난소의 노화에 의해 폐경이 시작되면 에스트로겐 분비가 중단되어 여러 폐경 증상들을 겪게 되는데 이것으로 인해 발병되는 성인병 질환에 대한 치료 또는 예방에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구의 목적은 난소절제술을 통해 폐경을 유도한 흰 쥐 모델에서 골담초 열수 추출물의 체내 물질 대사 관련 여부 및 개선 효과를 검토하기 위하여 실험을 수행하였다. Sprague-Dawley 암컷 쥐30마리를 비절제난소군(SHAM), 난소제거군(OVX) 그리고 골담초 추출물을 급여한 OVX-CS군으로 각각 10리씩 나누어 8주간 사육하였다. 체중 및 체중증가량 그리고 지방조직무게는 OVX군에서 유의적으로 증가하였으며 OVX-CS 군에서 감소하였다. 에스트로겐 결핍으로 인한 혈장 중성지질, 총콜레스테롤 수준은 골담초 추출물 급여에 따라 감소하고 HDL 콜레스테롤 수준은 증가하였다. 또한 지방산 합성 관련 효소 활성도인 ME는 간조직에서는 OVX-CS군에서 유의적으로 감소하였고 G6PD 활성은 OVX 군들 간에는 차이가 없었다. 당신생합성 관련 효소인 G6pase 활성은 골담초 추출물 섭취에 따라 억제되는 것으로 나타났다. 혈장 아디포카인 측정 결과 렙틴 농도는 OVX-CS군이 정상군 수치만큼 감소하였으며, 아디포넥틴도 정상수준으로 증가하였다. 이상의 결과로 난소제거를 통해 폐경이 유도된 흰쥐모델에서 골담초 추출물 급여가 에스트로겐 결핍으로 인한 체중증가를 억제하고, 지질 및 당질 대사에 긍정적인 영향을 미쳐 건강기능성 소재로서의 가능성이 높은 것으로 보이며, 추후 골담초의 구체적인 생활성물질을 추적하여 그 과학적 기전을 밝히는 것이 필요하다고 판단된다.
난소의 노화에 의해 폐경이 시작되면 에스트로겐 분비가 중단되어 여러 폐경 증상들을 겪게 되는데 이것으로 인해 발병되는 성인병 질환에 대한 치료 또는 예방에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구의 목적은 난소절제술을 통해 폐경을 유도한 흰 쥐 모델에서 골담초 열수 추출물의 체내 물질 대사 관련 여부 및 개선 효과를 검토하기 위하여 실험을 수행하였다. Sprague-Dawley 암컷 쥐30마리를 비절제난소군(SHAM), 난소제거군(OVX) 그리고 골담초 추출물을 급여한 OVX-CS군으로 각각 10리씩 나누어 8주간 사육하였다. 체중 및 체중증가량 그리고 지방조직무게는 OVX군에서 유의적으로 증가하였으며 OVX-CS 군에서 감소하였다. 에스트로겐 결핍으로 인한 혈장 중성지질, 총콜레스테롤 수준은 골담초 추출물 급여에 따라 감소하고 HDL 콜레스테롤 수준은 증가하였다. 또한 지방산 합성 관련 효소 활성도인 ME는 간조직에서는 OVX-CS군에서 유의적으로 감소하였고 G6PD 활성은 OVX 군들 간에는 차이가 없었다. 당신생합성 관련 효소인 G6pase 활성은 골담초 추출물 섭취에 따라 억제되는 것으로 나타났다. 혈장 아디포카인 측정 결과 렙틴 농도는 OVX-CS군이 정상군 수치만큼 감소하였으며, 아디포넥틴도 정상수준으로 증가하였다. 이상의 결과로 난소제거를 통해 폐경이 유도된 흰쥐모델에서 골담초 추출물 급여가 에스트로겐 결핍으로 인한 체중증가를 억제하고, 지질 및 당질 대사에 긍정적인 영향을 미쳐 건강기능성 소재로서의 가능성이 높은 것으로 보이며, 추후 골담초의 구체적인 생활성물질을 추적하여 그 과학적 기전을 밝히는 것이 필요하다고 판단된다.
Menopause is characterized by a decrease in estrogen production by the ovaries. Furthermore, the risk of developing chronic diseases including cardiovascular disease, obesity, and diabetes increases in menopausal women. In this study, we evaluated the ability of Caragana sinica (CS) to affect lipid ...
Menopause is characterized by a decrease in estrogen production by the ovaries. Furthermore, the risk of developing chronic diseases including cardiovascular disease, obesity, and diabetes increases in menopausal women. In this study, we evaluated the ability of Caragana sinica (CS) to affect lipid and glucose metabolism in an ovariectomized Sprague-Dawley rat model of induced menopause. The animals were divwided randomly into three groups: sham-operated rats (SHAM), ovariectomized rats (OVX), and ovariectomized rats treated with 1% water extract of CS (OVX-CS). The OVX-CS treated mice showed a significant decrease in body weight, adipose tissue, triglyceride, and total cholesterol. Improved lipid and glucose profiles were also observed, and were attributed to suppression of hepatic lipogenesis and adipokine production and regulation of glucose-regulating enzyme activity. Therefore, these findings indicate a potential use for CS as a functional food for menopause-induced hyperlipidemia and hyperglycemia.
Menopause is characterized by a decrease in estrogen production by the ovaries. Furthermore, the risk of developing chronic diseases including cardiovascular disease, obesity, and diabetes increases in menopausal women. In this study, we evaluated the ability of Caragana sinica (CS) to affect lipid and glucose metabolism in an ovariectomized Sprague-Dawley rat model of induced menopause. The animals were divwided randomly into three groups: sham-operated rats (SHAM), ovariectomized rats (OVX), and ovariectomized rats treated with 1% water extract of CS (OVX-CS). The OVX-CS treated mice showed a significant decrease in body weight, adipose tissue, triglyceride, and total cholesterol. Improved lipid and glucose profiles were also observed, and were attributed to suppression of hepatic lipogenesis and adipokine production and regulation of glucose-regulating enzyme activity. Therefore, these findings indicate a potential use for CS as a functional food for menopause-induced hyperlipidemia and hyperglycemia.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
이에 본 연구에서는 골담초 열수 추출물이 갱년기 이후, 폐경기에 접어든 여성들의 당질 및 지질대사 개선 효능에 대해서 검토하였다.
제안 방법
한편 SHAM 군은 난소절제를 제외하고 마취 및 절개, 봉합은 난소절제군과 동일하게 진행하였다. 2주간의 회복기간을 거친 후난괴법(randomized block design)에 의해 군을 나누었다. 즉, AIN-76 식이를 기본 베이스로 하여 비 난소절제 대조군(SHAM), 난조절제 대조군(OVX), 난소절제 후 골담초 추출물 1% 급여군 (OVX-CS)으로 각각 10마리씩 3군으로 나누어 8주간 사육하였다.
52 g인 Sprague-Dawley 암컷 rat 30마리를 ㈜중앙동물실험(Seoul, Korea)으로부터 분양받아 22±2℃, 습도 50±5%, 명암주기 12시간(06:00~18:00) 이 자동 설정된 동물 사육실에서 1주간 시판 고형사료로 적응 시켰다. 난소제거 대상 실험동물은 12시간 절식시키고, Zoletile (Virbac, France; 25 ㎎/㎏) 마취하여 양쪽 난소를 절제하였다. 한편 SHAM 군은 난소절제를 제외하고 마취 및 절개, 봉합은 난소절제군과 동일하게 진행하였다.
, 2010), 본 연구에 사용한 골담초는 콩과(Fabaceae)에 속하며 학명은 Caragana sinica로서 경북농업기술원 봉화 약초 시험장에서 식물학적 동정을 거쳤으며, 실험에 시용한 시료의 확증표본(표본번호 060510-012) 은 경북대학교 식품영양학과에 보관하였다. 사용 부위는 caraganin, inost, campesterol 등이 많이 함유되어 있는 뿌리부분을 흐르는 물에 세척한 후, 30 g에 2 L의 증류수에서 열수 추출하였다. 3회 반복 후 rotary evaporator (Eyela, Tokyo, Japan)를 이용하여 감압 농축한 후 동결건조분말을 얻었다.
실험식이 공급 8주 후를 종료시점으로 하여, 12시간 절식시킨 후, zoletile을 이용하여 마취시킨 이후, 헤파린 처리된 주사기를 이용하여 복부 대동맥에서 혈액을 채취하고, 3000 rpm에서 혈장을 분리하여 -70˚C에 보관하였다. 장기는 간, 신장, 심장, 난소지방, 신장지방을 적출하여 보관해두고 분석용 시료로사용하였다.
혈장을 분리하여 -70˚C에 보관하였다. 장기는 간, 신장, 심장, 난소지방, 신장지방을 적출하여 보관해두고 분석용 시료로사용하였다. 장기는 간 실험동물의 장기 조직 (간, 신장, 심장, 난소지방, 신장지방)을 적출하여 PBS (phosphate buffered saline) 용액으로 수차례 헹군 후 가제로 표면의 수분을 제거하여 칭량하였다.
2주간의 회복기간을 거친 후난괴법(randomized block design)에 의해 군을 나누었다. 즉, AIN-76 식이를 기본 베이스로 하여 비 난소절제 대조군(SHAM), 난조절제 대조군(OVX), 난소절제 후 골담초 추출물 1% 급여군 (OVX-CS)으로 각각 10마리씩 3군으로 나누어 8주간 사육하였다. 동물실험은 경북대학교 동물실험 윤리위원회의 지침에 준하여 수행하였다(Approval no.
(1987), Alegre (1988), 의 방법으로 측정하였다. 혈장 adipokine 측정은 mouse/rat leptin ELISA kit (Cayman, USA), Mouse/rat High-molecular-weight Adiponectin ELISA Kit (Shibayagi, Japan)를 사용하여 측정하였다. 혈장의 인슐린 농도 측정은 Mouse Insulin ELISA kit (Shibayagi, Japan) 간조직 글리코겐 함량은 Seifter et al.
혈장 중성지질과 총 콜레스테롤 그리고 HDL-cholesterole kit (Asan Pharmaceutical, Seoul, Korea)를 enzymatic method 를 이용한 측정용 시액(Asan kit, Korea) 키트를 이용하여 측정하였다. 또한 동맥경화지수(atherogenic index, AI)는 다음 공식에 의해 산출되었다 (Yamajaki and Murata, 1990).
실험동물은 생후 10주된 246.52 ± 1.52 g인 Sprague-Dawley 암컷 rat 30마리를 ㈜중앙동물실험(Seoul, Korea)으로부터 분양받아 22±2℃, 습도 50±5%, 명암주기 12시간(06:00~18:00) 이 자동 설정된 동물 사육실에서 1주간 시판 고형사료로 적응 시켰다. 난소제거 대상 실험동물은 12시간 절식시키고, Zoletile (Virbac, France; 25 ㎎/㎏) 마취하여 양쪽 난소를 절제하였다.
실험에 사용한 골담초는 지리산 일대에서 야생으로 자란 것을 수집하여 사용하였으며(Kim et al., 2010), 본 연구에 사용한 골담초는 콩과(Fabaceae)에 속하며 학명은 Caragana sinica로서 경북농업기술원 봉화 약초 시험장에서 식물학적 동정을 거쳤으며, 실험에 시용한 시료의 확증표본(표본번호 060510-012) 은 경북대학교 식품영양학과에 보관하였다. 사용 부위는 caraganin, inost, campesterol 등이 많이 함유되어 있는 뿌리부분을 흐르는 물에 세척한 후, 30 g에 2 L의 증류수에서 열수 추출하였다.
데이터처리
실험으로부터 얻은 결과는 SPSS (statistical package for the social sciences, SPSS Inc., Chicago, IL)을 사용하여 일원 변량분석 (one-way ANOVA)을 실시한 후, Tukey’s test로 유의성을 p <0.05수준에서 검정하였다.
이론/모형
그리고 GOT (glutamic oxaloacetic transaminase), GPT (glutamic pyruvic transaminase)는 Reitman과 Frankel (1957) 의 비색 분석법에 준한 응용된 효소법으로 분석하였다.
(1997), Lazarow (1981)에 따라 측정하였다. 당질대사 관련 효소인 GK (glucokinase), G6pase (glucose-6-phosphatase)는 각각 Davidson et al. (1987), Alegre (1988), 의 방법으로 측정하였다. 혈장 adipokine 측정은 mouse/rat leptin ELISA kit (Cayman, USA), Mouse/rat High-molecular-weight Adiponectin ELISA Kit (Shibayagi, Japan)를 사용하여 측정하였다.
한편, 간의 효소 활성도 측정을 위해 지질대사 관련 효소인 ME (malic enzyme), G6PD (glucose-6-phosphate dehydrogenase), β-oxidatione 각각 Ochoa (1995), Pitkanen et al. (1997), Lazarow (1981)에 따라 측정하였다. 당질대사 관련 효소인 GK (glucokinase), G6pase (glucose-6-phosphatase)는 각각 Davidson et al.
성능/효과
영향을 Table 4에 나타내었다. 간의 GK (glucokinase) 활성도는 SHAM군에서 유의적으로 높게 나타났으며 OVX군 간에는 유의적인 차이가 없었다. 그러나 G6pase (glucose-6-phosphatase) 활성도는 OVX군에 비해 OVX-CS군이 약 1.
간조직 지방산 합성 관련 효소인 ME와 G6PD 활성도를 측정한 결과, ME (malic enzyme) 활성도는 OVX군을 제외한정상군 및 골담초 추출물 급여군에서 유의적으로 감소된 것으로 나타났다. ME는 간 지방합성에 관여하는 효소로 당신생합성 (gluconeogenesis)을 촉진하고, pyruvate, CO2, NADPH전환되는 과정에서 지방산합성에 공급되는 NADPH를 공급해준다 (Geer et al.
골담초 추출물을 급여한 폐경유도 흰쥐의 혈장 인슐린 농도 및 간조직 글리코겐 함량을 Table 5에 나타내었다. 골담초 추출물 군은 OVX군에비해 인슐린 농도가 감소된 것을 확인할 수 있었는데, 이는 인슐린 감수성이 어느 정도 개선된 것으로 볼 수 있다.
, 2014). 골담초 추출물의 급여는 간의 글리코겐 함량이 정상군과 유의적으로 차이가 없는 것으로 보아 글리코겐 합성 기능 개선 및 인슐린 감작 효과가 있는 것으로 생각된다.
글리코겐 함량은 OVX군이 유의적으로 낮은 값을 보였고, OVX-CS군은 정상군과 유사한 경향을 나타내었다. 체내 인슐린 민감성이 떨어지게 되면 인슐린 수용체의 이상으로 인해 정상적인 신호전달에 결함이 발생하고, 이는 간에서의 글리코겐합성 저하의 원인이 되어 혈당이 증가하게 된다(Chung et al.
것으로 보인다. 본 실험결과 에스트로겐 저하로 인한 식이의 과다섭취로 인한 비만 및 내장 지방 축적이 증가되는데 있어 골담초 추물물의 급여가 ME와 G6PD 활성을 억제할 수 있는 유효성분이 존재하고, 지방산 산화 활성을 증대시켜 비정상적 인지질 대사 및 관련 위험인자를 줄일 수 있을 것으로 판단된다.
, 2004). 실험 결과 정상군을 비롯한 난소제거 실험군들간에 유의적인 차이가 없었다. 또한 아디포넥틴은 인슐린 저항성과 심혈관계 질환 그리고 지방산 산화에 중요한 인자 중의 하나인데(Gaspard et al.
, 1995), OVX-CS 군의 농도는 OVX군보다 유의적으로 증가하였으며 정상군인 SHAM 군과 유의적인 차이가 없었다. 이것으로 골담초 추출물의 급여가 당 대사뿐만 아니라 심혈관계 질환개선에 긍정적인 효과를 나타내었다.
24 g/week 로 SHAM군과 OVX-CS군보다유의적으로 높았으며, 식이효율 또한 OVX군이 높게 나타났다. 장기무게를 측정한 결과 지방조직을 제외한 간, 심장 그리고 신장의 무게는 각 군마다 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 지방조직에서는 SHAM < OVX-CS < OVX 순으로 증가한 것으로 나타났다. 체중증가의 대부분이 체내 지방 축적에 기인한 것으로판단된다.
7배 더 증가한 것으로 나타났다. 주당 식이섭취량도 OVX군이 98.01±6.24 g/week 로 SHAM군과 OVX-CS군보다유의적으로 높았으며, 식이효율 또한 OVX군이 높게 나타났다. 장기무게를 측정한 결과 지방조직을 제외한 간, 심장 그리고 신장의 무게는 각 군마다 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 지방조직에서는 SHAM < OVX-CS < OVX 순으로 증가한 것으로 나타났다.
Table 2에 나타내었다. 중성지방 함량은 정상군(58.98±1.09 ㎎/㎗)에 비해 OVX군이 약 20% 높은 80.66±1.67 ㎎/㎗를 나타냈으며, 골담초 열수추출물을 급여군에서는 정상군과 유사한수치(62.68±3.08 ㎎/㎗)를 보였다. 총콜레스테롤 농도는 SHAM군보다 OXV군들이 유의하게 높았고, OXV군들 중에서는 OXV-CS군이 유의하게 감소되었다.
나타내었다. 총 8주간의 사육기간 종료 이후의 주당 체중 증가량은 골담초 추출물 급여군(OVX-CS)이 5.48±0.96 g/week, 난소제거군(OVX)은 9.22±0.98 g/week (p <0.05)으로 OVX군이 약 1.7배 더 증가한 것으로 나타났다. 주당 식이섭취량도 OVX군이 98.
08 ㎎/㎗)를 보였다. 총콜레스테롤 농도는 SHAM군보다 OXV군들이 유의하게 높았고, OXV군들 중에서는 OXV-CS군이 유의하게 감소되었다. HDL의 농도는 OVX군이유의하게 낮았으며, OXV-CS군은 정상군인 SHAM군 수준만큼 증가하여 유의적으로 유사한 경향을 나타내었다.
6배 감소된 것으로 나타나 골담초 추출물이 동맥경화 개선에 도움이 될 것으로 보인다. 한편, 골담초 추출물의 간 손상 지표에 미치는 영향은 정상군보다 난소제거군에서 유의적으로 높았으며, OVX-CS군에서는 유의하게 낮은 것으로 나타나 시험물질의 간손상 억제 효과를 확인하였다.
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