군에 비해 미나리 및 부추 공급군에서 감소하였고, 특히 OAP 군에서 유의적으로 감소하는 경향을 보였다. 간조직의 총 콜레스테롤 함량은 HF 군에 비해 미나리 및 부추 공급군 모두에서 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 분변의 중성지방 및 총콜레스테롤의 함량은 N 군에 비해 HF 군에서 유의적으로 증가하였고, 미나리 및 부추의 공급군에서 HF 군에 비해 유의적으로 증가되어졌다. 또한 OP 군에 비해 AP 군 및 OAP 군에서 유의적인 증가경향을 나타내었다. 이러한 결과를 미루어 미나리 및 부추는 지질대사 조절에 효과적으로 작용되어질 수 있음을 시사하였으며, 특히 미나리와 부추의 복합공급은 이러한 체내 지질조절에 상승효과가 있음을 확인할 수 있었다.
This study was conducted to investigate the effects of Oenanthe javanica and Allium tuberosum powder on lipid metabolism in rats fed high fat·high cholesterol diet. Experimental rats were divided into five groups which were composed of normal diet group (N), high fat·high cholesterol diet ...
This study was conducted to investigate the effects of Oenanthe javanica and Allium tuberosum powder on lipid metabolism in rats fed high fat·high cholesterol diet. Experimental rats were divided into five groups which were composed of normal diet group (N), high fat·high cholesterol diet group (HF), high fat·high cholesterol diet with 5% Oenanthe javanica powder diet group (OP), high fat·high cholesterol diet with 5% Allium tuberosum powder diet group (AP) and high fat·high cholesterol diet with 2.5% Oenanthe javanica and Allium tuberosum powder diet group (OAP). The serum TG content of the HF group was significantly increased compared to the N group, but that of the OAP group was significantly decreased. Serum HDL-cholesterol contents of the OAP group was significantly increased compared to the HF group. The serum total cholesterol, LDL-cholesterol and AI of the HF group were increased compared to the N group and especially the LDL-cholesterol of OP and OAP groups were significantly decreased compared to the HF group. The liver TG and total cholesterol contents of the HF group were significantly increased compared to the N group, while TG contents of the OAP group was significantly decreased compared to the HF group. Fecal total lipid and total cholesterol of OP, AP and OAP groups were significantly increased compared to the HF group. These results suggest that supplementation of Oenanthe javanica and Allium tuberosum may have a pronounced impact on markers of lipid metabolism in serum and liver of rats fed high fat·high cholesterol diets.
This study was conducted to investigate the effects of Oenanthe javanica and Allium tuberosum powder on lipid metabolism in rats fed high fat·high cholesterol diet. Experimental rats were divided into five groups which were composed of normal diet group (N), high fat·high cholesterol diet group (HF), high fat·high cholesterol diet with 5% Oenanthe javanica powder diet group (OP), high fat·high cholesterol diet with 5% Allium tuberosum powder diet group (AP) and high fat·high cholesterol diet with 2.5% Oenanthe javanica and Allium tuberosum powder diet group (OAP). The serum TG content of the HF group was significantly increased compared to the N group, but that of the OAP group was significantly decreased. Serum HDL-cholesterol contents of the OAP group was significantly increased compared to the HF group. The serum total cholesterol, LDL-cholesterol and AI of the HF group were increased compared to the N group and especially the LDL-cholesterol of OP and OAP groups were significantly decreased compared to the HF group. The liver TG and total cholesterol contents of the HF group were significantly increased compared to the N group, while TG contents of the OAP group was significantly decreased compared to the HF group. Fecal total lipid and total cholesterol of OP, AP and OAP groups were significantly increased compared to the HF group. These results suggest that supplementation of Oenanthe javanica and Allium tuberosum may have a pronounced impact on markers of lipid metabolism in serum and liver of rats fed high fat·high cholesterol diets.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 미나리와 부추 모두가 가지고 있는 지질대사 개선효과의 상승효과를 입증하고자 고지방.고콜레스테롤 식이를 공급한 흰쥐를 미나리 및 부추 파우더를 각각공급한 군과 복합물을 공급한 군으로 나누어 사육한 후, 체내혈청, 간조직 및 분변에서의 지질함량을 측정하여, 미나리 및부추의 지질대사 효과를 규명하고자 하였다.
분변 중의 지질 배설량이 높게 나타나는 것은 혈청 및 간 조직에서의 감소되어진 지질 축적과 상관관계가 있는 데[28], 미나리 및 부추의 공급으로 인한 혈청 및 간조직에서 중성지방 및 총콜레스테롤의 함량의 감소로 미루어 분변에서 지질 성분을 살펴보기로 하였다. 분변의 지질성분을 관찰한 결과는 Fig.
제안 방법
HDL-콜레스테롤 측정을 위하여 2% dextran sulfate와 1 M MgCl2침전액 (1:1)을 가하여 그 상층액을 시료로 표준효소법에 의한 kit (Asan)을 사용하여 500 nm에서 흡광도를 측정하였다. lDL-cholesterole Friedewald 등[14]의 식에 따라 다음과 같이 계산하였다.
상층은 aspiration을 통하여 제거하고 하층은 funnel filter paper에 sodium anhydrous sulfate 를 첨가하여 filtering하였다. 간조직의 지질 정량에서는 Sale 등[23]의 수정된 방법으로 중성지방과 콜레스테롤 측정용 효소시액에 유화제로서 0.5% Triton X-100과 3 mM sodium cholate를 혼합하여 발색 시 일어나는 탁도(turbidity)를 제거하여 간조직의 중성지방과 콜레스테롤 농도를 550 nm와 500 nm에서 각각 흡광도를 측정하였다.
고지방.고콜레스테롤 식이를 공급한 흰쥐를 미나리 및 부추 파우더를 각각공급한 군과 복합물을 공급한 군으로 나누어 사육한 후, 체내혈청, 간조직 및 분변에서의 지질함량을 측정하여, 미나리 및부추의 지질대사 효과를 규명하고자 하였다.
고콜레스테롤-5% 부추파우더 공급군(AP group), 고지방.고콜레스테롤식이-2.5% 미나리파우더-2.5% 부추파우더 혼합공급군(OAP group)으로 총 5군으로 나누어 사육하였다. 식이 및 식수는 자유 섭식하게하였다.
사육기간 완료 후 실험동물을 12시간 절식시키고 가벼운 ether 마취 하에서 복부대동맥으로부터 혈액을 채취한 후 즉시 간을 채취하여 생리식염수로 헹군 후 거즈로 수분을 제거하고 무게를 측정한 후 액체질소로 급속 동결시켜 -80C에 보관하였다.
식용부위인 잎과 줄기를 세척하여 -40C에서 6~12시간 급속 동결 시킨후, 10C에서 8~12시간, 20C에서 8~12시간, 35C에서 12~24 시간 진공 건조하였다. 건조된 미나리와 부추를 각각 분쇄기를 이용하여 60 mesh가 되게 분쇄하여 사용하였다.
체중증가량, 식이섭취량 및 식이효율
식이섭취량은 전 실험기간 동안 매일 일정시간에 측정하였으며, 체중은 3일에 한 번씩 일정시간에 측정하였다. 식이효율 (food efficiency ratio, FER)은 전 체중증가량을 같은 기간 동안의 식이섭취량으로 나누어 줌으로 계산하였다.
식이효율 (food efficiency ratio, FER)은 전 체중증가량을 같은 기간 동안의 식이섭취량으로 나누어 줌으로 계산하였다.
실험 전 마지막 2주간 변을 freezer dryer (-70C)에서 함량에 도달할 때까지 냉동건조 시킨 뒤 건조중량을 측정하였다. 이중 500 mg을 시료로 채취하여 Deweal 등[11]의 방법에 의해 곱게 분쇄한 뒤 KOH solution을 1 ml 넣어 3시간 autoclave 한 다음 20% NaCl 용액 1 ml을 첨가하고 ether 20 ml을 넣어 상층 액을 걷어내고(2회) 하층액에 C-HCl 0.
, Seoul, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 실험식이 시작 전 일주일간 일반배합사료(Purina Co., Seoul, Korea)로 예비 사육한 후 평균체중이 유사하도록 난괴법(randomized complete block design)에 의해 대조군과 실험군으로 나눈 후 4주간 사육하였다. 실험 기간 중 식이는 4C에서 보관하였다.
측정하였다. 이중 500 mg을 시료로 채취하여 Deweal 등[11]의 방법에 의해 곱게 분쇄한 뒤 KOH solution을 1 ml 넣어 3시간 autoclave 한 다음 20% NaCl 용액 1 ml을 첨가하고 ether 20 ml을 넣어 상층 액을 걷어내고(2회) 하층액에 C-HCl 0.2 ml 첨가하여 다시 ether 20 ml을 넣어 상층액을 수집하는 과정을 4회 반복하였다. 수집한 상층액을 rotary evaporator로 농축시킨 후 액체질소로 완전히 건조시켜 MeOH/H2O (5/1) 혼액에 용해 시켜 일정량을 시료로 취하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 동물은 체중 130-10 g 내외의 Sprague-Dawley 종 수컷을 (주)바이오 제노믹스사(Bio genomics, Inc., Seoul, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 실험식이 시작 전 일주일간 일반배합사료(Purina Co.
본 실험에 사용한 미나리와 부추는 경상남도 진주시 의령군에서 재배(2014년 4월)된 것을 공급받아 사용하였다. 식용부위인 잎과 줄기를 세척하여 -40C에서 6~12시간 급속 동결 시킨후, 10C에서 8~12시간, 20C에서 8~12시간, 35C에서 12~24 시간 진공 건조하였다.
데이터처리
Different superscripted letters (a, b) indicate significant difference from each other in all combinations. It was determined by one-way ANOVA with Tukey's post hoc test as p.0.05.
Different superscripted letters (a, b) indicate significant difference from each other in all combinations. It was determined by one-way ANOVA with Tukey's post hoc test as p.0.05.
Different superscripted letters (a, b) indicate significant difference from each other in all combinations. It was determined by one-way ANOVA with Tukey's post hoc test as p.0.05.
모든 실험결과에 대한 통계처리는 각 실험군의 평균값의차이가 있는가를 검증하기 위해 분산분석(ANOVA 검증)을수행하였으며 분산분석결과 유의성이 발견된 경우 Tukey. HSD test [26]에 의해 군 간의 유의도를 분석하였다.
이론/모형
LDL-cholesterol={Total cholesterol-(HDL-choles-terol-Triglyceride/5)}. Atherogenic index는 Fiordaliso 등 [12]의 식으로 산출하였다. Atherogenic index={(Total choles-terol-HDL-cholesterol)/HDL-cholesterol}.
Tukey. HSD test [26]에 의해 군 간의 유의도를 분석하였다.
간조직의 총 지질 함량은 Folch 등[13]의 방법에 준하여 시료 25 g에 Folch 용액(CHCl3:CH3OH=2:1) 180 ml와 BHA 500 ul를 넣고 균질기(2, 500 rpm)로 1분간 균질화 시킨 다음 0.08% NaCl 50 ml을 첨가하여 30초간 흔들어 혼합한 후 3, 000 rpm에서 10분간 원심분리 시켰다. 상층은 aspiration을 통하여 제거하고 하층은 funnel filter paper에 sodium anhydrous sulfate 를 첨가하여 filtering하였다.
수집한 상층액을 rotary evaporator로 농축시킨 후 액체질소로 완전히 건조시켜 MeOH/H2O (5/1) 혼액에 용해 시켜 일정량을 시료로 취하였다. 변의 총 지질 배설량은 Folch 등 [13]의 방법에 의해 정량 하였고, 콜레스테롤은 Pearson 등[21] 의 방법에 의해 550 nm에서 정량 하였다.
혈청 내 총콜레스테롤 측정은 표준 효소비색법에 의한 kit (Asan, Gyeonggi, Korea)을 사용하여 500 nm에서 흡광도를 측정하여 혈청 콜레스테롤 농도를 계산하였다. HDL-콜레스테롤 측정을 위하여 2% dextran sulfate와 1 M MgCl2침전액 (1:1)을 가하여 그 상층액을 시료로 표준효소법에 의한 kit (Asan)을 사용하여 500 nm에서 흡광도를 측정하였다.
성능/효과
고콜레스테롤 군은 유의적으로 증가하였고, 고지방.고콜레스테롤 군에 비해 미나리 공급군과 미나리와 부추의 복합공급군에서 유의적으로 감소되어졌다. 동맥경화증의 발병지표로 활용되고 있는 AI 의 경우, 정상군에 비해 고지방.
총 콜레스테롤 함량은 고지방.고콜레스테롤 군에 비해 미나리 및 부추 공급군 모두에서 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다(Fig. 2B). Ahn 등[3]의 연구에 의하면 Allium 속 식물의 allicin과 allyl 화합물 등의 함황화합물은 원료 식물에 독특한 향미를 부여할 뿐 아니라 콜레스테롤 농도의 조절을 통해 심혈관질환 예방과 같은 다양한생리적 기능성을 가지는 데, 마늘, 부추, 양파, 파 및 산마늘의 공급은 간조직 내의 중성지질과 콜레스테롤 농도를 조절한다고 보고하였다.
고콜레스테롤 군에서 유의적으로 증가하였고, 고지방.고콜레스테롤 군에 비해 미나리 및 부추 공급군 모두에서 유의적으로 감소하였다. 미나리즙은 혈중 총콜레스테롤을 감소시키고, HDL-콜레스테롤을 조절하며, 부추의 공급은 총콜레스테롤 및 LDL-콜레스테롤은 감소시키고, HDL-콜레스테롤을 증가시켰다는 연구결과와 유사한 경향을 나타내었다[2, 10].
고콜레스테롤 군에서 유의적으로 증가하였고, 고지방.고콜레스테롤 군에 비해 미나리 및 부추 공급군에서 감소하였고 특히 미나리와 부추의 복합군에서 유의적으로 감소하는 경향을 보였다(Fig. 2A). 총 콜레스테롤 함량은 고지방.
세포 내에 축적되어진 콜레스테롤을 이화 및 제거하여 간 조직으로 운반하여 체외 배설을 촉진하여 혈중 콜레스테롤의 양을 저하시키는 HDL-콜레스테롤은 함량은 고지방.고콜레스테롤 군에 비해 미나리 및 부추 공급군에서 증가하였고 특히 미나리와 부추의 복합군에서 유의적으로 증가하는 경향을 보였다. 동맥혈관 벽에 콜레스테롤의 축적을 증가시켜 동맥경화를 유발하는 LDL-콜레스테롤은 정상군에 비해 고지방.
고지방.고콜레스테롤 군에 비해 미나리 및 부추를 각각 5% 공급한 군에서 유의적이지는 않았지만 감소하는 경향을 나타내었고, 특히 미나리와 부추를 함께 공급한 군에서는 유의적으로 감소하는 경향을 보였다. 미나리와 부추의 각각의 공급은 고지방 식이와 고콜레스테롤 식이로 인해 증가된 혈중 중성지질을 유의적이게 감소시키지는 못했다는 연구[2, 10]를 미루어 본 연구에서 미나리와 부추의 복합공급은 미나리와 부추 속에 함유된 식이섬유와 함께 지방산 및 flavonoid와 같은 생리활성 성분[2, 6, 15]들에 의한 상승효과로 혈중 중성지질을 유의적으로 감소시켰다고 사료되어진다.
고콜레스테롤 군에서 유의적으로 증가하였으며, 고지방.고콜레스테롤 군에 비해 유의적이지는 않았지만 부추 공급군 및 미나리와 부추를 함께 공급한 군에서 감소하는 경향을 나타내었다. 식이섭취량은 모든 실험군에서 유의한 차이를 보이지 않았다.
고콜레스테롤 군에 비해 유의적으로 증가되어졌다. 또한 미나리 공급군에 비해 부추공급 군과 미나리 및 부추의 복합공급군에서 유의적인 증가 경향을 나타내었다. 이는 혈중 및 간조직 내의 중성지질과 콜레스테롤이 감소된 것과 일치한다.
후속연구
식물 속의 폴리페놀 성분은 혈중 지질 성분의 농도를 조절하여 지질개선에 도움을주며, 특히 심혈관계 질환의 개선에 효과적이라고 알려져 있는 데[29], 미나리에는 플라보노이드 성분인 isorhamnetin, hyperoside 및 persicarin가 함유되어있고[19], 부추에도 여러폴리페놀 성분이 함유되어있다고 보고되어졌다[3, 6]. 또한 부추에는 혈중 콜레스테롤 및 중성지방의 농도를 저하시키는 효과가 있는 항혈전 성분인 adenosin이 있다고 보고되어져있는데[15], 이러한 결과로 미루어 미나리와 부추 속의 다양한 폴리페놀 성분과 생리활성성분은 혈중 지질개선에 유용하게 작용하였으리라 사료된다. 혈중 콜레스테롤 및 지질의 합성을 감소시키는 폴리페놀과 같은 생리활성 성분을 함유한 미나리와 부추를 단일로 공급할 때보다 미나리와 부추를 함께 공급한 군에서 혈중 지질조성의 유의미한 변화를 보인 것에 대한기전의 연구는 더욱 필요하지만, Roh 등[22]의 연구에서도 약용식물 추출물의 단일공급보다 복합공급으로 인한 혈중 지질개선 및 당뇨개선의 상승효과를 증명하였다.
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