[논문]구아바잎 추출물이 난소절제 흰쥐에 미치는 항산화 및 혈관보호 효과

고은정; 유아남; 김현숙

doi:10.4163/jnh.2017.50.3.236

구아바잎 추출물이 난소절제 흰쥐에 미치는 항산화 및 혈관보호 효과
Effect of oral guava leaf extract administration on antioxidant and vasculoprotective activity in ovariectomized rats 원문보기

Journal of nutrition and health, v.50 no.3, 2017년, pp.236 - 245

고은정 (숙명여자대학교 생활과학대학 식품영양학과) , 유아남 (숙명여자대학교 생활과학대학 식품영양학과) , 김현숙 (숙명여자대학교 생활과학대학 식품영양학과)

초록
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본 연구에서는 난소절제 흰쥐에 구아바잎 추출물을 8주 동안 경구투여한 결과 난소절제 대조군인 OVX군과 비교시 체중 증가량 및 혈중 유리지방산이 유의적으로 감소된 것을 확인하였다. 또한 간 내 중성지방 농도가 $OVX{\cdot}GL$군과 $OVX{\cdot}GH$군에서 모두 유의적으로 감소하였으며 혈중 항산화 효소인 GPx 농도가 유의적으로 증가하였다. 간 내 항산화 효소 및 eNOS의 mRNA 발현 정도를 측정한 결과 OVX군에 비해 구아바잎 추출물 급여군인 $OVX{\cdot}GL$군과 $OVX{\cdot}GH$군에서 모두 Nrf2 및 CAT의 mRNA 발현 정도가 유의적으로 증가하였으며 eNOS또한 $OVX{\cdot}GH$군에서 유의적으로 증가함을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과를 종합해 볼 때 구아바잎 추출물 경구투여는 항산화 효소의 활성을 증가시키고 혈관내피세포의 기능을 향상시킴으로써 폐경 후 나타날 수 있는 혈관질환과 산화스트레스로 인한 대사적 장애 개선에 도움이 될 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: The aim of this study was to assess the effects of guava leaf extract (GLE) supplementation on antioxidant enzyme activity and expression of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) mRNA in ovariectomized rats. Methods: All animals were randomly assigned to four groups (n = 7 for each group): non-ovariectomized control (Sham), the ovariectomized control (OVX), ovariectomy + 150 mg/kg b.w. of GLE ($OVX{\cdot}GL$), and ovariectomy + 300 mg/kg b.w. of GLE ($OVX{\cdot}GH$). Treatment groups were administered GLE for 8 weeks every day. Results: Body weight gain was significantly reduced in the $OVX{\cdot}GL$ group compared with the OVX group (p < 0.05). The level of serum $17{\beta}$-estradiol (E2) was significantly lower in the OVX groups than the Sham group (p < 0.05). Serum triglyceride (TG) and HDL-cholesterol levels were not significantly different between all groups. However, serum total cholesterol (TC) level was significantly reduced in the $OVX{\cdot}GH$ group compared with the OVX group (p < 0.05). Serum free fatty acid (FFA) level and liver TG level were significantly reduced in both $OVX{\cdot}GL$ and $OVX{\cdot}GH$ groups compared with the OVX group (p < 0.05). Furthermore, serum glutathione peroxidase (GPx) activity was significantly elevated in the GLE groups (p < 0.05). The mRNA expression level of GPx was not affected by ovariectomy. However, administration of GLE resulted in significantly increased nuclear factor erythroid 2-related factor (Nrf2) and catalase (CAT) mRNA expression levels in the liver (p < 0.05). In addition, liver nitric oxide (NO) level was significantly reduced in the $OVX{\cdot}GH$ group compared with the OVX group (p < 0.05). Expression level of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) was significantly elevated in the $OVX{\cdot}GH$ group compared with the OVX group (p < 0.05). Conclusion: These results suggest that GLE could have protective effects in OVX rats by stimulating eNOS expression and improving the antioxidant defense system.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

¹⁵ 최근 구아바 잎은 건조된 잎과 분말로 손쉽게 구매할 수 있으며 구아바 잎의 기능성에 대한 관심이 높아지면서 차로 마시는 경우가 증가하였으나 폐경기 여성의 대사적 기능 개선에 대한 연구는 국내외적으로 전무한 실정이다. 따라서 본 연구는 구아바잎 추출물이 폐경기 유도 흰쥐의 지질 대사, 항산화 효소 활성과 항산화 관련유전자 및 eNOS의 mRNA 발현에 미치는 영향을 확인하고자 한다.
본 연구에서는 폐경 동물 모델로서 난소 절제 흰쥐를 사용하여 구아바잎 추출물을 8주간 경구투여 한 다음 지질대사, 항산화 효소 활성, 항산화 관련유전자 및 eNOS의 mRNA 발현에 미치는 영향을 확인하고자 하였다.

제안 방법

간 내 mRNA의 발현을 확인하기 위해 easy-spinTM total RNA extraction kit (17221, iNtRON Biotechnology, Sungnam, Korea)를 사용하여 추출하였다. 간 조직에서 추출한 RNA는 ELISA reader (Epoch Microplate Spectrophotometer, BioTek, Vermoont, USA)를 이용하여 정량 한 뒤 DEPC를 첨가해 50 ng/μl로 희석하여 사용하였다.
간 내 mRNA의 측정을 위해 사용된 primer는 Table 1과 같고 PCR 결과물은 2% agarose gel에 각각 15μl씩 분주하여 전기영동을 시행하였다.
총 8주동안 매일 오전 9시에 OVX·GL군과 OVX·GH군은 증류수에 녹인 구아바잎 추출물을 경구투여로 제공하였으며 대조군인 Sham군과 OVX군은 증류수 1 ml를 제공하였다. 기본 식이로는 AIN-93G (Research diet, New Brunswick, NJ, USA)를 자율급식으로 이틀에 한번 오전 10시에 식이를 제공하였고 제공한 양과 남은 양의 무게를 각각 측정하였다. 체중은 일주일에 한번씩 동일한 시간에 측정하였으며 식이섭취효율 (food efficiency ratio, FER)은 다음과 같은 공식으로 측정하였다.
23 ml를 복강 내에 주입한 후 난소절제군 (n =21), 모조수술군 (n = 7)의 수술을 시행하였다. 난소절제군은 양쪽 등 부위 피부와 근육을 절개하여 양쪽 난소를 제거한 후 절개부를 봉합하였고 모조수술군은 난소절제술과 같은 방법으로 진행하되 난소 절제는 하지 않은 상태에서동일한 스트레스에 노출시킨 후 다시 봉합하는 수술을 시행하였다.
난소절제로 폐경을 유도한 흰쥐의 간 조직 NO 수준을 관찰하였다. 난소절제 대조군인 OVX군이 Sham군에 비해 33% 증가하였지만 유의적인 차이는 없었다.
총 2주간의 적응기간 후 난괴법 (randomized complete block design)에 의해 군을 나누어 난소절제술을 진행하였다. 마취유도를 위해 Zoletil (Virbac S.A, Carros cedex, France)과 Rompun (Bayer Korea, Seoul, Korea)을 1:1로 섞어 0.2~0.23 ml를 복강 내에 주입한 후 난소절제군 (n =21), 모조수술군 (n = 7)의 수술을 시행하였다. 난소절제군은 양쪽 등 부위 피부와 근육을 절개하여 양쪽 난소를 제거한 후 절개부를 봉합하였고 모조수술군은 난소절제술과 같은 방법으로 진행하되 난소 절제는 하지 않은 상태에서동일한 스트레스에 노출시킨 후 다시 봉합하는 수술을 시행하였다.
분리된 RNA 2 μl와, forward primer 2 μl, reverse primer 2 μl, DEPC 14 μl를 premix에분주한뒤 Thermal cycle (T-100, Bio-Rad Laboratories, CA, US)을사용하여 reverse transcription polymerase chain reaction (RTPCR)을 시행하였다.
간 조직에서 추출한 RNA는 ELISA reader (Epoch Microplate Spectrophotometer, BioTek, Vermoont, USA)를 이용하여 정량 한 뒤 DEPC를 첨가해 50 ng/μl로 희석하여 사용하였다. 분리된 RNA를 증폭하여 측정하기 위해서 Maxime RT-PCR Premix kit (25131, iNtRON Biotechnology, Sungnam,Korea)를 사용하였다. 분리된 RNA 2 μl와, forward primer 2 μl, reverse primer 2 μl, DEPC 14 μl를 premix에분주한뒤 Thermal cycle (T-100, Bio-Rad Laboratories, CA, US)을사용하여 reverse transcription polymerase chain reaction (RTPCR)을 시행하였다.
분말형태의 구아바잎 50 g을 70% 에탄올로 37^oC에서 4시간동안 환류추출 (reflux extraction)을 시행하였다. 추출물은 filter paper (3MM CHr, Whatman, Maidstone, UK)와 0.
샘플50 µl와 Griess reagent (0.1% N-ethylene diamine (NED) in water and 1% sulfanilamide (SA), in 5% phosphoric acid) 50 µl를 96 well plate에 각각 분주하고 10분간 실온에서 반응시킨 후 ELISA reader (Epoch Microplate Spectrophotometer, BioTek, Vermoont, USA )를 사용하여 540nm파장에서 NO 생성량을 측정하였으며 sodium nitrate(0.5~100 M)로 표준곡선을 작성한 후 NO 생성량을 정량하였다.
실험군은 모조수술군 (non-ovariectomized control,Sham), 난소절제군 (ovariectomized control, OVX), 난소절제 및 저농도 구아바잎 추출물 급여군 (ovariectomy +150 mg/kg b.w of guava leaf extract, OVX·GL), 난소절제 및 고농도 구아바잎 추출물 급여군 (ovariectomy + 300mg/kg b.w of guava leaf extract, OVX·GH)과 같이 총 4개 군으로 나누었다.
혈청내 17β-estradiol (E2)의농도는 estradiol kit (ES180S100-CalBiotech, Spring Valley, CA, USA)를 사용하여 측정하였다. 유리지방산 (free fatty acid, FFA)의 농도는 FFA assay kit (EFFA-100, BioAssay Systems, Hayward, USA)를 사용하여 ELISA reader (Epoch Microplate Spectrophotometer, BioTek, Vermoont, USA)로 450 nm과 570nm 흡광도를 측정한 뒤, 표준곡선에 값을 대입하여 계산하였다. 혈청 중의 TG (3I1570; Asanpharm, Hwaseong, Korea), TC (3I2020; Asanpharm, Hwaseong, Korea), HDL-C (3I2030; Asanpharm, Hwaseong, Korea)은 각각의 효소 kit를 사용하여 측정하였다.
기본 식이로는 AIN-93G (Research diet, New Brunswick, NJ, USA)를 자율급식으로 이틀에 한번 오전 10시에 식이를 제공하였고 제공한 양과 남은 양의 무게를 각각 측정하였다. 체중은 일주일에 한번씩 동일한 시간에 측정하였으며 식이섭취효율 (food efficiency ratio, FER)은 다음과 같은 공식으로 측정하였다.
본 연구에서 모든 동물실험은 숙명여자대학교 동물실험 윤리위원회로부터 실험계획승인 (SMWU-IACUC-1502-023)을 받은 후 진행하였다. 총 2주간의 적응기간 후 난괴법 (randomized complete block design)에 의해 군을 나누어 난소절제술을 진행하였다. 마취유도를 위해 Zoletil (Virbac S.
총 8주동안 매일 오전 9시에 OVX·GL군과 OVX·GH군은 증류수에 녹인 구아바잎 추출물을 경구투여로 제공하였으며 대조군인 Sham군과 OVX군은 증류수 1 ml를 제공하였다.
추출물은 filter paper (3MM CHr, Whatman, Maidstone, UK)와 0.45 µm bottle filter (Corning Bottle-Top Vacuum Filter System, Corning Inc, Massachusetts, USA)를 사용하여 두 번의 여과를 시행하였다.
분리된 RNA 2 μl와, forward primer 2 μl, reverse primer 2 μl, DEPC 14 μl를 premix에분주한뒤 Thermal cycle (T-100, Bio-Rad Laboratories, CA, US)을사용하여 reverse transcription polymerase chain reaction (RTPCR)을 시행하였다. 항존유전자인 GADPH (Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase) PCR 조건은 94oC에서30초간 DNA denaturing을 시행하고 56oC에서 1분 동안 2종류의 primer는 각각 상보적인 한 가닥 주형 DNA에 annealing하였다. 그 후 72oC에서 30초간 extension을 시행하고 33cycle로 증폭시킨 후 마지막으로 72oC에서 5분간 보관하였다.
혈청내 17β-estradiol (E2)의농도는 estradiol kit (ES180S100-CalBiotech, Spring Valley, CA, USA)를 사용하여 측정하였다.

대상 데이터

본 연구에 사용된 동물은 9주령의 female, SpragueDawley rat (180~190 g)으로 KOATECH (Gyeonggi-do, Korea)에서 분양 받아 본 실험에 사용하였다. 동물실험실의 사육조건은 온도 21 ± 2^oC, 습도 40~60%를 유지하며 환기 횟수는 15~20회/시간, 암모니아 농도 20 ppm 이하, 명암은 12L/12D로 조성하였다.
본 연구에 사용된 시료인 구아바 (Psidium guajava L.)잎은 제주도에서 재배한 후 건조되어 순수 분말화 된 제품으로 (주)갑당약초 (Seoul, Korea)에서 구입하여 사용하였다.
유리지방산 (free fatty acid, FFA)의 농도는 FFA assay kit (EFFA-100, BioAssay Systems, Hayward, USA)를 사용하여 ELISA reader (Epoch Microplate Spectrophotometer, BioTek, Vermoont, USA)로 450 nm과 570nm 흡광도를 측정한 뒤, 표준곡선에 값을 대입하여 계산하였다. 혈청 중의 TG (3I1570; Asanpharm, Hwaseong, Korea), TC (3I2020; Asanpharm, Hwaseong, Korea), HDL-C (3I2030; Asanpharm, Hwaseong, Korea)은 각각의 효소 kit를 사용하여 측정하였다. 혈청 LDL-C 및 VLDL-C 농도는 Friedewald equation을 사용 하여 아래와 같은 공식으로 산출하였다.

데이터처리

The different letters (a > b > c) within a column indicate significant differences (p < 0.05) determined by Duncan’s multiple range test.
c) within a column indicate significant differences (p < 0.05) determined by Duncan’s multiple range test.
각 군에 따른 유의성 검정은 one-way analysis of variance (ANOVA) 분석한뒤 Duncan's multiple range test를 이용하여 p < 0.05 수준에서 각 실험 군 간의 유의성을 검정하였다.
간 내 mRNA의 측정을 위해 사용된 primer는 Table 1과 같고 PCR 결과물은 2% agarose gel에 각각 15μl씩 분주하여 전기영동을 시행하였다. 밴드 판독은 Gel Doc system (GDS-200D Biotech Co, Yeongi-do, Korea)을이용하였으며 분석은 GelQuant version 2.7 beta 프로그램을 사용하였다.
연구 결과는 SAS 프로그램 (package version 9.4, USA)을 이용하여 각 실험군마다 평균과 표준편차 (Mean ± SD)로 나타내었다.

이론/모형

5~100 M)로 표준곡선을 작성한 후 NO 생성량을 정량하였다. 간 조직 TG 농도 측정은 Folche17의 방법을 이용하여 0.1 g의 간 조직을 2 ml chloroform/methanol (2:1, v/v)에 넣고 균질화 시킨 후 3,000 rpm에서 20분간 원심분리를 시행하였다. 그 후 하층액 1 ml를 취해 분석에 사용하였으며 간 조직의 TG 농도는 TG-S kit (3I1570, Asan pharmaceutical, Hwaseong, Korea)로 측정하였다.
간 조직의 NO 생성량은 채취한 간 조직에 lysis buffer로 균질화 시킨 후 Griess assay를 이용하여 측정하였다. 샘플50 µl와 Griess reagent (0.
그 후 하층액 1 ml를 취해 분석에 사용하였으며 간 조직의 TG 농도는 TG-S kit (3I1570, Asan pharmaceutical, Hwaseong, Korea)로 측정하였다. 간 조직의 지질과산화물 (malondialdehyde, MDA)함량 측정은 Buege와 August18의 방법에 따라 지질과산화의 최종산물인 MDA 생성량을 측정하는 방법으로 시행하였다. 간 조직을 10% TCA (trichloroacetic acid)와 혼합하여 균질화시킨 뒤 3,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 상층액을 취한 후 TBA (thiobarbituric acid) 용액을 혼합하여 15분간 반응시켰다.
혈청 GPx 효소 활성 측정은 glutathione peroxidase activity colorimetric assay kit (K762-100, BioVision, CA, USA)를 사용하여 분석하였으며 CAT의 효소 활성 측정은 Aebi¹⁶의 방법에 따라 측정하였다. 즉, 50 mmol/Lphosphate buffer (pH 7.
혈청 중의 TG (3I1570; Asanpharm, Hwaseong, Korea), TC (3I2020; Asanpharm, Hwaseong, Korea), HDL-C (3I2030; Asanpharm, Hwaseong, Korea)은 각각의 효소 kit를 사용하여 측정하였다. 혈청 LDL-C 및 VLDL-C 농도는 Friedewald equation을 사용 하여 아래와 같은 공식으로 산출하였다.

성능/효과

^23,24 또한 폐경 후에는 혈중 TC 및 LDL-C 농도가 증가되어 혈관질환의 발병률이 높아지는 것으로 보고되었다. ^25,26 본 연구에서 나타난 식이섭취량은 군간의 유의적인 차이가 없었으며 체중 증가량, 식이효율, 간 및 자궁지방의 무게에서 OVX군이 Sham군에 비해 유의적으로 증가함을 확인하였다. 반면 자궁무게는 난소절제 대조군인 OVX군에서 유의적으로 감소하였는데 이러한 결과는 난소절제술로 인한 자궁의 퇴화가 자궁무게를 감소시킨다는 연구결과와 일치하였다.
27 구아바 잎 추출물을 급여한 OVX·GL군의 체중 증가량 및 식이섭취효율이 OVX군에 비해 유의적으로 감소하였으며, OVX·GH군에서는 유의적인 차이가 없었다.
또한 폐경기에는 혈중 FFA농도 및 간 내 TG 농도가 증가하며 과도한 FFA 생성 및 tumor necrosis factor alpha(TNF-α), interleukin-6 (IL-6)와 같은 adipocytokine 분비로 인해 인슐린 저항성의 위험이 증가하는 것으로 나타났다.^29-31 본 연구에서는 OVX군이 Sham군에 비해 혈청 FFA농도가 유의적으로 증가함을 확인하였으며 간 내 TG 농도 또한 증가하는 경향은 있었지만 유의적인 차이는 없었다. 그에 반해 OVX·GL군과 OVX·GH군에서 혈청 FFA 및 간 내 TG 농도가 OVX군보다 유의적으로 감소하였다.
이는 구아바 잎에 함유한 ferulic acid, quercetin, guavin B, ascorbic aicd, gallic aicd 및 caffeic aicd와 같은 폴리페놀 성분과 관련이 있는 것으로 나타났다. ³⁷ 본 연구에서는 난소절제로 폐경을 유도한 흰쥐에 구아바잎 추출물을 8주간 급여한 결과 간 내 Nrf2 및 CAT mRNA 발현 수준을 증가시켰으며 혈청 GPx 효소 활성을 증가시킴으로써 유의적인 항산화 효과가 있음을 확인하였다.
40-42 본 연구에서는 구아바잎 추출물을 경구투여한 모든 군에서 간 내 NO 수준이 감소 하였으며, 특히 OVX군과 비교 시 OVX·GH군에서 유의적으로 NO수준이 감소함을 확인하였다.
또한 간 내 중성지방 농도가 OVX·GL군과 OVX·GH군에서 모두 유의적으로 감소하였으며 혈중 항산화 효소인 GPx 농도가 유의적으로 증가하였다. 간 내항산화 효소 및 eNOS의 mRNA 발현 정도를 측정한 결과 OVX군에 비해 구아바잎 추출물 급여군인 OVX·GL군과 OVX·GH군에서 모두 Nrf2 및 CAT의 mRNA 발현 정도가 유의적으로 증가하였으며 eNOS또한 OVX·GH군에서 유의적으로 증가함을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과를 종합해 볼 때 구아바잎 추출물 경구투여는 항산화 효소의 활성을 증가시키고 혈관내피세포의 기능을 향상시킴으로써 폐경 후 나타날 수 있는 혈관질환과 산화스트레스로 인한 대사적 장애 개선에 도움이 될 것으로 사료된다.
혈청 LDL-C은 OVX·GL군과 OVX·GH군 모두 OVX군에 비해 유의적인 차이가 없었다. 간 조직 TG 농도는 난소절제 대조군인 OVX군이 모조수술 대조군인 Sham군에 비해 증가하는 경향을 보였지만 유의적인 차이는 없었다. 구아바잎 추출물을 경구투여한 OVX·GL군과 OVX·GH군 모두 OVX군에 비해 각각 49.
3에 나타내었다. 간 조직에서 GPx의 mRNA의 발현 수준은 모든 군에서 유의적인 차이가 없었으며 Nrf2의 mRNA 발현 수준은 OVX군이 Sham군에 비해 24.6% 감소하였지만 유의적인 차이는 없었다. 구아바잎 추출물을 경구투여한 OVX·GL군과 OVX·GH군은 난소절제 대조군인 OVX군과 비교 시 Nrf2의 mRNA 발현 수준이 유의적으로 증가하였다 (p = 0.
구아바잎 추출물을 경구투여한 OVX·GL군과 OVX·GH군 모두 OVX군에 비해 eNOS의 mRNA 발현 수준이 증가하였으며 OVX·GH군에서 유의적으로 증가하였다 (p = 0.0076).
구아바잎 추출물을 경구투여한 OVX·GL군과 OVX·GH군 모두 OVX군에 비해 각각 49.7%, 41.9%로 간 조직 TG 농도가 유의적으로 감소하였으며 (p = 0.0032, p = 0.0122), Sham군보다도 감소하는 경향을 보였다.
구아바잎 추출물을 경구투여한 OVX·GL군과 OVX·GH군은 난소절제 대조군인 OVX군과 비교 시 Nrf2의 mRNA 발현 수준이 유의적으로 증가하였다 (p = 0.0045, p = 0.0092).
구아바잎 추출물을 경구투여한 OVX·GL군과 OVX·GH군은 난소절제 대조군인 OVX군과 비교 시 혈청 GPx 농도가 각각 35.2%, 34%으로 유의적으로 증가하였으며 (p = 0.0187, p= 0.0026) 모조수술 대조군인 Sham군보다 증가하는 경향을 보였다.
구아바잎 추출물을 경구투여한 OVX·GL군과 OVX·GH군이 OVX군에 비해 혈청 TC 농도가 각각 6%와 14%로 감소하였고 특히 OVX·GH군에서 혈청 TC 농도가 유의적으로 감소하였다 (p < 0.05).
그러나 구아바잎 추출물을 경구투여한 OVX·GL군과 OVX·GH군은 난소절제 대조군인 OVX군에 비해 간 조직의 NO 수준이 각각 23.6%, 34.2%로 감소하였으며 OVX·GH군에서 유의적으로 감소하였다 (p = 0.0091).
그에 반해 OVX·GL군과 OVX·GH군에서 혈청 FFA 및 간 내 TG 농도가 OVX군보다 유의적으로 감소하였다.
난소를 절제한 모든 군이 모조수술 대조군인 Sham군과 비교해 보았을 때 각각 OVX군 16.9%, OVX·GL군 21.6%, OVX·GH군 38.5%로 혈청 17β-estradiol 수준이 유의적으로 감소하였으며 (p < 0.05) 난소절제 대조군인 OVX군과 비교 시 OVX·GL군은 혈청 17β-estradiol 수준이 유의적인 차이가 없었으나 OVX·GH군은 유의적으로 감소하였다 (p = 0.0035).
난소절제 대조군인 OVX군은 간, 자궁지방의 무게가 모두 Sham군과 비교 시 유의적으로 증가하였으며 (p = 0.0029, p = 0.0014) 자궁 무게는 OVX군이 Sham군보다 유의적으로 감소하였다 (p< 0.0001).
더 나아가 OVX·GL군과 OVX·GH군 모두 혈관수축이완, 혈소판응집억제, 신생혈관형성 등의 기능을 하는 eNOS의 mRNA 발현 정도가 OVX군에 비해 증가하였으며 농도 의존적으로 OVX·GH군이 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다.
따라서 본 연구의 결과를 종합해 볼 때, 폐경을 유도한 흰쥐에 구아바잎 추출물을 8주간 투여한 결과 항산화 효소 및 항산화 관련유전자와 eNOS의 mRNA발현 수준을 증가시킴으로써 항산화 기능 증강 및 폐경으로 인한 혈관장애 개선에 유리한 보호작용을 할 것이라 사료된다.
또한 CAT의 mRNA의 발현 수준은 OVX군이 Sham군에 비해 유의적으로 감소하였으며 (p < 0.05), 구아바잎 추출물을 경구투여한 OVX·GL군과 OVX·GH군 모두 OVX군과 비교하였을 때 CAT의 mRNA 발현 수준이 각각 64.8%, 45.9%로 유의적으로 증가하였다 (p = 0.0034, p = 0.003).
또한 OVX·GL군은 OVX군에 비해 식이효율이 유의적으로 감소하여 Sham군과 유사한 수준을 보였다 (p = 0.0007).
본 연구에서는 난소절제 흰쥐에 구아바잎 추출물을 8주 동안 경구투여한 결과 난소절제 대조군인 OVX군과 비교 시 체중 증가량 및 혈중 유리지방산이 유의적으로 감소된것을 확인하였다. 또한 간 내 중성지방 농도가 OVX·GL군과 OVX·GH군에서 모두 유의적으로 감소하였으며 혈중 항산화 효소인 GPx 농도가 유의적으로 증가하였다. 간 내항산화 효소 및 eNOS의 mRNA 발현 정도를 측정한 결과 OVX군에 비해 구아바잎 추출물 급여군인 OVX·GL군과 OVX·GH군에서 모두 Nrf2 및 CAT의 mRNA 발현 정도가 유의적으로 증가하였으며 eNOS또한 OVX·GH군에서 유의적으로 증가함을 확인할 수 있었다.
또한 간 무게는 OVX·GL군과 OVX·GH군 모두 OVX군에 비해 유의적으로 감소하였으며 (p = 0.0199, p = 0.0387) 자궁 지방 무게는 OVX·GL군과 OVX·GH군 모두 OVX군에 비해 감소하는 경향은 있었지만 유의적인 차이는 없었다.
Gue등²⁸의 연구에 따르면 구아바잎 추출물이 실험동물에서 지방산의 esterification의감소 및 지방산 합성 효소를 억제함으로써 체중감소에 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 당뇨모델 쥐를 사용한 연구에서 구아바잎 추출물이 HDL-C 농도를 증가시키고 TC, TG, LDL-C의 농도는 감소시키는 것으로 나타났다.^25,26이러한 연구결과를 근거로 하여 볼 때 현재까지 대부분 구아바잎의 기능성에 관한 연구가 당뇨모델 흰쥐로 이루어졌으며 폐경기 동물모델을 사용한 연구가 없어 직접적인 비교는 할 수 없지만 구아바 잎의 특정 폴리페놀 성분이 에스트로겐 결핍으로 인한 에너지 효율 및 대사적 변화에 미치는 효과가 다소 차이가 있을 것으로 사료된다.
또한 폐경기에는 혈중 FFA농도 및 간 내 TG 농도가 증가하며 과도한 FFA 생성 및 tumor necrosis factor alpha(TNF-α), interleukin-6 (IL-6)와 같은 adipocytokine 분비로 인해 인슐린 저항성의 위험이 증가하는 것으로 나타났다.
또한 혈청 LDL-C 및 HDL-C의 농도는OVX·GL군과 OVX·GH군 모두 OVX군과 비교 시 유의적인 차이는 없었지만, TC의 농도는 OVX·GH군이 OVX군에 비해 유의적으로 감소하였다.
본 연구에서는 난소절제 흰쥐에 구아바잎 추출물을 8주 동안 경구투여한 결과 난소절제 대조군인 OVX군과 비교 시 체중 증가량 및 혈중 유리지방산이 유의적으로 감소된것을 확인하였다. 또한 간 내 중성지방 농도가 OVX·GL군과 OVX·GH군에서 모두 유의적으로 감소하였으며 혈중 항산화 효소인 GPx 농도가 유의적으로 증가하였다.
식이효율 (feed efficiency ratio,FER)은 OVX군이 Sham군에 비해 유의적으로 증가하였으며 난소절제 대조군인 OVX군과 비교했을 때 OVX·GH군은 감소하는 경향은 있었지만 유의적인 차이는 없었다.
실험군인 OVX·GL군과 OVX·GH군은 난소절제 대조군인 OVX군과 비교해 볼 때 자궁무게가 OVX·GL군이 유의적으로 증가하였으며 (p = 0.0117), OVX·GH군은 증가하는 경향은 있었지만 유의적인 차이는 없었다.
자궁무게는 OVX·GL군에서 난소절제 대조군인 OVX군에 비해 유의적으로 증가하였으며 OVX·GH군에서는 유의적인 차이가 없었다.
초기 체중은 모든 군에서 유의적인 차이가 없었지만 실험종료 시 체중 증가량은 OVX군이 Sham군에 비해 유의적으로 높게 나타났다 (p < 0.0001).
특히 OVX·GL군이 OVX군에 비해 체중증가량이 15.9% 유의적으로 감소하였으며 (p = 0.0004) OVX·GH군은 OVX군에 비해 감소하는 경향은 있었으나 유의적인 차이는 없었다.
2에 제시하였다. 혈청 CAT 농도는 군간의 유의적인 차이가 없었으며 혈청 GPx 농도는 난소절제 대조군인 OVX군이 Sham군에 비해 감소하는 경향이 있었지만 유의적인 차이는 없었다. 구아바잎 추출물을 경구투여한 OVX·GL군과 OVX·GH군은 난소절제 대조군인 OVX군과 비교 시 혈청 GPx 농도가 각각 35.
혈청 FFA의 농도는 OVX·GL군과 OVX·GH군 모두 OVX 군보다 유의적으로 감소하였다 (p = 0.0003, p = 0.0005).
혈청 TG, VLDL-C 및 HDL-C의 농도는 모든 그룹간에 유의적인 차이가 없었으며 (p < 0.05) 난소절제 대조군인 OVX군에서 TC, FFA, LDL-C의 농도는 Sham군과 비교 시 유의적으로 증가하였다 (p = 0.0259, p = 0.0865, p =0.0341).

후속연구

간 내항산화 효소 및 eNOS의 mRNA 발현 정도를 측정한 결과 OVX군에 비해 구아바잎 추출물 급여군인 OVX·GL군과 OVX·GH군에서 모두 Nrf2 및 CAT의 mRNA 발현 정도가 유의적으로 증가하였으며 eNOS또한 OVX·GH군에서 유의적으로 증가함을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과를 종합해 볼 때 구아바잎 추출물 경구투여는 항산화 효소의 활성을 증가시키고 혈관내피세포의 기능을 향상시킴으로써 폐경 후 나타날 수 있는 혈관질환과 산화스트레스로 인한 대사적 장애 개선에 도움이 될 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	산화적 손상으로 인해 나타나는 문제는?	1,2 또한 항산화 효소인 superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase(GPx)의 활성이 저하되고 체내 활성산소종 (reactive oxygen species, ROS)의 세포내 생성과 항산화 방어 기전의 불균형으로 인해 산화스트레스 및 세포손상이 유발된다고 보고되었다.3 이러한 산화적 손상이 내피세포의 기능장애에 직접적인 영향을 주며 특히 17β-estradiol의 결핍으로 estrogen receptor α에 의해 매개되는 endothelial nitric oxide synthase (eNOS)가 감소되고 주로 면역반응 조절 및 세포독성에 관여하는 inducible nitric oxide synthase(iNOS)의 활성이 증가하여 산화질소 (nitric oxide, NO)의 생성을 증가시킨다.4 따라서 폐경기 여성의 대사적 장애를 위해 호로몬 대체요법이 시도되었으나 에스트로겐 치료는 장기간 사용 시 부작용에 대한 보고가 있어, 5 생리학적부작용이 적은 천연물에서 해결책을 찾으려는 노력이 계속되고 있다.
	폐경으로 인해 에스트로겐이 부족해지면 나타나는 현상은?	폐경으로 인한 에스트로겐 결핍은 혈중 총 콜레스테롤(total cholesterol, TC), 저밀도 지단백질 (low density lipoprotein cholesterol, LDL-C) 뿐만 아니라 중성지방(triglyceride, TG) 농도를 증가시키는 한편, 고밀도 지단백질 (high density lipoprotein cholesterol, HDL-C)을 감소시킨다는 보고가 있다. 1,2 또한 항산화 효소인 superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase(GPx)의 활성이 저하되고 체내 활성산소종 (reactive oxygen species, ROS)의 세포내 생성과 항산화 방어 기전의 불균형으로 인해 산화스트레스 및 세포손상이 유발된다고 보고되었다.
	폐경으로 인한 에스트로겐 결핍으로 인해 활성이 떨어지는 항산화 효소는 무엇인가?	폐경으로 인한 에스트로겐 결핍은 혈중 총 콜레스테롤(total cholesterol, TC), 저밀도 지단백질 (low density lipoprotein cholesterol, LDL-C) 뿐만 아니라 중성지방(triglyceride, TG) 농도를 증가시키는 한편, 고밀도 지단백질 (high density lipoprotein cholesterol, HDL-C)을 감소시킨다는 보고가 있다. 1,2 또한 항산화 효소인 superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase(GPx)의 활성이 저하되고 체내 활성산소종 (reactive oxygen species, ROS)의 세포내 생성과 항산화 방어 기전의 불균형으로 인해 산화스트레스 및 세포손상이 유발된다고 보고되었다.3 이러한 산화적 손상이 내피세포의 기능장애에 직접적인 영향을 주며 특히 17β-estradiol의 결핍으로 estrogen receptor α에 의해 매개되는 endothelial nitric oxide synthase (eNOS)가 감소되고 주로 면역반응 조절 및 세포독성에 관여하는 inducible nitric oxide synthase(iNOS)의 활성이 증가하여 산화질소 (nitric oxide, NO)의 생성을 증가시킨다.

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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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