[논문]당삼 열수 추출물이 마우스의 체중 변화에 미치는 영향

이현태

doi:10.5352/jls.2017.27.11.1376

초록
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본 연구에서는, 만삼(Codonopsis pilosula)의 뿌리를 말린 한약재인 당삼을 마우스에 매일 장기간 투여할 경우 실험 동물의 체중 변화에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 당삼 열수 추출물(CP-W) 1 g/kg을 매일 1회씩 10주 동안 마우스에 경구 투여하였으며, 전체 실험 기간 동안 체중 및 사료 섭취량을 측정하였다. 실험 종료시점에서 마우스로부터 채혈하여 각종 혈액학적/혈청 생화학적 지표들을 분석하였으며, 안락사 후 부검을 실시하고 복부 내 장기들의 무게를 측정하였다. 그 결과, CP-W 투여군의 체중이 대조군에 비해 약 10% 가벼웠던 반면, 사료 섭취량은 군 간의 유의적인 차이가 없었다. 실험 기간 내내 어느 개체에서도 임상적으로 이상 징후가 관찰되지 않았으며, 부검 시 어떠한 이상 증상도 발견되지 않았다. 혈액 시료 분석 및 장기 무게 측정 결과 역시 어느 지표에서도 군 간의 차이를 보이지 않았다. 이상의 연구 결과들을 요약하면, CP-W 1 g/kg을 마우스에 매일 1회씩 10주 동안 경구 투여한 결과, 사료 섭취량의 변화 없이 체중 증가가 유의적으로 억제되었으며, 장기간 투여에 따른 뚜렷한 독성 증상은 발견되지 않았다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study examined how the daily administration of dried CP roots affects body-weight gains of mice. An aqueous CP extract (1 g/kg of CP-W) was orally administered to mice on a daily basis for ten weeks, and the mice's body weights and food intakes were measured throughout the period. At the end of...

This study examined how the daily administration of dried CP roots affects body-weight gains of mice. An aqueous CP extract (1 g/kg of CP-W) was orally administered to mice on a daily basis for ten weeks, and the mice's body weights and food intakes were measured throughout the period. At the end of the ten-week treatment, murine blood samples were taken and hematological and serum biochemical parameters were examined. The mice's intra-abdominal organs were weighed at necropsy. The treatment of CP-W significantly suppressed the mice's body-weight gain by about 10%. There were no changes to the food intakes of and no observable abnormal clinical signs in any of the animals throughout the experimental period. There were no significant differences between the control and CP-W mice in regards to the hematological and serum biochemical parameters and the organ weights at necropsy. The results demonstrated that the daily administration of CP-W for ten weeks suppresses body-weight gain in mice and does not change mice's food intake or cause any noticeable toxic effects.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

여기에서, 만약 섭취된 음식물이 CP-W의 영향으로 소장 흡수 부위를 빠르게 지나간다면 영양물질의 흡수율이 떨어질 수 있으며, CP-W를 장기간 투여하여 영양물질의 흡수율을 지속적으로 낮출 경우 결과적으로 체중 조절 효과를 기대할 수 있다는 가설이 성립된다. 이에 본 연구에서는, in vivo 마우스 모델에서 장기간 경구 투여 시 CP-W가 체중 변화에 어떠한 영향을 미치는지 확인하는 것과 아울러, 매일 장기간 경구 투여 시 CP-W 의 안전성에 대해서도 검정하고자 하였다.

제안 방법

실험 동물을 대조군 및 CP-W 투여군에 각각 10마리씩 무작위로 배정하였다. CP-W 투여군에는 DW에 녹인 CP-W 1 g/10 ml/kg을 존데를 이용하여 매일 1회씩 10주 동안 경구 투여하였으며, 대조군에는 vehicle로써 DW 10 ml/kg을 같은 방법으로 투여하였다. 육안으로 관찰되는 독성 증상 여부를 약물 투여 기간 내내 매일 1회 체크하였다.
본 연구의 주 목적은, in vivo 동물 모델에서 당삼 열수 추출물(CP-W)을 장기간 투여하였을 때 실험 동물의 체중 변화에 어떠한 영향을 미치는지 파악하고자 함이었다. 본 연구진의 이전 연구에서 CP-W 1 g/kg 경구 투여 시 위장관 이송률이 유의적으로 증가하였음[7]을 근거로, CP-W 1 g/kg을 매일 1회씩 10주 동안 마우스에 경구 투여하면서 체중 변화 및 사료 섭취량을 측정하였다(Fig. 1). 실험 개시 시점의 체중은 각각 28.

대상 데이터

㈜샘타코(오산, 대한민국)에서 구입한 수컷 4주령 ICR 마우스를 동의대학교 자연과학대학 내 동물실에서 2주 이상 사육하여 새로운 환경에 충분히 적응시킨 후 실험에 사용하였다. 동물실은 온도 25±1℃, 습도 55±5%, 조명 시간 7 am-7 pm의 환경 조건을 항상 유지하였으며, 멸균 처리된 사료(동아원㈜, 서울, 대한민국) 및 DW를 실험 동물이 자유롭게 섭취할 수 있도록 하였다.
본 연구에 사용된 당삼(Codonopsis pilosula; CP)은 대한생약제품㈜(부산, 대한민국)에서 구입하였다. 입자 크기 5 mm미만이 되도록 분쇄한 당삼 100 g에 증류수(distilled water; DW) 1 l를 가한 후 100℃에서 3시간 중탕하는 방법을 3회 반복하였으며, 이렇게 얻은 추출액을 여과, 감압 농축, 동결 건조하여 최종적으로 건중량 33.

데이터처리

모든 군의 실험 결과 수치는 평균±표준오차(mean±SEM)로 나타내었다. 군 간의 유의성 검정은 Student’s t-test를 통해 이루어졌으며, p<0.05일 때 유의적인 차이가 있는 것으로 판단하였다. ;

성능/효과

향후 지질 대사 관련 연구가 수행될 예정이며, CP-W의 체중 증가 억제 효과에 대한 다방면의 심도 깊은 약리학적 고찰이 필수적이다. 그럼에도 불구하고, 장기간-고용량 반복 투여 시 안전성이 확보된 CP-W는, 장기 요법을 요하는 비만 치료제 시장에서 잠재적으로 신약 후보 물질로서의 기본적인 경쟁력을 갖춘 것으로 사료된다. ;
이상과 같이 본 연구에서는, 당삼 열수 추출물(CP-W)을 장기간 경구 투여한 결과 실험 동물의 체중 증가가 유의적으로 억제되었으며 뚜렷한 독성 증상은 발견되지 않았음을 보고하였다. 물론, 이러한 효과가 인체에도 그대로 적용될지는 아직 섣불리 판단할 수 없으며, 비만 동물 모델에서도 체중 조절 효과가 있는지 우선적으로 확인해야 한다.
1A). 이상과 같이, CP-W를 7주 이상 장기간 경구 투여할 경우 실험 동물의 체중 증가가 유의적으로 억제됨을 확인하였으며, 이러한 당삼의 in vivo 체중 증가 억제 효과를 본 논문에서 최초로 보고하게 되었다.

후속연구

한편, ‘경구 투여된 CP-W가 in vivo 위 배출 속도에는 영향을 주지 않으면서 소장 이송률을 유의적으로 증가시킨다’는 본 연구진의 이전 연구 결과[7]를 감안할 때, CP-W 투여 시 음식물에 의한 위(胃) 포만감은 유지하면서 위를 통과한 음식물이 소장의 흡수 부위를 빠른 속도로 지나침으로써 결과적으로 체중 증가를 억제한다는 가설을 세울 수 있다. 물론, 일반적으로 체중 감소 효과의 대표적 원인이라 할 수 있는 ‘지질 대사에 미치는 영향’을 위시한 여러 다른 가능성들에 대해 향후 추가적인 연구가 수행되어야 할 것이다. ;
물론, 이러한 효과가 인체에도 그대로 적용될지는 아직 섣불리 판단할 수 없으며, 비만 동물 모델에서도 체중 조절 효과가 있는지 우선적으로 확인해야 한다. 향후 지질 대사 관련 연구가 수행될 예정이며, CP-W의 체중 증가 억제 효과에 대한 다방면의 심도 깊은 약리학적 고찰이 필수적이다. 그럼에도 불구하고, 장기간-고용량 반복 투여 시 안전성이 확보된 CP-W는, 장기 요법을 요하는 비만 치료제 시장에서 잠재적으로 신약 후보 물질로서의 기본적인 경쟁력을 갖춘 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	당삼은 무엇인가?	당삼(黨參)은 초롱꽃과(Campanulaceae)에 속하는 다년생 덩굴 식물인 만삼[蔓蔘; Codonopsis pilosula (Franch.) Nannf.] 의 뿌리를 말린 한약재로서, 우리나라와 중국 등지에서는 오래 전부터 면역 증강, 위장관 기능 항진, 위궤양 치료, 혈압 강하 등의 용도로 한의학에서 널리 활용되어 왔다[2, 5]. 한편, 본 연구진의 이전 연구에서는, 당삼 열수 추출물(CP-W)이 in vivo 마우스 모델에서 위장관 이송률을 유의적으로 증가시키며 고용량(5 g/kg) 단회 경구 투여 시에도 급성 독성이 없음을 보고한 바 있다[7].
	당삼 열수추출물을 고용량으로 장기간 경구 투여하더라도 독성 증상이 관찰되지 않음을 확인할 수 있는 근거는 무엇인가?	CP-W 1 g/kg을 매일 1회씩 경구 투여한 10주 내내 어느 실험 동물에서도 외관 상의 이상 징후가 관찰되지 않았으며, 매주 1회씩 측정한 체온(전체 평균 37.2±0.2℃) 역시 군 간의 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 실험 종료일에 채혈한 혈액 시료 분석 결과, 각종 혈액학적/혈청 생화학적 지표들 중 군 간의 유의적인 차이를 보이는 지표는 없었다(Table 1). 부검 결과 어느 개체에서도 검안 상 이상 증상이 발견되지 않았으며, 각종 내부 장기(간, 신장, 비장, 흉선) 및 복부 지방 무게 역시 군 간의 유의적인 차이가 없었다(Table 2). 이러한 결과들을 통하여, CP-W는 고용량(1 g/kg/day)으로 장기간(10주) 경구 투여하더라도 뚜렷한 독성 증상이 관찰되지 않는 시료임을 확인할 수 있었다.
	본 실험에서 Codonopsis pilosula을 이용해 열수 추출물 분말을 얻은 과정에 대해 설명하시오.	본 연구에 사용된 당삼(Codonopsis pilosula; CP)은 대한생약제품㈜(부산, 대한민국)에서 구입하였다. 입자 크기 5 mm미만이 되도록 분쇄한 당삼 100 g에 증류수(distilled water; DW) 1 l를 가한 후 100℃에서 3시간 중탕하는 방법을 3회 반복하였으며, 이렇게 얻은 추출액을 여과, 감압 농축, 동결 건조하여 최종적으로 건중량 33.8 g의 열수 추출물(CP-W) 분말을 얻었다[7].

참고문헌 (11)

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Kakkar, A. K. and Dahiya, N. 2015. Drug treatment of obesity: current status and future prospects. Eur. J. Intern. Med. 26, 89-94.

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Kang, S. Y., Jung, J. K., Lee, S. K., Lee, S. H. and Park, Y. K. 2013. Effects of the ethanol extract of Codonopsis Pilosulae Radix on ovalbumin-induced allergic responses in mice. Kor. J. Herbology 28, 9-15.
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Kim, M. W., Kim, H. J., Kim, M. M., Lee, E. W., Kwon, H. J., Kim, B. W. and Lee, H. T. 2016. Effects of the dried root of Codonopsis pilosula on gastrointestinal motor function in mice. J. Life Sci. 26, 1253-1258.

원문보기 상세보기
Linne, Y. and Rossner, S. 2004. Pharmacotherapy of obesity. Clin. Dermatol. 22, 319-324.

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Shim, W. S., Back, H., Seo, E. K., Lee, H. T. and Shim, C. K. 2009. Long-term administration of an aqueous extract of dried, immature fruit of Poncirus trifoliata (L.) Raf. suppresses body weight gain in rats. J. Ethnopharmacol. 126, 294-299.

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WHO. 2016. Obesity and overweight. WHO http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs311/en/.

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