[논문]Lipopolysaccharide로 유발한 급성 간손상 마우스 모델에서 와송과 발효 와송의 항산화 조절과 염증 예방 효과 비교 연구

강한은; 이아름; 노성수; 서영배

doi:10.6116/kjh.2017.32.2.65.

Lipopolysaccharide로 유발한 급성 간손상 마우스 모델에서 와송과 발효 와송의 항산화 조절과 염증 예방 효과 비교 연구
Orostachydis Herba and Fermented Orostachydis Herba Enhances Anti-Inflammatory and Anti-oxidant Effect against Lipopolysaccharide-Induced Acute Liver Injury in Mice 원문보기

大韓本草學會誌 = The Korea journal of herbology, v.32 no.2, 2017년, pp.65 - 75

강한은 (대전대학교 한의과대학 본초학교실) , 이아름 (대구한의대학교 한의과대학 본초약리학교실) , 노성수 (대구한의대학교 한의과대학 본초약리학교실) , 서영배 (대전대학교 한의과대학 본초학교실)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives : This study aimed to evaluate the protective effect of Orostachydis Herba (OH) and Fermented OH (OHF) against the acute liver injury by lipopolysaccharide (LPS). Methods : OHF by 4 lactic bacteria such as (Lactobacillus hilgardii (OHF1), Leuconostoc mesenteroides (OHF2), Pediococcus acidilactici (OHF3), Saccharomyces cerevisiae (OHF4)) were prepared. Samples were selected to OHF0, OHF2, OHF3 based on UPLC analysis, DPPH, ABTS radical scavenging activities. To evaluate the protective effect of OHF on liver injury mice, ICR mice were divided into 5 groups: Normal mice (Nor), LPS (20 mg/kg) treated mice (Veh), administrated OHF0, OHF2 OHF3 200 mg/kg body weight during 8 days before LPS injection. Serum and liver were collected 24 hours after LPS injection. Results : The activity was high in order of OHF0 and OHF3 in DPPH and ABTS radical scavenging activities. The quercetin contents for bioactive ingredient of OH was 5.39, kaempferol contents was 9.94 by UPLC analysis. The LPS-treated vehicle group significantly increased liver weight, and aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT) levels in serum. In contrast, administrated OHF3 group decreased liver weight, AST, ALT. In addition, OHF3 groups reduced the elevated levels of reactive oxygen species (ROS) in serum and tissues. Moreover, AP-1, iNOS and COX-2 were significantly decreased in OHF2 and OHF3. But $NF-{\kappa}B$ p65 and $TNF-{\alpha}$ only showed a significant reduction in OHF3. Conclusions : Therefore, these results suggest that fermented Orostachydis Herba might be protective effect on liver injury through anti-oxidant effect.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 본 실험에서는 와송이 간 보호 효과가 있을 것으로 예상하여 와송과 4가지 균주를 이용하여 제조한 발효 와송의 in vitro 에서 항산화 효능 평가와 in vivo에서 와송과 발효 와송을 급여한 마우스에 lipopolysaccharide (LPS)에 의한 급성 간 손상을 유도한 후 항산화조절 및 염증개선 효과를 실험을 실시하였다.

제안 방법

본 실험에서는 와송 및 발효 와송의 간 손상 예방 효과를 확인하기 위하여, 와송 및 발효 와송을 8일간 경구 투여한 후, LPS로 급성 간 손상을 유발하였다. 간 조직의 무게비를 보았을 때, 정상군에 비하여 LPS로 간 손상을 유발한 대조군의 무게비는 유의성 있게 증가하여 급성 간 손상이 이루어 졌음을 나타내었고, 와송 및 발효 와송 투여군은 대조군에 비하여 감소하였을 뿐 아니라 OH3 투여군은 유의성있는 감소를 나타내 었다.

대상 데이터

발효 균주에 따른 와송의 항산화 효능과 성분분석 실험을 위해 Lactobacillus hilgardii, Leuconostoc mesenteroides, Pediococcus acidilactici, Saccharomyces cerevisiae의 4 종류의 균을 사용하여 각각 종류별로 액상발효 시켰다. Lactobacillus hilgardii는 높은 항산화 활성을 가지며²¹⁾, Leuconostoc mesenteroides는 김치유산균의 한 종류로 식이섬유 덱스트린을 생성하는 특징을 가지고 있다²²⁾.
모든 실험은 대구한의대학교 동물실험 윤리위원회의 승인 (DHU 2015-054) 을 얻어 시행하였으며 동물관리 규정을 준수하였다. 생후 6주령 체중 25g 내외의 ICR mouse (Orient bio Inc., Seongnam, Korea)을 일주일 동안 적응시킨 후 실험에 사용하였다. 사료는 고형사료 (조단백질 22.
와송 (Orostachydis Herba)을 바른 한약 (서울, 한국)에서 구입하여 수세한 후, 40℃에서 3일간 저온 건조하였고, 미세 분말로 세분하였다. Lactobacillus hilgardii, Leuconostoc mesenteroides, Pediococcus acidilactici, Saccharomyces cerevisiae 등 총 4종의 균을 각각 이용하여 액상발효하여 사용하였다(Table 1.

데이터처리

실험결과는 평균과 표준편차 (mean ± SD)로 표기하였으며, SPSS 22.0 for Windows program을 사용하여 one-way analysis of variance (ANOVA) test로 유의수준 p-value < 0.05에서 검정하였다.

성능/효과

본 연구를 통하여 LPS에 의해 유발된 쥐의 급성 간세포손상에서 와송과 발효 와송 투여군 모두에서 항산화 및 항염증에 유의미한 효과를 확인할 수 있었고, 생 와송보다 발효한 와송이 더 유효한 효과를 가지는 것으로 확인 되었다. 이러한 결과로 Pediococcus acidilactici에 의한 발효 와송은 항산화, 항염증 치료 소재로서의 활용이 기대된다.

후속연구

본 연구를 통하여 LPS에 의해 유발된 쥐의 급성 간세포손상에서 와송과 발효 와송 투여군 모두에서 항산화 및 항염증에 유의미한 효과를 확인할 수 있었고, 생 와송보다 발효한 와송이 더 유효한 효과를 가지는 것으로 확인 되었다. 이러한 결과로 Pediococcus acidilactici에 의한 발효 와송은 항산화, 항염증 치료 소재로서의 활용이 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	와송이란 무엇인가?	와송 (Orostachydis Herba)은 일명 석송, 옥송, 작엽하초 및 집우지기 (지부지기) 등으로 불리는 돌나물과의 다년생 초본 식물인 와송의 전초로서, 여름부터 가을에 걸쳐 채취하며 뿌리를 제거한 후 사용한다.
	DPPH는 시료 중에 포함된 항산화 (라디칼 소거능) 물질의 양을 측정하는데 사용된다. 그 원리는 무엇인가?	전자공여능 (electron donating ability)은 DPPH 자유라디칼 소거법으로 측정되었다. DPPH의 용액은 보라색 (deep violet)이며, 시료 중에 있는 항산화 물질과 결합하여 중화 (환원)가 되면 용액은 투명하게 변한다. 이러한 원리를 이용하여 DPPH는 시료 중에 포함된 항산화 (라디칼 소거능) 물질의 양을 측정하는데 사용된다.
	와송의 알려진 효능은 무엇인가?	와송에 대한 연구로는 자궁경부암1) , 위암, 간암 등에 대한 항암효과2) , 항돌연변이효과3) , 암세포의 apoptosis 유도효과4) , 항산화효과5-7) 항염증효과8,9) , 과산화지질 농도 개선10) , 항균 효과11) , 그리고 간장보호효능의 가능성과 지방간 개선 효과12) 등의 효능이 보고되어져있다.

참고문헌 (35)

Kim SH. Anti-cancer mechanisms in human cervical cancer cells and pre-clinical safety of the biologically active substances from Orostachydis Herba. Inje University. 2014 : 1-134.
Yang SH, Kim DH, Woo HJ, Kim BW. Effects of Putative Anti-cancer Herb Drugs on Rat NK Cell Activity. J of Oriental Neuropsychiatry. 1989 ; 10(2) : 103-14.
Park HJ. Studies on the chemical components and antimutagenic activity of Orostachys japonicas. Pusan National University. 1991 : 1-113.
Kwon J, Han KS. Effects of Orostachys japonicus A. Berger on the Immune System. Korean J. Medcinal Crop Sci. 2004 ; 12(4) : 191-202.
Yu EA, Lee SJ, Lee SA, Kang JH, Shin SC. Total Phenol Contents and Antioxidant Activity in Orostachys japonicus A. Berger Grown under various Cultivation Conditions. Korean J. Medcinal Crop Sci. 2006 ; 14(4) : 234-8.
Choi SY, Jung MJ, Sung NJ. Studies on the Antioxidative Ability of Methanol and Water Extracts from Orostachys japonicus A. Berger According to Harvest Times. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2008 ; 21(2) : 157-64.
Lee SJ, Seo JK, Shin JH, Lee HJ, and Sung NJ. Antioxidant Activity of Wa-song (Orostachys japonicus A. Berger) According to Drying Methods. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2008 ; 37(5) : 605-11.

원문보기 상세보기
Suk DH. Inhibitory effect of the extracts from Orostachys japonicus on inflammation. Inje University. 2013 : 1-65.
Shin MG. Anti-inflammatory effects of Orostachydis Herba fractions in $TNF-{\alpha}$ stimulated HT-29 human colon epithelial cells. Wonkwang University. 2011 : 1-40.
Shin JH, Lee SJ, Seo JK, Lee HJ. Effect of a Combined Extract of Orostachys japonicus with Medicinal Plants on the Lipid Composition of the Liver and Kidney from Streptozotocin-induced Diabetic Rats. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2012 ; 41(4) : 510-8.

원문보기 상세보기
Lee NS. Studies on the Antimicrobial and Antioxidative Activity of Fermented Orostachys japonicus A. Berger. Joongbu University. 2015 : 1-40.
Park KR. Improvement effect of alcoholic or non-alcoholic fatty liver by fermented orosrachys malacophyllus in rats. Dong-A University. 2014 : 1-109.
Park HJ, Lim SC, Lee MS, Young HS. Triterpene and Steroids from Orostachys japonicas. Korean J. Phamacogn. 1994 ; 25(1) : 20-3.
Jung YJ, Han DO, Choi BH, Park C, Lee HJ, Kim SH, Hahm DH. Effect of Fermented Herbal Extracts, HP-1 on Enzyme Activities and Gene Expressions Related to Alcohol Metabolism in Ethanol-loaded Rats. Korean J. Oriental Physiology & Pathology. 2007 ; 21(2) : 387-91.
Katina K, Liukkonen KH, Kaukovirta-Noria A, Adlercreutz H, Heinonen SM, LAmpi AM, Poutanen K. Fermentation-induced changes in the nutritional value of native or germinated rye. J ceral Sci. 2007 ; 46(3) : 348-55.

상세보기
Mainville I, Arcand Y, Farnworth ER. A dynamic model that simulates the human upper gastrointestinal tract for the study of probiotics. Int J Food Microbiol. 2005 ; 99(3) : 287-96.

상세보기
Ooi LG, Liong MT. Cholesterol-lowering effects of probiotics and prebiotics: a review of in vivo and in vitro findings. Int J Mol Sci. 2010 ; 11(6) : 2499-522.

상세보기
Kumar M, Nagpal R, Kumar R, Hemalatha R, Verma V, Kumar A, Chakraborty C, Singh B, Marotta F, Jain S, Yadav H. Cholesterol-lowering probiotics as potential biotherapeutics for metabolic diseases. Exp Diabetes Res 2012 ; 902917 : 1-14.

상세보기
Rautava S, Kalliomaki M, Isolauri E. Probiotics during pregnancy and breast-feeding might confer immunomodulatory protection against atopic disease in the infant. J Allergy Clin Immunol. 2002 ; 109(1) : 119-21.

상세보기
Park KR, Ahn HY, Cho YS. Effect of Orostachys malacophyllus br Fermented Lactic Acid Bacteria on Plasma Levels of Lipid and Lipid Peroxidation in Alcohol Feeding Rats. Journal of Life Science. 2014 ; 24(6) : 677-85.

원문보기 상세보기
Cha JY, Kim YS, Ahn HY, Eom KE, Park BK, Jun BS, Biological Activity of Fermented Silkworm Powder. Journal of Life Science. 2009 ; 19(10) : 1468-77.

원문보기 상세보기
Park JM. Functional study of Lactobacillus sakei and Leuconostoc mesenteroides isolated from Kimchi. Sungkyunkwan University. 2015 : 1-87.
Kim KE. Isolation and Identification of Pediococcus acidilactici and its Antimicrobial Activity of Bacteriocin production. Chonnam national University. 2013 : 1-26.
Barron EJ, Hanahan DJ. Observations on the silicic acid chromatography of the neutral lipides of rat liver, beef liver, and yeast. J Biol Chem. 1958 ; 231 : 493-503.
Stukey JE, McDonough VM, Martin CE. The OLE1 gene of Saccharomyces cerevisiae encodes the delta 9 fatty acid desaturase and can be functionally replaced by the rat stearoyl-CoA desaturase gene. J Biol Chem. 1990 ; 265(33) : 20144-9.
Shin CS, Rho SN. Effect of Small Water Dropwort (Oenanthe javanica DC) and Brewer's Yeast (Saccharomyces cerevisiae) on the Liver Function and Serum Lipid Metabolism in Alcohol-consumed Rats. J East Asian Soc Dietary Life. 2006 ; 16(3) : 281-91.
Nyblom H, Berggren U, Balldin J, Olsson R. High AST/ALT ratio may indicate advanced alcoholic liver disease rather than heavy drinking. Alcohol Alcohol. 2004 ; 39(4) : 336-9.

상세보기
Cadenas E, Davies KJ. Mitochondrial free radical generation, oxidative stress, and aging. Free Radic Biol Med 2000 ; 29(3) : 222-30.

상세보기
Riley PA. Free radicals in biology: oxidative stress and the effects of ionizing radiation. Int J Radiat Biol. 1994 ; 65(1) : 27-33.

상세보기
Marriott JB, Westby M, Cookson S, Guckian M, Goodbourn S, Muller G, Dalgleish AG.. CC-3052: a water-soluble analog of thalidomide and potent inhibitor of activation-induced TNF-alpha production. J Immunol. 1998 ; 161(8) : 4236-43.
Barnes PJ. Nuclear factor-kappa B. Int J Biochem Cell Biol 1997 ; 29(6) : 867-70.

상세보기
Hwang D, Jang BC, Yu G, Boudreau M. Expression of mitogen-inducible cyclooxygenase induced by lipopolysaccharide: mediation through both mitogen-activated protein kinase and NF-kappaB signaling pathways in macrophages. Biochem Pharmacol 1997 ; 54(1) : 87-96.

상세보기
Shin SH, Shin YO, Lee JY, Lee AR, Kim MY, Park CH, Seo BI, Roh SS. Ethanol-heated Processed Scutellariae Radix Improve Inflammatory Response through an Inhibitory effect against Oxidative Stress in mice with the Lipopolysaccharide-induced Intestne of mice. Kor. J Herbal 2015 ; 30(4) : 81-8.

원문보기 상세보기
Tak PP, Firestein GS. NF-kappaB: a key role in inflammatory diseases. J Clin Invest 2001 ; 107(1) : 7-11.

상세보기
Chen CY, Peng WH, Tsai KD, Hsu SL. Luteolin suppresses inflammation-associated gene expression by blocking NF-kappaB and AP-1 activation pathway in mouse alveolar macrophages. Life Sci. 2007 ; 81(23) : 1602-14.

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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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