[논문]난소절제 마우스에서 잔대 추출물의 인지능 개선 효과

장환희; 김행란; 이영민

doi:10.17495/easdl.2017.8.27.4.442

난소절제 마우스에서 잔대 추출물의 인지능 개선 효과
Effects of Adenophora triphylla var. japonica Extract on Cognitive Function in Ovariectomized Mice 원문보기

東아시아食生活學會誌 = Journal of the East Asian Society of Dietary Life, v.27 no.4, 2017년, pp.442 - 449

장환희 (국립농업과학원 기능성식품과) , 김행란 (국립농업과학원 기능성식품과) , 이영민 (서울여자대학교 식품영양학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Adenophora triphylla var. japonica extract has been reported to have estrogenic activity and beneficial effects in postmenopausal women requiring estrogen replacement therapy. This study investigated the effects of A. triphylla extract on cognitive function in ovariectomized mice. Water extracts from A. triphylla were administrated to ovariectomized mice fed a high fat diet for 6 weeks. The step through latency time in the passive avoidance test was shortened in ovariectomized mice as compared with sham-operated mice. However, administration of A. triphylla extracts had a tendency to prolong the latency time in ovariectomized mice. Moreover, A. triphylla supplementation caused a significant decrease in mean escape latency in the water maze test. These results indicate that A. triphylla could be used to improve estrogen deficiency-related learning and memory impairments in postmenopausal women.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 본 연구에서는 에스트로겐 활성이 있는 것으로 알려진 잔대 지하부의 열수 추출물이 폐경기 여성의 동물모델인 난소절제 마우스에서 호르몬 결핍에 의해 유도되는 인지능 손상에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 난소 절제한 마우스에 식이 중 0.

가설 설정

그러나 호르몬 대체 요법의 생식기관의 암 발생과 같은 부작용으로 그 사용을 기피하는 실정이며, 새로운 대체 물질의 탐색 및 개발이 절실한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 연령 증가에 따른 에스트로겐의 손실이 여성에서 기억력 저하에 영향을 준다면 부작용이 없으면서 에스트로겐 활성을 나타내는 식용자원 유래의 천연 소재는 에스트로겐 결핍으로 저하되는 기억력을 개선시킬 것이라는 가설을 검토하고자 하였다.

제안 방법

따라서 본 연구에서는 에스트로겐 활성이 있는 것으로 알려진 잔대 지하부의 열수 추출물이 폐경기 여성의 동물모델인 난소절제 마우스에서 호르몬 결핍에 의해 유도되는 인지능 손상에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 난소 절제한 마우스에 식이 중 0.5% 잔대 열수 추출물을 함유하고 있는 고지방식이를 6주간 공급하였고, 수동회피시험과 수중미로시험을 통해 잔대 추출물이 학습 및 기억, 공간기억 능력에 미치는 영향을 분석하였다.

대상 데이터

난소절제 마우스(9주령)는 (주)중앙실험동물(서울, 한국)에서 구입하여 사용하였다. 사육환경은 상대습도 50±10%, 온도 23±3℃, 조명시간 12시간(08:00∼20:00), 조도 150∼300 Lux, 환기회수 10∼15회/시간으로 유지되었다.
잔대의 지하부는 강원 홍천군에서 2010년도에 생산된 것 이었고, 경동시장에서 구입하였다. 잔대의 열수 추출은 잔대 건조 시료에 10배(중량 대비)의 증류수를 가하고, 80℃ 수욕상에서 환류냉각하면서 3시간씩 2회 반복추출하였다.

데이터처리

E으로 나타내었다. 군간의 비교는 one-way ANOVA(Analysis of variance)로 분석한 후, 유의한 차이가 있을 때 군간의 차이는 p<0.05 수준에서 Duncan’s multiple range test로 검증하였다.

이론/모형

6주간 잔대 열수 추출물을 섭취시키고, 수동회피시험을 실시하여 잔대 열수 추출물이 학습 및 기억력에 미치는 영향을 측정하였다. 수동회피시험은 Ogren이 제시한 방법(Ogren SO1985)에 따라 다음과 같이 실시하였다. 수동회피상자(GEMINITM Avoidance System, San Diego Instrument, Inc.
잔대 열수 추출물이 공간기억에 미치는 영향을 조사하기 위해 6주간 잔대 열수 추출물을 섭취시킨 후 4일 동안 시험하였다. 수중미로시험은 Morris가 제시한 방법(Morris R 1984)에 따라 다음과 같이 실시하였다. 실험장비는 원형의 수조(stainless steel, 지름 150 cm, 높이 45 cm), 도피대(지름 10cm, 높이 30 cm) 및 도피대의 위치를 기억할 수 있는 4개의 표지물로 구성되었다.

성능/효과

반면에 잔대 지하부 열수 추출물은 난소절제 마우스에서 기억력을 개선시킴으로 수동회피시험에서 밝은 방에서의 체류 시간을 증가시키는 경향을 보였고, 수중미로시험에서는 평균탈출잠복기를 감소시켰다. 또한, 인지능의 저하에 대한 난소절제와 잔대 추출물의 영향에는 아세틸콜린 신경전달, 산화 스트레스가 관여하는 경향을 나타냈다. 따라서 잔대 추출물은 폐경기 여성에서 에스트로겐의 결핍으로 유도되는 인지능의 저하를 개선시키는데 효과가 있을 것으로 사료되며, 관련된 분자생물학적 기전 구명과 유효성분의 분리를 위해 추가 연구가 필요하다.
그 결과, 난소절제는 기억력을 감소시킴으로 수동회피시험에서 밝은 방에서의 체류 시간이 OVX 군에서 S 군에 비해 감소하였으며, 수중미로시험에서 평균탈출잠복기가 S 군에 비해 OVX군에서 길었다. 반면에 잔대 지하부 열수 추출물은 난소절제 마우스에서 기억력을 개선시킴으로 수동회피시험에서 밝은 방에서의 체류 시간을 증가시키는 경향을 보였고, 수중미로시험에서는 평균탈출잠복기를 감소시켰다. 또한, 인지능의 저하에 대한 난소절제와 잔대 추출물의 영향에는 아세틸콜린 신경전달, 산화 스트레스가 관여하는 경향을 나타냈다.
고지방식이 또한 인지력을 저하시키며, 이러한 두 인자의 복합적 효과, 즉 고지방식이를 공급한 에스트로젠 결핍 상태에서 인지력 손상의 증대가 보고되어 있다(Pratchayasakul W 등 2015). 본 연구에서도 고지방식이로 촉진된 난소절제는 기억력을 감소시킴으로 수동회피시험에서 밝은 방에서의 체류 시간이 OVX 군에서 S 군에 비해 감소하였으며 수중미로시험에서 평균탈출잠복기가 S 군에 비해 OVX 군에서 길었다.

후속연구

또한, 인지능의 저하에 대한 난소절제와 잔대 추출물의 영향에는 아세틸콜린 신경전달, 산화 스트레스가 관여하는 경향을 나타냈다. 따라서 잔대 추출물은 폐경기 여성에서 에스트로겐의 결핍으로 유도되는 인지능의 저하를 개선시키는데 효과가 있을 것으로 사료되며, 관련된 분자생물학적 기전 구명과 유효성분의 분리를 위해 추가 연구가 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	에스트로겐과 같은 호르몬 요법의 한계점은 무엇인가?	또한, 많은 연구에서 난소절제 랫드나 마우스에서 학습기능에 대한 에스트로겐의 이로운 효과를 보고하였으며(Daniel JM 등 1997; Frick KM 등 2002; Luine VN 등 1998), 에스트로겐은 학습과 기억과 관련된 대뇌 피질(cerebral cortex), 해마 등에 영향을 미쳤다(Frick 등 2002). 그러나 호르몬 대체 요법의 생식기관의 암 발생과 같은 부작용으로 그 사용을 기피하는 실정이며, 새로운 대체 물질의 탐색 및 개발이 절실한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 연령 증가에 따른 에스트로겐의 손실이 여성에서 기억력 저하에 영향을 준다면 부작용이 없으면서 에스트로겐 활성을 나타내는 식용자원 유래의 천연 소재는 에스트로겐 결핍으로 저하되는 기억력을 개선시킬 것이라는 가설을 검토하고자 하였다.
	잔대란 무엇인가?	잔대(Adenophora triphylla var. japonica)는 사삼(沙蔘), 제니, 딱주라고도 불리우는 다년생 식물로서 쌍떡잎식물 초롱꽃목 초롱꽃과에 속한다(Park DS 2010). 잔대의 뿌리는 ‘사삼’이라 하여 식용뿐만 아니라, 약용으로 사용되어 왔으며, 최근 여러 연구에 의하여 다양한 생리활성이 보고되고 있다.
	폐경이란 무엇이며, 어떤 특징을 갖는가?	폐경은 50세를 전후로 하는 여성에서 에스트로겐의 감소로 인한 월경의 정지로, 안면 홍조 등의 혈관 운동 장애와 대사증후군, 심혈관질환 등의 유병률 증가를 주요 특징으로 갖는다(Carr MC 2003; Kannel WB & Levy D 2004). 최근 평균수명의 증가에 따라 여성의 폐경 이후의 삶이 증가하게 되어, 이때 건강한 삶을 위한 예방이나 관리가 중요하다.

참고문헌 (36)

Cai ZL, Wang CY, Gu XY, Wang NJ, Wang JJ, Liu WX, Xiao P, Li CH (2013) Tenuigenin ameliorates learning and memory impairments induced by ovariectomy. Physiol Behav 118(13): 112-117.

상세보기
Carr MC (2003) The emergence of the metabolic syndrome with menopause. J Clin Endocrinol Metab 88(6): 2404-2411.

상세보기
Chiu CS, Chiu YJ, Wu LY, Lu TC, Huang TH, Hsieh MT, Lu CY, Peng WH (2011) Diosgenin ameliorates cognition deficit and attenuates oxidative damage in senescent mice induced by D-galactose. Am J Chin Med 39(3): 551-563.

상세보기
Choi HJ, Kim SH, Oh HT, Chung MJ, Cui CB, Ham SS (2008) Effects of Adenophora triphylla ethylacetate extract on mRNA levels of antioxidant enzymes in human HepG2 cells. J Korean Soc Food Sci Nutr 37(10): 1238-1243.

원문보기 상세보기
Frick KM, Burlingame LA, Arters JA, Berger-Sweeney J (2000) Reference memory, anxiety and estrous cyclicity in C57BL/6NIA mice are affected by age and sex. Neuroscience 95 (1): 293-307.
Frick KM, Fernandez SM, Bulinski SC (2002) Estrogen replacement improves spatial reference memory and increases hippocampal synaptophysin in aged female mice. Neuroscience 115: 547-558.

상세보기
Daniel JM, Fader AJ, Spencer AL, Dohanich GP (1997) Estrogen enhances performance of female rats during acquisition of a radial arm maze. Horm Behav 32(3): 217-225.

상세보기
Davidge ST, Zhang Y, Stewart KG (2001) A comparison of ovariectomy models for estrogen studies. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 280(3): R904-907.

상세보기
Ham YA, Choi HJ, Kim SH, Chung MJ, Ham SS (2009) Antimutagenic and antitumor effects of Adenophora triphylla extracts. J Korean Soc Food Sci Nutr 38(1): 25-31.

원문보기 상세보기
Jang HH, Kim MJ, Cho SY, Kim JB, Lee SH, Lee YM (2015) Anti-inflammatory and anti-allergic effects of Adenophora triphylla var. japonica extract. J East Asian Soc Dietary Life 25(5): 813-821.

원문보기 상세보기
Jiang ZJ, Wang CY, Xie X, Yang JF, Huang JN, Cao ZP, Xiao P, Li CH (2015) Schizandrin ameliorates ovariectomy-induced memory impairment, potentiates neurotransmission and exhibits antioxidant properties. Br J Pharmacol 172(10): 2479-2492.

상세보기
Kannel WB, Levy D (2004) Menopause, hormones, and cardiovascular vulnerability in women. Arch Intern Med 164(5): 479-481.

상세보기
Lee DR, Lee YS, Choi BK, Lee HJ, Park SB, Kim TM, Oh HJ, Yang SH, Suh JW (2015) Roots extracts of Adenophora triphylla var. japonica improve obesity in 3T3-L1 adipocytes and high-fat diet-induced obese mice. Asian Pac J Trop Med 8(11): 898-906.

상세보기
Lee SE, Lee EH, Lee TJ, Kim SW, Kim BH (2013) Anti-obesity effect and action mechanisms of Adenophora triphylla root ethanol extract in C57BL/6 obese mice fed a high-fat diet. Biosci Biotechnol Biochem 77(3): 544-550.

상세보기
Lee YM, Bae JH, Nam SY, Jang HH, Park MY, Kim JB, Park DS, Kim HR (2013) Estrogen-like activity of var. water extract in MCF-7 cells. Food Sci Biotechnol 22(6): 1735-1740.

원문보기 상세보기
Luine VN, Richards ST, Wu VY, Beck KD (1998) Estradiol enhances learning and memory in a spatial memory task and effects levels of monoaminergic neurotransmitters. Horm Behav 34(2): 149-162.

상세보기
Monteiro SC, Matte C, Bavaresco CS, Netto CA, Wyse AT (2005a) Vitamins E and C pretreatment prevents ovariectomy-induced memory deficits in water maze. Neurobiol Learn Mem 84(3): 192-199.

상세보기
Monteiro SC, Matte C, Delwing D, Wyse AT (2005b) Ovariectomy increases $Na^+$ , $K^+$ -ATPase, acetylcholinesterase and catalase in rat hippocampus. Mol Cell Endocrinol 236(1-2): 9-16.

상세보기
Morris R (1984) Developments of a water-maze procedure for studying spatial learning in the rat. J Neurosci Methods 11(1): 47-60.

상세보기
Ogren SO (1985) Evidence for a role of brain serotonergic neurotransmission in avoidance learning. Acta Physiol Scand 125(Suppl 544): 1-71.

상세보기
Ogren SO, Stiedl O (2010) Passive avoidance. Vol II. pp 960-967. In: Encyclopedia of Psychopharmacology. Stolerman IP, Price LH (eds). Springer-Verlag, Berlin, Germany.
Park DS (2010) The Edible Wild Vegetable Containing Biological Active Substances. Euliiglobal, Korea. pp 231-234.
Patki G, Allam FH, Atrooz F, Dao AT, Solanki N, Chugh G, Asghar M, Jafri F, Bohat R, Alkadhi KA, Salim S (2013) Grape powder intake prevents ovariectomy-induced anxiety-like behavior, memory impairment and high blood pressure in female Wistar rats. PLoS ONE 8(9): e74522.

상세보기
Picazo O, Espinosa-Raya J, Briones-Aranda A, Cerbon M (2016) Ovariectomy increases the age-induced hyperphosphorylation of Tau at hippocampal CA1. Cogn Process 17(4): 443-449.

상세보기
Pinto-Almazan R, Calzada-Mendoza CC, Campos-Lara MG, Guerra-Araiza C (2012) Effect of chronic administration of estradiol, progesterone, and tibolone on the expression and phosphorylation of glycogen synthase kinase- $3{\beta}$ and the microtubule-associated protein tau in the hippocampus and cerebellum of female rat. J Neurosci Res 90(4): 878-886.

상세보기
Pratchayasakul W, Sa-Nguanmoo P, Sivasinprasasn S, Pintana H, Tawinvisan R, Sripetchwandee J, Kumfu S, Chattipakorn N, Chattipakorn SC (2015) Obesity accelerates cognitive decline by aggravating mitochondrial dysfunction, insulin resistance and synaptic dysfunction under estrogen-deprived conditions. Horm Behav 72: 68-77.

상세보기
Rabbani O, Panickar KS, Rajakumar G, King MA, Bodor N, Meyer EM, Simpkins JW (1997) 17 beta-estradiol attenuates fimbrial lesion-induced decline of ChAT-immunoreactive neurons in the rat medial septum. Exp Neurol 146(1): 179-186.

상세보기
Sherwin BB, Henry JF (2008) Brain aging modulates the neuroprotective effects of estrogen on selective aspects of cognition in women: A critical review. Front Neuroendocrin 29(1): 88-113.

상세보기
Shughrue PJ, Scrimo PJ, Merchenthaler I (2000) Estrogen binding and estrogen receptor characterization (ERalpha and ERbeta) in the cholinergic neurons of the rat basal forebrain. Neuroscience 96(1): 41-49.

상세보기
Siddiqui NI, Rahman S, Mia AR, Shamsuzzaman AK (2005) Evaluation of hormone replacement therapy. Mymensingh Med J 14(2): 212-218.

상세보기
Su J, Sripanidkulchai K, Wyss JM, Sripanidkulchai B (2010) Curcuma comosa improves learning and memory function on ovariectomized rats in a long-term Morris water maze test. J Ethnopharmacol 130(1): 70-75.

상세보기
Sumino H, Ichikawa S, Yoshida A, Murakami M, Kanda T, Mizunuma H, Sakamaki T, Kurabayashi M (2003) Effects of hormone replacement therapy on weight, abdominal fat distribution, and lipid levels in Japanese postmenopausal women. Int J Obes Relat Metab Disord. 27(9): 1044-1051.

상세보기
Tsukada H, Kakiuchi T, Ando I, Ouchi Y (1997) Functional activation of cerebral blood flow abolished by scopolamine is reversed by cognitive enhancers associated with cholinesterase inhibition: A positron emission tomography study in unanesthetized monkeys. J Pharmacol Exp Ther 281(3): 1408-1414.
Xu X, Zhang Z (2006) Effects of estradiol benzoate on learning-memory behavior and synaptic structure in ovariectomized mice. Life Sci 79(16): 1553-1560.

상세보기
Xu X, Zhang Z (2007) Effects of puerarin on synaptic structural modification in hippocampus of ovariectomized mice. Planta Med 73(10): 1047-1053.

상세보기
Zelinski EM, Gilewski MJ, Schaie KW (1993) Individual differences in cross-sectional and 3-year longitudinal memory performance across the adult life span. Psychol Aging 8(2): 176-186.

상세보기

저자의 다른 논문 :

LOADING...

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증