[논문]녹차씨 주정추출물의 카페인 함량 평가와 고지방식이 비만유도 C57BL/6 마우스와 3T3-L1 지방전구세포의 항비만효과

정명아; 이현미; 오둘리; 김유진; 배동혁; 오교녀; 신희찬; 김선오

doi:10.15188/kjopp.2016.04.30.2.88

녹차씨 주정추출물의 카페인 함량 평가와 고지방식이 비만유도 C57BL/6 마우스와 3T3-L1 지방전구세포의 항비만효과
Quantitative Determination of Caffeine of Green Tea Seed Ethanol Extract on Anti-obesity in C57BL/6 Mice Fed a High-fat Diet and 3T3-L1 Cells 원문보기

동의생리병리학회지 = Journal of physiology & pathology in Korean Medicine, v.30 no.2, 2016년, pp.88 - 94

정명아 ((재)전남생물산업진흥원 천연자원연구센터) , 이현미 ((재)전남생물산업진흥원 천연자원연구센터) , 오둘리 ((재)전남생물산업진흥원 천연자원연구센터) , 김유진 ((재)전남생물산업진흥원 천연자원연구센터) , 배동혁 ((재)전남생물산업진흥원 천연자원연구센터) , 오교녀 ((재)전남생물산업진흥원 천연자원연구센터) , 신희찬 (명인신광수차) , 김선오 ((재)전남생물산업진흥원 천연자원연구센터)

Abstract ▼ AI-Helper

The study was carried out to examine the anti-obesity effects of 40% ethanol extract from green tea seed (GS) and quantitative determination of caffeine as its major compound. The specificity was satisfied with retention time and UV spectrum by analysis of caffeine using HPLC and comparison with standard compound. It showed a high linearity in the calibration curve with a coefficient of correlation (R2) of 0.9974. The amount of caffeine in GS was about 4.649 mg/g (0.465%) in the three times analysis, and relative standard deviation (RSD) was less than 0.452% by the validated method. The anti-obesity effects of GS were evaluated by using Oil Red O staining in 3T3-L1 adipocytes and body weight, visceral fat and lipid profiles in high fat diet (HFD)-induced C57BL/6 obese mice. Our results indicated that treatment with GS dose-dependently decreased lipid accumulation contents (p<0.001). Moreover, after oral administration for 30 days feeding with HFD-induced obses mice, GS (100 and 300 mg/kg/day) produced a significant decrease in serum total cholesterol (TC), glutamic oxaloacetic transaminase (GOT), glutamic pyruvic transaminase (GPT) and visceral fat. Thus, the result of this study indicate that the GS may be a useful resource for the management of obesity.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 본 연구에서는 기름이 추출되지 않는 조건인 녹차씨 주정추출물의 원료 표준화 및 녹차씨의 기능성을 재검정하고 건강기능식품 및 식의약 소재로써 녹차씨의 활용방안을 모색하고자 녹차씨 40% 주정 추출법을 확립하고 지표성분으로서 caffeine의 분석법 확립과 정량분석을 하였고, 이를 바탕으로 녹차씨 40% 주정 추출물이 항비만 효과가 있는 지를 규명하기 위하여 3T3-L1 cell line을 이용하여 지방축적 억제 효과 및 고지방식이 동물 모델을 이용하여 비만 개선 효과를 검증하고자 하였다.
녹차의 기능성 연구가 활발해짐에 따라 녹차의 수요 또한 큰폭으로 상승하고 있으며, 녹차 잎 외에 꽃, 줄기, 씨는 식용 등 활용가치가 높음에도 불구하고 기능성 및 활용방법에 관한 연구가 미비하여 활용되지 않고 폐기되어지는 실정이다. 이러한 녹차 잎 외에 다른 부위의 기능성 및 성분 탐색 연구를 통해 녹차나무의 활용 가능성이 높아짐에 따라 식품, 의약품, 건강기능식품 등의 제품화 가능성 연구가 필요한 실정이며, 본 연구를 통해 녹차씨 추출물의 건강기능식품 원료로 개발하기 위해 caffeine 함량을 측정하는 표준 분석법 연구를 진행하였고, 녹차씨를 활용한 항비만 활성 연구를 진행하였다.

제안 방법

녹차씨 40% 주정 추출물의 원료 표준화 및 건강기능식품 소재로 개발하고자 본 연구에서는 녹차씨 40% 주정 추출물의 caffeine 표준분석법 확립과 정량분석을 하였다. 녹차씨 40% 주정 추출물의 항비만 효능을 규명하고자 3T3-L1 cell line을 이용하여 세포내 지방 축적 억제 효과를 Oil Red O 염색을 통해 확인한 결과 농도 의존적으로 유의한 억제 효과를 나타냈다.
10% FBS가 포함된 DMEM으로 교환하였고, 분화유도 4일째부터는 10% FBS가 포함된 DMEM으로 배양액을 교환하여 8일간 지방세포 분화를 유도하였다. 녹차씨 40% 주정추출물시료는 분화시작일과 2, 4, 6일째 되던 날에 양성대조군 Orlistat (20 μM)과 시료를 각각 농도별로 처리하였다.
본 연구에서는 기름이 추출되지 않는 조건으로 제조된 녹차씨 40% 주정 추출물의 원료 표준화 및 기능성 식품 소재로 개발하고자 caffeine의 분석법 확립과 정량분석을 하였다. HPLC 분석 결과 R2는 0.
실험동물은 male C57BL/6 mice 5주령을 (주)샘타코 (Osan, Korea)에서 구입하여 1주일간 적응시킨 뒤 실험에 사용하였다. 실험군은 정상군(normal), 고지방식이대조군(high fat diet, HFD군), 고지방식이와 녹차씨 40% 주정추출물 100 mg/kg/day을 경구 투여한 GS 100군, 고지방식이와 녹차씨 40% 주정추출물 300mg/kg/day을 경구 투여한 GS 300군으로 각 군당 5마리씩 총 4군으로 나누어 실험에 사용하였다. 물과 식이는 자유롭게 섭취시키면서 사육하였다.
Baker®, AVANTOR, USA)에 녹여 500 ppm이 되도록 stock standard solution을 제조하였다. 이 용액을 단계적으로 희석하여 농도가 30, 60, 120, 250 ppm으로 총 4개 구간을 설정하여 최종 working standard solution으로 하였다. 이를 이용하여 Caffeine의 함량을 구하기 위해서 표준용액의 크로마토그램으로부터 얻은 peak area와 농도와의 상관관계를 이용하여 검량선을 작성하였다.

대상 데이터

3T3-L1 전지방세포는 ATCC (American Type Culture Collection, Manassas, VA, USA)에서 구입하였고, 세포 배양액으로는 Dulbecco's Modified Eagle medium (DMEM, Gibco Co, USA)에 10% Bovine serum (BS, Gibco Co, USA)과 1% penicillin-streptomycin (P/S, Gibco Co, USA)을 첨가하여 사용하였으며, 37℃, 5% CO2의 조건에서 배양하였다. 세포가 80∼90% confluent되면 0.
녹차씨는 전남 순천시에서 재배되고 있는 재래종 녹차씨를 ㈜명인신광수차로부터 공급받아 사용하였다. 시료 추출은 녹차씨 껍질을 분리 제거하고 균질하게 파쇄 하여 완전 건조 후 사용 하였다.
실험동물은 male C57BL/6 mice 5주령을 (주)샘타코 (Osan, Korea)에서 구입하여 1주일간 적응시킨 뒤 실험에 사용하였다. 실험군은 정상군(normal), 고지방식이대조군(high fat diet, HFD군), 고지방식이와 녹차씨 40% 주정추출물 100 mg/kg/day을 경구 투여한 GS 100군, 고지방식이와 녹차씨 40% 주정추출물 300mg/kg/day을 경구 투여한 GS 300군으로 각 군당 5마리씩 총 4군으로 나누어 실험에 사용하였다.
동물실험실의 사육조건은 온도 23±1℃, 습도 45±5%, 명암은 12시간 주기로 자동 조명 조절되었으며, 체중의 변화는 매주 기록하였다. 일반식이는 Research Diets사(10% kcal from fat, D12450B Research diets, New Brunswick NJ, USA), 고지방 식이는 Research Diets사(60% kcal from fat, D12492 Research Diets, New Brunswick, NJ, USA)에서 구입하였고, 그 조성은 Table 3과 같다.

성능/효과

녹차씨 40% 주정 추출물의 원료 표준화 및 건강기능식품 소재로 개발하고자 본 연구에서는 녹차씨 40% 주정 추출물의 caffeine 표준분석법 확립과 정량분석을 하였다. 녹차씨 40% 주정 추출물의 항비만 효능을 규명하고자 3T3-L1 cell line을 이용하여 세포내 지방 축적 억제 효과를 Oil Red O 염색을 통해 확인한 결과 농도 의존적으로 유의한 억제 효과를 나타냈다. 또한 녹차씨 40% 주정 추출물이 고지방식이 급여 마우스의 체중, 지방무게, 지질함량에 미치는 영향을 관찰한 결과 고지방식이군에 비해 녹차씨 40% 주정 추출물군에서 유의하게 감소되었다.
녹차씨 40% 주정 추출물의 항비만 효능을 규명하고자 3T3-L1 cell line을 이용하여 세포내 지방 축적 억제 효과를 Oil Red O 염색을 통해 확인한 결과 농도 의존적으로 유의한 억제 효과를 나타냈다. 또한 녹차씨 40% 주정 추출물이 고지방식이 급여 마우스의 체중, 지방무게, 지질함량에 미치는 영향을 관찰한 결과 고지방식이군에 비해 녹차씨 40% 주정 추출물군에서 유의하게 감소되었다. 이상의 결과로 보아 녹차씨 40% 주정 추출물의 caffeine의 표준 분석법을 확립하고 녹차씨 40% 주정 추출물이 체중조절 및 지질대사에 효능이 있는 것을 확인 하였으며, 항 후 건강기능식품 기능성 원료 개발을 위한 기초자료로 활용될 것으로 본다.
항비만 연구에 많이 이용되는 3T3-L1 지방전구세포는 분화전에는 전지방세포에서 분화 후에는 둥근 모양 구조의 지방세포로 성숙된다. 본 연구에서 3T3-L1 세포를 통해 40% 녹차씨 추출물을 첨가하여 지방축적의 정도를 확인한 결과 농도별로 (3, 10, 30, 100 μg/mL) 처리 하였을 때 각각 87, 81, 41, 19% 정도의 지방구 형성을 유의적으로 억제하는것을 볼 수 있었다. 특히 농도 30, 100 μg/mL에 처리하였을 때 의약품으로 사용되고 있는 양성대조군인 orlistat 보다 중성지방의 축적에 대한 억제효과가 큰 것으로 보아 비만 예방에 효과적일 것으로 기대되며, 녹차씨 기름보다 녹차씨 40% 주정 추출물에서 비만을 억제하는 물질이 더욱 효과적으로 추출되고 있음을 알 수 있다.
본 연구에서 3T3-L1 세포를 통해 40% 녹차씨 추출물을 첨가하여 지방축적의 정도를 확인한 결과 농도별로 (3, 10, 30, 100 μg/mL) 처리 하였을 때 각각 87, 81, 41, 19% 정도의 지방구 형성을 유의적으로 억제하는것을 볼 수 있었다. 특히 농도 30, 100 μg/mL에 처리하였을 때 의약품으로 사용되고 있는 양성대조군인 orlistat 보다 중성지방의 축적에 대한 억제효과가 큰 것으로 보아 비만 예방에 효과적일 것으로 기대되며, 녹차씨 기름보다 녹차씨 40% 주정 추출물에서 비만을 억제하는 물질이 더욱 효과적으로 추출되고 있음을 알 수 있다.

후속연구

또한 녹차씨 40% 주정 추출물이 고지방식이 급여 마우스의 체중, 지방무게, 지질함량에 미치는 영향을 관찰한 결과 고지방식이군에 비해 녹차씨 40% 주정 추출물군에서 유의하게 감소되었다. 이상의 결과로 보아 녹차씨 40% 주정 추출물의 caffeine의 표준 분석법을 확립하고 녹차씨 40% 주정 추출물이 체중조절 및 지질대사에 효능이 있는 것을 확인 하였으며, 항 후 건강기능식품 기능성 원료 개발을 위한 기초자료로 활용될 것으로 본다.
이상의 결과로 보아 본 연구를 통한 caffeine의 분석법을 통해 녹차씨 40% 주정추출물의 건강기능식품 기능성 원료 개발을 위한 지표성분으로서 기초 자료로 활용 될 수 있을 것으로 사료되며, 세포 실험 및 동물실험을 통해 비만 예방 및 치료에 녹차씨 기름보다 녹차씨 40% 주정추추물이 더욱 효과적이라고 판단되며, 향후 건강기능식품 소재로서의 개발에 가능성 있을 것으로 사료된다.

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저자의 다른 논문 :

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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