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문제 정의
- 본 연구에서는 섬애약쑥을 이용한 가공품 개발 및 그 활성검증을 위한 연구의 일환으로 쑥 추출물을 이용하여 제조한 쑥 식혜를 발효기질로 하여 전통발효 방식에 따라 식초를 제조하였으며, 쑥 추출물의 첨가가 식초의 혈중 콜레스테롤 및 지질 농도 개선 활성 강화에 기여하였는지를 확인하고자 고지방 및 고콜레스테롤 식이와 함께 식초를 급이한 흰쥐의 지질 농도 변화를 분석하였다.
제안 방법
- 간 조직의 총 지질 함량은 간 조직 0.5 g에 chloroform : methanol 혼합액(C:M=2:1, v/v)을 가하고 이를 마쇄하여 30 mL로 정용한 다음 냉암소에 하룻밤 정치시켜 지질을 추출하였다. 이를 여과해 일정량을 취하여 50°C 수욕상에서 완전 건조시킨 다음 상기 혈청에서와 동일한 방법에 따라 총 지질 함량을 측정하였다(23).
- 항산화 활성은 시료첨가군과 무첨가군의 흡광도 비로 나타내었다. 간 조직의 항산화 활성은 간 조직 1 g에 1.5% KCl 용액으로 10% 균질액을 제조한 다음 혈청과 동일한 방법에 따라 측정하였다.
- 섬애약쑥 가공품 개발 및 그 활성 규명을 위한 연구의 일환으로 섬애약쑥 물 추출물을 이용하여 식혜를 제조해 당화시킨 후 알코올 발효와 초산발효를 차례로 거쳐 식초를 완성하였다. 고지방-고콜레스테롤 식이를 제공한 흰쥐에 섬애약쑥 식초를 경구 투여하여 체내 지질대사에 미치는 영향을 분석하였다. 실험군은 일반식이를 급이한 정상군(N), 고지방-고콜레스테롤 식이를 급이한 대조군(C), 대조군 식이 급이 후 콜레스테롤 치료 약물인 lovastatin을 20 mg/kg B.
- 동물실험을 위한 섬애약쑥 식초는 총 무게 대비 고두밥 20%, 고운체에 내린 엿기름 분말 10%와 섬애약쑥 10배 추출액 15%와 정제수 55%를 혼합하여 전체 부피를 50 L가 되도록 한 후 재료들을 충분히 혼합하였다. 이것을 60±3°C의 항온수조 내에서 내용물이 모두 잠기게 유지하면서 5시간 동안 당화시킨 후 90°C 이상에서 10분간 가열하여 쑥 식혜를 완성하였다.
- 알코올 발효 완료 후 종배양한 초산균(Acetobacter pasteuranus A8)을 5% 접종하여 20일간 정치 배양하여 식초를 완성하였다. 섬애약쑥 식초와 비교 실험을 위한 대조군으로 쑥 추출액 대신에 정제수를 가하여 동일한 방법으로 맥아식초를 제조하여 사용하였다.
- 실험에 사용된 식이조성은 Table 1과 같이 정상군(normal, N)에는 일반식이를, 대조군(control, C)에는 7% 대두유를 대신하여 동량의 돈지와 1% 콜레스테롤을 첨가한 고지방-고콜레스테롤 식이를 급이하였다. 실험군은 대조군과 동일한 식이를 급이하면서 매일 일정한 시간에 맥아식초(TM)와 섬애약쑥 식초(TS)를 각각 2 mL/kg B.W. 경구 투여하였다. 양성대조군(positive control, PC)으로 콜레스테롤 환자에게 투여하는 약물인 lovastatin(Sigma-Aldrich Co.
- 고지방-고콜레스테롤 식이를 제공한 흰쥐에 섬애약쑥 식초를 경구 투여하여 체내 지질대사에 미치는 영향을 분석하였다. 실험군은 일반식이를 급이한 정상군(N), 고지방-고콜레스테롤 식이를 급이한 대조군(C), 대조군 식이 급이 후 콜레스테롤 치료 약물인 lovastatin을 20 mg/kg B.W.투여한 양성대조군(PC), 섬애약쑥 추출물 대신에 물을 첨가하여 동일하게 제조한 맥아식초(TM)와 섬애약쑥 식초(TS)를 체중 kg당 2 mL씩 경구 투여한 군으로 나누었다. 4주간의 실험식이 급이 후 혈청 내 총 지질과 총 콜레스테롤 함량은 식초 급이군이 양성대조군보다 유의적으로 낮았으나 중성지질은 양성대조군과는 유의적인 차이가 없었고 대조군보다는 유의적으로 낮았다.
- 이때 실험동물에 대한 식초의 투여량은 체중 60 kg의 성인이 1일 1회 약 120 mL의 식초음료를 섭취한다는 가정 하에 산출한 것이며, lovastatin 투여량은 처방 시 기준량을 체중 kg으로 나누어 산출하였다. 실험동물에 대한 경구 투여는 실험기간 동안 매일 1회 오전 10시경 총 4주 동안 실시하였으며, (재)남해마늘연구소 동물실험윤리위원회(RNGRI-2016-2)의 승인을 받아 진행하였다.
- 실험동물은 4주간 실험사육 후 최종일에 16시간 절식시킨 다음 소동물용 흡입마취기(Daejong Instrument Indus-try, Seoul, Korea)로 마취시켜 심장 채혈하였으며, 채혈된 혈액은 빙수 중에서 30분간 냉각시킨 다음 3,000 rpm에서 15분간 원심분리 후 혈청을 분리하여 -70°C에 보관하면서 분석에 사용하였다.
- 실험동물은 온도(22±2°C), 습도(50±5%) 및 명암주기(12시간, 07:00~19:00)가 자동 설정된 동물 사육실에서 시판 고형사료(Rat chow, Samyang Corp., Seoul, Korea)로 1주간 적응시킨 다음 2주째에 난괴법에 의해 각 군의 체중이 비슷하도록 5마리씩 4군으로 나눈 뒤 4주간 실험식이를 급이하면서 사용하였다.
- 실험동물의 장기(간장, 심장, 신장, 비장 및 고환)를 채혈 후 즉시 분리시켰으며, 생리식염수로 혈액을 씻은 다음 흡수지로 물기를 제거한 다음 중량을 측정하였고, 간은 생리식염수로 탈혈하여 -70°C에 보관하면서 분석용 시료로 사용하였다.
- 실험에 사용된 식이조성은 Table 1과 같이 정상군(normal, N)에는 일반식이를, 대조군(control, C)에는 7% 대두유를 대신하여 동량의 돈지와 1% 콜레스테롤을 첨가한 고지방-고콜레스테롤 식이를 급이하였다. 실험군은 대조군과 동일한 식이를 급이하면서 매일 일정한 시간에 맥아식초(TM)와 섬애약쑥 식초(TS)를 각각 2 mL/kg B.
- 쑥 식혜는 무균대에서 자연 냉각시켜 약 30 °C가 되었을 때 종배양한 효모를 5% 접종하여 동일 온도에서 6일간 정치배양하여 알코올 발효를 실시하였다.
- 쑥 식혜는 무균대에서 자연 냉각시켜 약 30 °C가 되었을 때 종배양한 효모를 5% 접종하여 동일 온도에서 6일간 정치배양하여 알코올 발효를 실시하였다. 알코올 발효 완료 후 종배양한 초산균(Acetobacter pasteuranus A8)을 5% 접종하여 20일간 정치 배양하여 식초를 완성하였다. 섬애약쑥 식초와 비교 실험을 위한 대조군으로 쑥 추출액 대신에 정제수를 가하여 동일한 방법으로 맥아식초를 제조하여 사용하였다.
- 경구 투여하였다. 양성대조군(positive control, PC)으로 콜레스테롤 환자에게 투여하는 약물인 lovastatin(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)을 20 mg/kg B.W. 경구 투여하였다. 이때 실험동물에 대한 식초의 투여량은 체중 60 kg의 성인이 1일 1회 약 120 mL의 식초음료를 섭취한다는 가정 하에 산출한 것이며, lovastatin 투여량은 처방 시 기준량을 체중 kg으로 나누어 산출하였다.
- 경구 투여하였다. 이때 실험동물에 대한 식초의 투여량은 체중 60 kg의 성인이 1일 1회 약 120 mL의 식초음료를 섭취한다는 가정 하에 산출한 것이며, lovastatin 투여량은 처방 시 기준량을 체중 kg으로 나누어 산출하였다. 실험동물에 대한 경구 투여는 실험기간 동안 매일 1회 오전 10시경 총 4주 동안 실시하였으며, (재)남해마늘연구소 동물실험윤리위원회(RNGRI-2016-2)의 승인을 받아 진행하였다.
- 이를 여과해 일정량을 취하여 50°C 수욕상에서 완전 건조시킨 다음 상기 혈청에서와 동일한 방법에 따라 총 지질 함량을 측정하였다(23).
- 체내 고지방을 유도하고 식초를 급이한 흰쥐의 간, 심장, 신장, 비장, 고환 및 고환 주변지방 중량을 측정하여 체중 100 g에 대한 결과로 환산하였다(Table 3). 그 결과 신장과 고환의 중량은 시료군 간에 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았으나 간, 심장, 비장 및 고환주변 지방의 중량은 다소 차이가 있었다.
- 이를 여과해 일정량을 취하여 50°C 수욕상에서 완전 건조시킨 다음 상기 혈청에서와 동일한 방법에 따라 총 지질 함량을 측정하였다(23). 총 콜레스테롤 및 중성지방 함량은 총 콜레스테롤 측정용 kit 시약(AM 202-k, Asan, Seoul, Korea)을 사용하였으며, 중성지방 함량은 중성지방 측정용 kit 시약(AM 157S-k, Asan)으로 각각 측정하였다.
- 이것을 98°C 수욕상에서 45분간 가열한 뒤 4 mL의 butanol을 가하여 발색물질을 추출한 다음 4,000 rpm에서 10분간 원심분리 한 butanol 층을 532 nm에서 흡광도를 측정하였다. 혈청 및 간 조직의 지질과산화물 함량은 1,1, 3,3-tetraethoxypropane을 표준물질로 하여 작성한 검량선으로부터 산출하였다.
- 혈청 총 지질 함량은 Frings 등(22)의 방법에 따라 혈청 20 µL를 진한 황산으로 분해시킨 후 phospho-vanillin 시약을 첨가하여 37°C에서 15분간 반응시켜 시료 무첨가군을 대조로 하여 540 nm에서 흡광도를 측정하였다. 혈청 총 중성지방, 총 콜레스테롤, high density lipoprotein choles-terol(HDL-C), total protein, albumin, albumin trans-aminase(ALT), aspartate transaminase(AST) 및 blood urea nitrogen(BUN) 함량은 혈액자동분석기(DRI-CHAM 7000i, Fujifilm Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였다. Low density lipoprotein cholesterol(LDL-C) 함량은 [혈청 총 콜레스테롤－(HDL-C＋중성지방/5)]의 계산식에 의해 산출하였고, very low density lipoprotein choles-terol(VLDL-C)은 [혈청 총 콜레스테롤－(HDL-C＋LDL- C)]의 계산식을 사용하였다(23).
대상 데이터
- 실험동물은 평균 체중이 90~110 g인 Sprague-Dawley계 3주령의 수컷 흰쥐를 (주)샘타코(Osan, Korea)로부터 분양받았다. 실험동물은 온도(22±2°C), 습도(50±5%) 및 명암주기(12시간, 07:00~19:00)가 자동 설정된 동물 사육실에서 시판 고형사료(Rat chow, Samyang Corp.
데이터처리
- Means with different letters (a,b) in each column are significantly different at P<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- Means with different letters (a-c) above the bars are significantly different at P<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- Means with different letters (a-c) in each column are significantly different at P<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- Means with different letters (a-d) in each column are significantly different at P<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- Means with different letters (a-e) in each column are significantly different at P<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- 결과치는 실험군당 평균±표준편차로 표시하였고, 통계적 유의성 검정은 일원배치 분산분석(one-way analysis of variance)을 한 후 P<0.05 수준에서 Duncan’s multiple range test를 시행하였다.
- 모든 실험은 3회 이상 반복하여 실시하였으며 실험으로부터 얻은 결과는 IBM SPSS statistics 18(IBM, Armonk, NY, USA)을 사용하여 분석하였다. 결과치는 실험군당 평균±표준편차로 표시하였고, 통계적 유의성 검정은 일원배치 분산분석(one-way analysis of variance)을 한 후 P<0.
이론/모형
- , Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였다. Low density lipoprotein cholesterol(LDL-C) 함량은 [혈청 총 콜레스테롤－(HDL-C＋중성지방/5)]의 계산식에 의해 산출하였고, very low density lipoprotein choles-terol(VLDL-C)은 [혈청 총 콜레스테롤－(HDL-C＋LDL- C)]의 계산식을 사용하였다(23). 또 동맥경화지수(athero-genic index, AI)는 [(혈청 총 콜레스테롤－HDL-C)/HDL- C]의 계산식으로부터(24), 심혈관질환 위험 지수(cardio- vascular risk factor, CRF)는 [총 콜레스테롤/HDL-C]의 식에 따라 계산하였다(25).
- 간 조직의 지질과산화물 함량은 Mihara와 Uchiyama (27)의 방법에 따라 간 조직 1 g에 1.5% KCl 용액을 가하여 10% 균질액을 만든 다음, 0.5 mL를 취하여 3 mL의 1% phosphoric acid와 1 mL의 0.6% TBA 시약을 넣어 잘 혼합하였다. 이것을 98°C 수욕상에서 45분간 가열한 뒤 4 mL의 butanol을 가하여 발색물질을 추출한 다음 4,000 rpm에서 10분간 원심분리 한 butanol 층을 532 nm에서 흡광도를 측정하였다.
- Low density lipoprotein cholesterol(LDL-C) 함량은 [혈청 총 콜레스테롤－(HDL-C＋중성지방/5)]의 계산식에 의해 산출하였고, very low density lipoprotein choles-terol(VLDL-C)은 [혈청 총 콜레스테롤－(HDL-C＋LDL- C)]의 계산식을 사용하였다(23). 또 동맥경화지수(athero-genic index, AI)는 [(혈청 총 콜레스테롤－HDL-C)/HDL- C]의 계산식으로부터(24), 심혈관질환 위험 지수(cardio- vascular risk factor, CRF)는 [총 콜레스테롤/HDL-C]의 식에 따라 계산하였다(25).
- 혈청 총 지질 함량은 Frings 등(22)의 방법에 따라 혈청 20 µL를 진한 황산으로 분해시킨 후 phospho-vanillin 시약을 첨가하여 37°C에서 15분간 반응시켜 시료 무첨가군을 대조로 하여 540 nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 혈청의 지질과산화물 함량은 Yagi(26)의 방법에 따라 혈청 100 µL에 1/12 N 황산용액 4 mL, 10% phosphotung-stic acid 0.5 mL를 차례로 가하여 5분간 반응시킨 후 4,000 rpm에서 10분간 원심분리 시켰다.
성능/효과
- 투여한 양성대조군(PC), 섬애약쑥 추출물 대신에 물을 첨가하여 동일하게 제조한 맥아식초(TM)와 섬애약쑥 식초(TS)를 체중 kg당 2 mL씩 경구 투여한 군으로 나누었다. 4주간의 실험식이 급이 후 혈청 내 총 지질과 총 콜레스테롤 함량은 식초 급이군이 양성대조군보다 유의적으로 낮았으나 중성지질은 양성대조군과는 유의적인 차이가 없었고 대조군보다는 유의적으로 낮았다. HDL-콜레스테롤은 식초 급이군과 양성대조군 간에 유의적인 차이 없이 정상군보다 낮았으나 대조군보다는 유의적으로 높았다.
- 4주간의 실험식이 급이 후 혈청 내 총 지질과 총 콜레스테롤 함량은 식초 급이군이 양성대조군보다 유의적으로 낮았으나 중성지질은 양성대조군과는 유의적인 차이가 없었고 대조군보다는 유의적으로 낮았다. HDL-콜레스테롤은 식초 급이군과 양성대조군 간에 유의적인 차이 없이 정상군보다 낮았으나 대조군보다는 유의적으로 높았다. LDL-콜레스테롤은 섬애약쑥 식초 급이군에서 190.
- 80 mg/dL로 대조군보다 유의하게 높았다. LDL-콜레스테롤 함량은 HDL-콜레스테롤 함량과 상반된 결과를 나타내어 대조군의 LDL-콜레스테롤 함량은 267.28 mg/dL로 13.96 mg/dL인 정상군보다 약 19.2배 더 높아 가장 높은 함량이었다. 고지방-고콜레스테롤 식이와 함께 심혈관계 질환에 사용되는 lovastatin을 급이할 경우 혈중 LDL-콜레스테롤 농도는 246.
- HDL-콜레스테롤은 식초 급이군과 양성대조군 간에 유의적인 차이 없이 정상군보다 낮았으나 대조군보다는 유의적으로 높았다. LDL-콜레스테롤은 섬애약쑥 식초 급이군에서 190.68 mg/dL로 정상군을 제외한 실험군 중 가장 낮은 함량이었고 동맥경화지수와 심혈관계 질환 위험지수도 동일한 경향이었다. 혈청 총 단백질과 알부민 함량은 맥아식초와 섬애약쑥 식초 급이군이 대조군이나 양성대조군보다 유의적으로 낮았다.
- 68 mg/dL로 양성대조군보다도 더 낮은 함량이었다. VLDL-콜레스테롤은 정상군과 대조군에서 각각 17.64 mg/ dL와 16.52 mg/dL로 유의적으로 높은 함량이었고, 양성대조군과 식초 급이군은 12.04~12.48 mg/dL로 서로 간에 유의적인 차이가 없었다.
- 간 중량의 경우 정상식이 급이군(3.99 g/100 g B.W.)과 비교하여 고지방-고콜레스테롤 식이 급이군의 간 중량은 크게 증가하여 대조군은 약 1.64배, 양성대조군은 1.56배 높았고 식초를 투여한 TM군과 TS군은 각각 정상군보다 1.60배, 1.58배 높았다. 심장 중량은 섬애약쑥 식초 급이군에서 0.
- 48% 더 높았다. 고지방-고콜레스테롤 식이를 급이하면서 심혈관계 질환의 치료제로 사용되는 약물인 lovastatin을 투여한 양성대조군의 최종체중, 체중증가량 및 식이효율은 대조군보다 낮았으나 정상군보다 유의적으로 높았다. 반면 맥아식초와 섬애약쑥 식초 급이군은 정상군과 유의적인 차이가 없이 대조군보다 체중 및 체중증가량, 식이효율이 모두 낮았고 두 실험군 간에도 차이는 없었다.
- 흰쥐에게 고지방-고콜레스테롤 식이를 급이해 비만을 유도하면서 섬애약쑥이 첨가된 식초를 4주간 투여시켜 체중변화 및 식이효율을 분석한 결과 Table 2와 같이 실험동물의 평균 식이섭취량은 실험군 간에 차이가 없었으나 최종체중, 체중증가량 및 식이효율은 시료군 간에 유의적인 차이를 나타내었다. 고지방-고콜레스테롤 식이를 급이하여 고지혈증을 유도한 대조군의 최종체중, 체중증가량 및 식이효율은 각각 326.00 g, 179.00 g, 33.27%로 정상군보다 최종체중은 9.40%, 체중증가량은 17.76%, 식이효율은 15.48% 더 높았다. 고지방-고콜레스테롤 식이를 급이하면서 심혈관계 질환의 치료제로 사용되는 약물인 lovastatin을 투여한 양성대조군의 최종체중, 체중증가량 및 식이효율은 대조군보다 낮았으나 정상군보다 유의적으로 높았다.
- 고지방-고콜레스테롤 식이와 섬애약쑥 식초를 급이한 흰쥐의 간 조직 내 지질 성분들을 측정한 결과(Table 8), 정상군의 간 조직 내 총 지질, 총 콜레스테롤, 중성지방 함량은 각각 30.15 mg/g, 1.91 mg/g, 11.28 mg/g으로 실험군 중 가장 낮은 함량이었다. 총 지방은 대조군에서 155.
- 95배 더 높았다. 고지방-고콜레스테롤 식이와 함께 lovastatin을 투여한 양성대조군의 혈청 중 총 지질 함량은 596.67 mg/dL로 대조군보다 약 5.19% 감소하였다. 반면 고지방-고콜레스테롤 식이와 함께 맥아식초와 섬애약쑥 식초를 급이한 실험군에서는 각각 565.
- 2배 더 높아 가장 높은 함량이었다. 고지방-고콜레스테롤 식이와 함께 심혈관계 질환에 사용되는 lovastatin을 급이할 경우 혈중 LDL-콜레스테롤 농도는 246.96 mg/dL로 대조군보다 유의적으로 낮았다. 맥아식초와 섬애약쑥 식초를 급이하였을 때 혈중 LDL-콜레스테롤 농도는 각각 220.
- 체내 고지방을 유도하고 식초를 급이한 흰쥐의 간, 심장, 신장, 비장, 고환 및 고환 주변지방 중량을 측정하여 체중 100 g에 대한 결과로 환산하였다(Table 3). 그 결과 신장과 고환의 중량은 시료군 간에 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았으나 간, 심장, 비장 및 고환주변 지방의 중량은 다소 차이가 있었다.
- 68 mg/dL로 정상군보다 유의하게 높았으며 대조군과는 유의적인 차이가 없었다. 맥아식초와 섬애약쑥 식초 급이군 간의 총 단백질과 알부민 함량은 유의적인 차이가 없었으나 대조군이나 양성대조군보다 유의적으로 낮았는데 섬애약쑥 식초 급이군의 총 단백질과 알부민 함량은 각각 6.73 mg/dL와 4.34 mg/dL였다.
- 67 mmol/g으로 서로 유의적인 차이 없이 여타 실험군보다 낮은 함량이었다. 맥아식초와 섬애약쑥 식초 급이군의 간 조직 중 지질과산화물 함량은 각각 117.04 mmol/g과 112.59 mmol/g으로 두 실험군 간에는 유의차가 없었으나 대조군보다는 유의적으로 낮은 함량이었다.
- 고지방-고콜레스테롤 식이를 급이하면서 심혈관계 질환의 치료제로 사용되는 약물인 lovastatin을 투여한 양성대조군의 최종체중, 체중증가량 및 식이효율은 대조군보다 낮았으나 정상군보다 유의적으로 높았다. 반면 맥아식초와 섬애약쑥 식초 급이군은 정상군과 유의적인 차이가 없이 대조군보다 체중 및 체중증가량, 식이효율이 모두 낮았고 두 실험군 간에도 차이는 없었다.
- 20 mg/dL로 가장 낮았다. 반면 양성대조군과 식초 투여군은 대조군과 같은 고지방-고콜레스테롤 식이를 급이하였음에도 불구하고 HDL-콜레스테롤 함량이 34.40~34.80 mg/dL로 대조군보다 유의하게 높았다. LDL-콜레스테롤 함량은 HDL-콜레스테롤 함량과 상반된 결과를 나타내어 대조군의 LDL-콜레스테롤 함량은 267.
- 고지방식이와 함께 인삼식초를 8주간 급이하였을 때 대조군보다 체중증가량 및 식이효율이 유의적으로 낮았는데 이는 식초의 유기산이 지방연소를 촉진하였으며, 인삼의 사포닌 성분이 지방의 합성을 억제하였기 때문이라는 Oh 등(30)의 보고도 있다. 본 연구 결과에서도 고지방 -고콜레스테롤 급이군보다 식초 급이군의 체중증가량이나식이효율이 유의적으로 낮아 이들의 보고와 동일한 경향이었으며, 맥아식초 급이군과 섬애약쑥 식초 급이군 간에 유의적인 차이가 없는 것으로 보아 쑥의 특정한 성분보다는 식초의 급이에 의한 영향인 것으로 추정된다.
- Lee와 Hwang(38)은 정상식이와 고지방식이를 급이한 흰쥐에 사철쑥 분말과 메탄올 추출물을 경구 투여한 결과 정상군과 고지방식이군 모두에서 HDL-콜레스테롤이 증가하고 동맥경화지수가 감소하였는데, 이러한 효과는정상군보다는 고지방식이군에서 더 유용하였다고 보고한 바 있다. 본 연구 결과에서도 이들의 연구 결과와 유사한 경향으로 섬애약쑥 식초의 급이는 대조군보다 LDL-콜레스테롤의 수치를 감소시키고, HDL-콜레스테롤의 수치를 증가시킴으로써 동맥경화지수와 심혈관질환 위험지수를 낮추어 혈중 지질 농도 개선 효과를 나타내었다.
- 쑥의 경우 체내 지질대사를 촉진하는 기능성이 있는 것으로 알려져 있는데, 더위지기 쑥의 에탄올 추출물을 경구 투여했을 때 간 조직의 총 지질 함량은 정상식이 급이군보다 40% 감소하였고, 10% 라드와 1% 콜레스테롤을 급이한 고지방식이군보다 총 지질은 28%, 중성지질은 22% 감소하여 쑥 추출물은 간에서의 지질대사를 촉진시킴이 확인되었다(37). 본 연구 결과에서도 이와 동일한 경향으로 쑥 추출물뿐만 아니라 쑥 식초에서도 유사하게 간 조직에서의 지질대사 촉진 효과가 있는 것으로 판단된다.
- 40 mg/dL로 서로 간에 유의적인 차이가 없었다. 상기의 분석 결과들을 종합해 볼 때 섬애약쑥 발효식초의 경우 심혈관계 질환 치료제인 lovastatin보다 더욱 효과적으로 고지방-고콜레스테롤 식이의 급이로 야기되는 혈청 중 총 지질 및 총 콜레스테롤 감소 유도 효과를 나타내었다.
- 간 손상 지표가 되는 AST는 정상군과 식초 급이군 간에 차이가 없었다. 섬애약쑥 식초의 급이는 간장 내 지질 농도 개선에도 효과가 있어 간장 내 총 지질, 총 콜레스테롤 및 중성지질의 농도를 대조군보다 유의하게 감소시켰다. 혈청 내 지질과산화물의 함량은 섬애약쑥 식초 급이군에서 정상군과 유사한 수준으로 감소하였으며, 간 조직에서는 대조군보다는 낮았으나 정상군보다는 유의적으로 높은 함량이었다.
- Table 4는 고지방-고콜레스테롤 식이를 급이한 흰쥐에 쑥 추출물을 첨가하여 제조한 식초를 4주간 경구 투여한 후 혈청 중 총 지질, 총 콜레스테롤 및 중성지방 함량을 측정한 결과이다. 실험동물의 혈청 중 총 지질은 고지방-고콜레스테롤 식이를 급이한 대조군에서 가장 높아 629.33 mg/dL로 정상식이 급이군(322.67 mg/dL)보다 약 1.95배 더 높았다. 고지방-고콜레스테롤 식이와 함께 lovastatin을 투여한 양성대조군의 혈청 중 총 지질 함량은 596.
- 74 mg/dL로 정상식이 급이군보다 유의적으로 높은 함량이었다. 양성대조군의 총 단백질과 알부민 함량은 각각 7.24 mg/dL와 4.68 mg/dL로 정상군보다 유의하게 높았으며 대조군과는 유의적인 차이가 없었다. 맥아식초와 섬애약쑥 식초 급이군 간의 총 단백질과 알부민 함량은 유의적인 차이가 없었으나 대조군이나 양성대조군보다 유의적으로 낮았는데 섬애약쑥 식초 급이군의 총 단백질과 알부민 함량은 각각 6.
- 29배 더 높은 함량이었다. 양성대조군이나 쑥 식초 급이군의 간 조직 중 총 콜레스테롤과 중성지질의 함량도 총 지질과 유사한 경향으로 정상군보다는 유의적으로 높으나 대조군보다는 더 낮았다. 맥아식초 급이군보다 섬애약쑥 식초 급이군의 간 조직 중 총 콜레스테롤 및 중성지질의 함량은 평균값은 더 낮았으나 두 실험군 간에 통계적인 유의차는 없었다.
- 혈청 내 지질과산화물의 함량은 섬애약쑥 식초 급이군에서 정상군과 유사한 수준으로 감소하였으며, 간 조직에서는 대조군보다는 낮았으나 정상군보다는 유의적으로 높은 함량이었다. 이러한 결과는 DPPH를 이용한 항산화 활성 평가에서도 유사한 경향으로 섬애약쑥 식초 급이군 혈청의 항산화 활성이 55.69%로 정상군과 유의차가 없었으며, 간 조직의 활성은 52.39%로 대조군과 유의적인 차이가 없었다. 이상의 결과로부터 섬애약쑥 식초는 혈중 지질 농도를 개선하는 효과가 있음을 확인하였으며, 이는 식초 자체의 활성과 자체에 함유되어 있던 유효성분 및 발효과정에서 새로이 생성된 성분들이 복합적으로 작용한 결과로 판단된다.
- 이러한 결과들로부터 미루어볼 때 체내에서 지질과산화물의 생성을 억제하기 위해서는 하나 이상의 효소계가 활성화되어 작용하게 되는데, 이때 체내에 가해진 산화 스트레스원이나 그 정도에 따라 작용하는 효소계의 활성도는 차이가 있는 것으로 생각되며, 본 연구 결과에서 섬애약쑥 식초 급이군에서 지질과산화물의 생성이 유의적으로 낮고 lova-statin의 지질과산화물 생성 억제와는 다른 양상을 보였으므로 서로 다른 효소계가 활성화되었을 것으로 추정된다. 하지만 본 연구에서 이와 관련한 연구가 진행되지 못하였으므로 이에 대해서는 차후 좀 더 명확한 연구가 진행되어야 할 필요가 있을 것으로 생각된다.
- 알부민은 혈청 총 단백질의 50~70%를 차지하며 혈장 교질 삼투압의 유지와 각종 영양소 운반 기능에 관여하므로 혈청 알부민 함량은 일반적으로 총 단백질의 농도와 상관관계를 가지게 되고, 체내 단백질 대사의 적절한 지표로 이용된다(40). 이러한 관점에서 볼 때 본 연구 결과에서와 같이 식초 급이군에서 대조군보다 혈청 중 총 단백질과 알부민의 함량이 유의적으로 감소한 것으로 보아 섬애약쑥 식초의 급이는 고지방-고콜레스테롤 급이에 따른 체내 단백질의 대사 정상화에 기여하는 것으로 추정된다.
- 39%로 대조군과 유의적인 차이가 없었다. 이상의 결과로부터 섬애약쑥 식초는 혈중 지질 농도를 개선하는 효과가 있음을 확인하였으며, 이는 식초 자체의 활성과 자체에 함유되어 있던 유효성분 및 발효과정에서 새로이 생성된 성분들이 복합적으로 작용한 결과로 판단된다.
- 31%로 활성이 낮았다. 정상군, 양성대조군 및 섬애약쑥 식초 급이군 혈청의 라디칼 소거 활성은 54.12~55.69%로 유의적으로 높았다. 하지만 간 조직의 항산화 활성은 혈청에서와 달리 정상군에서 70.
- 고지방-고콜레스테롤 식이에 대한 섬애약쑥 추출물 첨가 식초의 효과를 확인하고자 섬애약쑥 식초를 경구 투여하면서 사육한 흰쥐의 혈청 중 총 단백질과 알부민 함량을 분석한 결과는 Table 6과 같다. 정상군의 총 단백질과 알부민 함량은 각각 5.98 mg/dL, 4.06 mg/dL인데 반해 대조군은 7.38 mg/dL, 4.74 mg/dL로 정상식이 급이군보다 유의적으로 높은 함량이었다. 양성대조군의 총 단백질과 알부민 함량은 각각 7.
- 동맥경화지수와 심혈관질환 위험지수는 주로 동맥경화 및 심장순환계 질환의 발병 위험도를 알리는 위험지수로 널리 이용되고 있다(36). 정상식이 급이군보다 고지방-고콜레스테롤 식이를 급이하는 경우 동맥경화지수와 심혈관질환 위험지수는 각각 약 18배와 7배 더 증가하였으나 lova-statin과 같은 심혈관계 질환에 이용되는 약물제제나 식초를 매일 일정시간 경구 투여함으로써 유의적으로 감소하였다. 특히 섬애약쑥 식초 급이군의 경우 동맥경화지수와 심혈관질환 위험지수는 대조군보다 각각 57.
- 60 mg/dL로 양성대조군보다 더 낮은 함량이었다. 중성지방의 함량은 정상군과 대조군 간에 유의적인 함량 차이가 없이 실험군보다 유의적으로 높았으며, 양성대조군과 식초 급이군은 60.20~62.40 mg/dL로 서로 간에 유의적인 차이가 없었다. 상기의 분석 결과들을 종합해 볼 때 섬애약쑥 발효식초의 경우 심혈관계 질환 치료제인 lovastatin보다 더욱 효과적으로 고지방-고콜레스테롤 식이의 급이로 야기되는 혈청 중 총 지질 및 총 콜레스테롤 감소 유도 효과를 나타내었다.
- 28 mg/g으로 실험군 중 가장 낮은 함량이었다. 총 지방은 대조군에서 155.36 mg/g으로 정상군보다 약 5.15배 더 높은 함량이었으며, 양성대조군과 식초 급이군에서는 115.55~129.46 mg/g으로 대조군보다는 유의적으로 낮은 함량이었으나 정상군보다는 3.83~ 4.29배 더 높은 함량이었다. 양성대조군이나 쑥 식초 급이군의 간 조직 중 총 콜레스테롤과 중성지질의 함량도 총 지질과 유사한 경향으로 정상군보다는 유의적으로 높으나 대조군보다는 더 낮았다.
- 00 mg/dL로 정상군보다는 높았으나 여타 실험군보다 총 지질 함량이 낮았다. 총 콜레스테롤 함량은 총 지질 함량과 유사한 경향으로 정상군이 89.00 mg/dL로 가장 낮았고, 대조군에서 312.00 mg/dL로 가장 높은 함량이었다. 그 외 실험군에서는 대조군보다 낮은 함량이었으며 맥아식초와 섬애약쑥 식초 급이군은 각각 267.
- 22 mmol/mL로 대조군보다 유의적으로 낮은 함량이었다. 특히 섬애약쑥 식초 급이군의 혈청 중 지질과산화물 함량은 정상군과 통계적인 차이가 없어 혈중 지질과산화물의 생성 억제에 효과적임을 확인하였다.
- 69%로 유의적으로 높았다. 하지만 간 조직의 항산화 활성은 혈청에서와 달리 정상군에서 70.19%로 가장 높고 다음으로 양성대조군이 58.27%로 높았으며, 대조군과 식초 급이군은 49.81~52.39%로 서로 간의 유의적인 차이 없이 정상군이나 양성대조군보다 더 활성이 낮았다.
- 섬애약쑥 식초의 급이는 간장 내 지질 농도 개선에도 효과가 있어 간장 내 총 지질, 총 콜레스테롤 및 중성지질의 농도를 대조군보다 유의하게 감소시켰다. 혈청 내 지질과산화물의 함량은 섬애약쑥 식초 급이군에서 정상군과 유사한 수준으로 감소하였으며, 간 조직에서는 대조군보다는 낮았으나 정상군보다는 유의적으로 높은 함량이었다. 이러한 결과는 DPPH를 이용한 항산화 활성 평가에서도 유사한 경향으로 섬애약쑥 식초 급이군 혈청의 항산화 활성이 55.
- 68 mg/dL로 정상군을 제외한 실험군 중 가장 낮은 함량이었고 동맥경화지수와 심혈관계 질환 위험지수도 동일한 경향이었다. 혈청 총 단백질과 알부민 함량은 맥아식초와 섬애약쑥 식초 급이군이 대조군이나 양성대조군보다 유의적으로 낮았다. 간 손상 지표가 되는 AST는 정상군과 식초 급이군 간에 차이가 없었다.
- 혈청과 간 조직의 지질과산화물 함량 분석 결과 양성대조군에 투여한 lovastatin은 혈청보다는 간 조직에서 더 효과적으로 지질과산화물의 생성을 억제하였으나 섬애약쑥 식초는 이와 상반되게 간 조직보다는 혈청 내 지질과산화물의 생성 억제에 더 효과적이었다.
- 흰쥐에게 고지방-고콜레스테롤 식이를 급이해 비만을 유도하면서 섬애약쑥이 첨가된 식초를 4주간 투여시켜 체중변화 및 식이효율을 분석한 결과 Table 2와 같이 실험동물의 평균 식이섭취량은 실험군 간에 차이가 없었으나 최종체중, 체중증가량 및 식이효율은 시료군 간에 유의적인 차이를 나타내었다. 고지방-고콜레스테롤 식이를 급이하여 고지혈증을 유도한 대조군의 최종체중, 체중증가량 및 식이효율은 각각 326.
후속연구
- 유산소 운동을 하는 운동선수에게 6주간 인진쑥 음료를 급이한 후 혈중 총 콜레스테롤과 중성지방의 함량을 분석한 결과 모두 유의적으로 감소하였는데, 이는 인진쑥의 chloro-genic acid, caffeic acid 및 6,7-dimethoxycoumarin에 의한 결과라고 보고되어 있다(34). 본 연구 결과에서도 맥아식초보다 섬애약쑥 식초를 급이하였을 때 혈청 내 총 지질과 총 콜레스테롤 함량이 유의적으로 낮은 것은 섬애약쑥에 함유된 유효성분의 영향인 것으로 추정되며, 이에 대해서는 구체적인 물질 규명을 위한 연구가 더 진행되어야 할 것으로 생각된다.
- 이러한 결과들로부터 미루어볼 때 체내에서 지질과산화물의 생성을 억제하기 위해서는 하나 이상의 효소계가 활성화되어 작용하게 되는데, 이때 체내에 가해진 산화 스트레스원이나 그 정도에 따라 작용하는 효소계의 활성도는 차이가 있는 것으로 생각되며, 본 연구 결과에서 섬애약쑥 식초 급이군에서 지질과산화물의 생성이 유의적으로 낮고 lova-statin의 지질과산화물 생성 억제와는 다른 양상을 보였으므로 서로 다른 효소계가 활성화되었을 것으로 추정된다. 하지만 본 연구에서 이와 관련한 연구가 진행되지 못하였으므로 이에 대해서는 차후 좀 더 명확한 연구가 진행되어야 할 필요가 있을 것으로 생각된다.
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