This study was to investigate whether cultivated ginseng (CG), cultivated wild simulated ginseng (CWG) and cultivated red ginseng (CRG) extracts influences on the obesity. The saponin contents of 3 kinds of ginsengs were analysed by HPLC-ESI-TOF-MS. Total saponin contents were determined in CG on th...
This study was to investigate whether cultivated ginseng (CG), cultivated wild simulated ginseng (CWG) and cultivated red ginseng (CRG) extracts influences on the obesity. The saponin contents of 3 kinds of ginsengs were analysed by HPLC-ESI-TOF-MS. Total saponin contents were determined in CG on the most contents and since red ginseng has the highest PD (protopanaxadiol type) / PT (protopanaxatriol type) ratio, there may be differences between ginseng, wild ginseng, and red ginseng with respect to their pharmacological effects. Male C57BL/6J mice were fed a normal diet(N), HFD (60% Kcal fat, C), HFD with CG, CWG and CRG extracts (800 mg/kg) for 5 weeks. We observed change of total body weight, degree of hepatic lipid accumulation and immunohistochemical change of GLP-1 and insulin-secreting cells. Also this study attempts to use the physiological analysis method to analyze the changes of blood lipids, insulin and leptin concentration. The change of body weight and size of accumulated lipid droplets in liver lobules decreased in all of the experimental groups than the control(C) group. In the pancreas, the immunohistochemical density of insulin-secreting cells were significantly stronger in the CWG and CRG than C group. The levels of serum insulin and leptin significantly decreased 55.6%, 54.3% respectively in CWG and CRG. The changes of triglyceride, total cholesterol in serum decreased in CRG than the C group. Obesity related CG, CWG and CRG extracts might have contribute to improvement of obesity by regulating the levels of blood lipids and biochemical indicator of fat accumulation.
This study was to investigate whether cultivated ginseng (CG), cultivated wild simulated ginseng (CWG) and cultivated red ginseng (CRG) extracts influences on the obesity. The saponin contents of 3 kinds of ginsengs were analysed by HPLC-ESI-TOF-MS. Total saponin contents were determined in CG on the most contents and since red ginseng has the highest PD (protopanaxadiol type) / PT (protopanaxatriol type) ratio, there may be differences between ginseng, wild ginseng, and red ginseng with respect to their pharmacological effects. Male C57BL/6J mice were fed a normal diet(N), HFD (60% Kcal fat, C), HFD with CG, CWG and CRG extracts (800 mg/kg) for 5 weeks. We observed change of total body weight, degree of hepatic lipid accumulation and immunohistochemical change of GLP-1 and insulin-secreting cells. Also this study attempts to use the physiological analysis method to analyze the changes of blood lipids, insulin and leptin concentration. The change of body weight and size of accumulated lipid droplets in liver lobules decreased in all of the experimental groups than the control(C) group. In the pancreas, the immunohistochemical density of insulin-secreting cells were significantly stronger in the CWG and CRG than C group. The levels of serum insulin and leptin significantly decreased 55.6%, 54.3% respectively in CWG and CRG. The changes of triglyceride, total cholesterol in serum decreased in CRG than the C group. Obesity related CG, CWG and CRG extracts might have contribute to improvement of obesity by regulating the levels of blood lipids and biochemical indicator of fat accumulation.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
그러나 인삼, 산삼, 홍삼의 성분 분석과 약리학적 활성을 비교한 연구는 없고, 대부분의 연구는 비만이 유도되지 않은 마우스에서 고지방식이와 후보물질을 투여하는 병행 치료를 수행하였다. 본 연구에서는 고지방식이로 유발된 비만 마우스에서 인삼, 산양산삼, 홍삼 추출물의 항비만 효과를 비교 관찰하였다.
제안 방법
C57BL/6J 마우스에 high fat diet(60% kcal)를 6주간 공급하여 비만을 유도시킨 후 인삼, 산양산삼 및 홍삼 열수 추출물을 5주간 경구투여하여 비교 관찰한 바 다음과 같은 결과를 얻었다.
간 조직 내 지질의 조직학적 변화를 관찰하기 위하여 실험이 종료 된 후 각 군의 간 중엽 일부를 절취하여 Bouin′s solution과 20%(w/v) sucrose용액에 24시간 고정한 다음 동결조직 포매제인 optical cutting temperature (O.C.T) compound (SAKURA, USA)에 고정시켜 동결조직 block을 만들었으며, 고정된 조직은 냉동절편기(cryocut 300, Leica Inc., Germany)를 이용하여 20㎛의 두께로 절단하였다.
간은 지질의 합성과 분해가 이루어지는 곳으로28) 간조직 내에서의 지방 축적 변화를 알아보기 위해 간소엽(liver lobule)과 간소엽사이의 주위공간(interlobularspace)에서 Oil red O 염색하여 조직학적 분석을 실시하였다.
공장 주위의 장간막의 지방세포를 염색하여 그 크기를 관찰하였다. CG, CWG, CRG군 모두 지방세포의 크기가 유의적으로 감소되었으며 특히 CRG군이 가장 많이 감소되었다.
공장(jejunum) 조직은 Bouin′ssolution으로 고정한 후 통상적인 방법에 의하여 수세 및 탈수과정을 거쳐서 paraffin 포매를 한 후, rotary microtome (Jung Histocut 820, Leica,germany)으로 7㎛ 두께의 paraffin 조직절편을 제작하여 H&E(Hematoxylin & Eosin) 염색을 시행하여 공장주위의 장간막에 염색된 12∼15개의 지방세포의 면적을 측정하여 지방세포의 크기를 관찰하였다.
내장지방 무게의 지표로 널리 사용되는 부고환과 신장주위 지방의 무게를 측정하였다. 5주간의 실험기간 동안의 부고환과 신장 주위 지방 각각의 무게는 Fig.
췌도 내 GLP-1과 인슐린 분비세포의 변화를 관찰하기 위하여 고정된 췌장 표본을 통상적인 방법에 의하여 수세 및 탈수과정을 거쳐서 paraffin 포매를 한 후, rotary microtome으로 7㎛ 두께의 paraffin 조직 절편을 제작하여 면역조직화학 염색을 시행하였다. 면역조직화학염색 방법은 췌장 조직 절편을 0.1M phosphate buffer(PB)로 세척한 후 0.3% H2O2를 넣은 용액에서 내재적인 peroxidase를 제거하였으며, 비특이적인 면역염색을 제거하기 위해 1% normal goat serum과 0.3% Triton X-100으로 처리하였다. 1차항체는 anti-mouse glucagon-like peptide(GLP)1(abcam, Cambridge, UK), anti-mouse insulin antibody (Sigma-Aldrich, USA)를 각각 1:3000과1:150,000으로 희석하여 조직 절편에 떨어뜨린 후 실온에서 12시간 동안 반응시켰다.
비만이 유도된 마우스에게 5주간 인삼, 산양산삼 및 홍삼 추출물을 경구투여 한 후 절제한 공장 주위의 장간막에 염색된 지방세포 중 약 12∼15개 세포의 면적을 측정하여 지방세포의 크기를 관찰하였다(Fig.2C).
세척한 후 3-3' diaminobenzidine (DAB, Sigma- Aldrich)을 0.1 M PB로 녹인 용액에서 반응시킨 후 과산화수소를 0.005%가 되도록 첨가하여 발색반응을 시행하였고, 반응이 끝난 조직들은 통상적인 방법에 따라 탈수와 투명화를 거친 후 permount로 봉입하여광학현미경으로 관찰하였다.
실험동물은 각 군에 5마리씩 분류하여 기본사료(AIN-93G) 급여군(normal group, N), 고지방사료 급여군(control group, C), 고지방사료 급여와 동시에 인삼 추출물 경구투여군(cultivated ginseng group,CG), 산양산삼 추출물 경구투여군(cultivated wild simulated ginseng group, CWG), 홍삼 추출물 경구 투여군(cultivated red ginseng group, CRG)으로 나누었다. 실험개시 6주 전부터 N군은 기본사료인 AIN-93G purified rodent diet를 자유 급식시켰으며 N군을 제외한 모든 실험군은 고지방사료인HFD 60% kcal fat diet를 6주간 자유급식시키면서 비만동물 모델을 만들어 사용하였다. 실험개시 후 비만동물의 체중은 27∼30g내외로서 N군과 C군은 생리식염수를, 실험군은 각각의 추출물을 800㎎/kg 농도로 제조하여 5주간 경구투여 하였다(Table 2).
실험개시 후 비만동물의 체중은 27∼30g내외로서 N군과 C군은 생리식염수를, 실험군은 각각의 추출물을 800㎎/kg 농도로 제조하여 5주간 경구투여 하였다(Table 2).
실험동물은 각 군에 5마리씩 분류하여 기본사료(AIN-93G) 급여군(normal group, N), 고지방사료 급여군(control group, C), 고지방사료 급여와 동시에 인삼 추출물 경구투여군(cultivated ginseng group,CG), 산양산삼 추출물 경구투여군(cultivated wild simulated ginseng group, CWG), 홍삼 추출물 경구 투여군(cultivated red ginseng group, CRG)으로 나누었다. 실험개시 6주 전부터 N군은 기본사료인 AIN-93G purified rodent diet를 자유 급식시켰으며 N군을 제외한 모든 실험군은 고지방사료인HFD 60% kcal fat diet를 6주간 자유급식시키면서 비만동물 모델을 만들어 사용하였다.
실험이 종료된 후 실험동물을 12시간 절식시킨 다음 diethyl ether 마취하에 복부와 흉강을 절개하여 심장에서 혈액을 채혈하였다. 채취한 혈액을 응고시킨 후 3,000 rpm, 4℃에서 20분간 원심분리하고 혈청을 분리하였다.
실험종료 후 각 군에서 부고환 주위지방과 신장 주위지방을 적출하여 지방증가량의 변화 및 총 지방무게로 측정하였다. 공장(jejunum) 조직은 Bouin′ssolution으로 고정한 후 통상적인 방법에 의하여 수세 및 탈수과정을 거쳐서 paraffin 포매를 한 후, rotary microtome (Jung Histocut 820, Leica,germany)으로 7㎛ 두께의 paraffin 조직절편을 제작하여 H&E(Hematoxylin & Eosin) 염색을 시행하여 공장주위의 장간막에 염색된 12∼15개의 지방세포의 면적을 측정하여 지방세포의 크기를 관찰하였다.
인삼, 산양산삼 및 홍삼 추출물을 3000 ㎖의 둥근 플라스크에 건조한 수삼, 산양산삼 및 홍삼 300g을 각각 증류수 2000 ㎖를 넣어 5시간 열수 추출하고 여과(whatman paper, No.2)한 후 추출액 1800 ㎖를 동결 건조하여 최종 수득물을 회수하였으며 인삼은 143g(회수율, 47.7%), 산양산삼은 130g(회수율, 43.3%), 홍삼은 135g(회수율, 45%)을 회수하였다. 회수한 일부 시료는 사포닌 분석을 위하여 HPLC– ESI-TOF-MS를 이용한 분석에 사용하였다(Fig.
일반적으로 고지방식이 유도 2주 후부터 체중 증가가 나타나며22), 고혈당은 4주 후부터 발현되므로23) 본 연구는 인삼, 산양산삼 및 홍삼 추추물의 항비만 효과를 관찰하기 위해 C57BL/6J 마우스에 high fat diet(60% kcal)를 6주간 공급하여 비만을 유도시킨 후 인삼, 산양산삼 및 홍삼 열수 추출물을 5주간 경구투여하며 관찰하였다.
CG, CWG, CRG군 모두 지방세포의 크기가 유의적으로 감소되었으며 특히 CRG군이 가장 많이 감소되었다. 일반적으로 지방세포의 비대는 중성지방인 트리글리세리드의 증가 때문에 발생된다고 알려져 있으므로30) 이를 검토하기 위해 혈청 중 triglyceride, total cholesterol, HDL-cholesterol의 분석을 실시하였다.
실험군을 비교하면 C군에 비하여 CG군, CRG군, CWG군 순으로 유의성있게 감소하였다. 절제한 부고환 주위지방과 신장주위 지방의 무게를 합쳐 총 내장지방의 무게를 측정하여 각각의 무게와 함께 비교하였다. 총 내장지방의 무게는 N군은 0.
, Germany)를 이용하여 20㎛의 두께로 절단하였다. 준비된 절편은 자유부유법(free-floating method)을 이용하여 oil-red O로 염색을 시행하였으며 100% propylene glycol에 5분간 탈수한 다음 oil-redO(Sigma-Aldrich Inc., St. Louis, MO, USA)로 60℃ dry oven에서 7분간 염색하였고, 85% propyleneglycol에 3분간 과염색된 염색약을 제거한 후 증류수로 수세하고 슬라이드 위에 조직 절편을 붙여 glycerine jelly로 봉입하고 광학현미경으로 관찰하였다.
체중 측정은 추출물을 경구 투여하기 시작한 날을 기준으로 1주 간격으로 동일한 시간에 수행하였으며 총 5주간 체중의 변화를 관찰하였다.
췌도 내 GLP-1과 인슐린 분비세포의 변화를 관찰하기 위하여 고정된 췌장 표본을 통상적인 방법에 의하여 수세 및 탈수과정을 거쳐서 paraffin 포매를 한 후, rotary microtome으로 7㎛ 두께의 paraffin 조직 절편을 제작하여 면역조직화학 염색을 시행하였다. 면역조직화학염색 방법은 췌장 조직 절편을 0.
췌장에서 β세포의 증식과 분화를 촉진시키는 GLP-1과 혈당을 낮추어 주는 insulin에 대한 면역염색 반응을 췌도에서 관찰하였다(Fig. 4A).
혈액채취 후 부고환 주위지방과 신장 주위의 지방조직을 절제하여 각각의 지방 무게를 측정하였으며 췌장의 조직은 절취하여 Bouin′ssolution용액에 고정하여 paraffin절편을 제작하였고, 간 조직은 20% sucrose가 포함된 Bouin′s solution에 다시 고정시킨 후 동결절편을 제작하였다.
혈청지질인 triglyceride, total cholesterol, HDLcholesterol 함량은 아산제약(Asan Co., Korea)의enzymatic kit를 사용하여 microplate reader(Molecular Device, VERSAmax, USA)로 측정하였다. 사용 방법은 제조회사의 지시에 따라 시행하였다.
회수한 일부 시료는 사포닌 분석을 위하여 HPLC– ESI-TOF-MS를 이용한 분석에 사용하였다(Fig. 1).
대상 데이터
실험에 사용된 인삼(cultivated ginseng, CG)은 금산 수삼시장에서 구입하였고, 산양산삼(cultivated wild simulated ginseng, CWG)은 완주군 상관면에서 재배한 것을 구입하였으며, 홍삼(cultivated red ginseng, CRG)은 농협에서 구입하였다. 각각의 재료는 00대 한의과대학 방제학교실에서 기원과 가공방식에 대한 검증을 마친 후 시료의 제조를 실시하였다.
본 실험에 사용된 실험동물(C57BL/6J, 수컷, 7주령)은 다물사이언스(대전)에서 분양받아 1주일간 적응시킨 후 항온항습(22 ± 2 ℃, 65 ± 2% RH)하에서 조명은 12시간 dark/light cycle로 일정하게 조절하였다. 기본사료인 AIN-93G와 고지방 사료인 high fat diet (HFD) 60 cal% diet는 Feedlap (Guri,Korea)에서 구입하였으며 실험기간 동안 식이와 식수는 자유섭취하도록 하였다. 기본사료와 고지방사료의 배합비율은 다음과 같다(Table 1).
본 실험에 사용된 실험동물(C57BL/6J, 수컷, 7주령)은 다물사이언스(대전)에서 분양받아 1주일간 적응시킨 후 항온항습(22 ± 2 ℃, 65 ± 2% RH)하에서 조명은 12시간 dark/light cycle로 일정하게 조절하였다.
실험에 사용된 인삼(cultivated ginseng, CG)은 금산 수삼시장에서 구입하였고, 산양산삼(cultivated wild simulated ginseng, CWG)은 완주군 상관면에서 재배한 것을 구입하였으며, 홍삼(cultivated red ginseng, CRG)은 농협에서 구입하였다. 각각의 재료는 00대 한의과대학 방제학교실에서 기원과 가공방식에 대한 검증을 마친 후 시료의 제조를 실시하였다.
데이터처리
모든 데이터는 Mean±SD로 나타내었고 통계분석은 SPSS 프로그램(Statistical Package for the Social Science, ver. 19.0)을 이용하여, one-way ANOVA(one-way analysis of variance)를 실시한 후, p<0.05 수준에서 Duncan′s multiple range test에 의하여 개별 비교하였다.
이론/모형
, Korea)의enzymatic kit를 사용하여 microplate reader(Molecular Device, VERSAmax, USA)로 측정하였다. 사용 방법은 제조회사의 지시에 따라 시행하였다.
발색 후 1 M H2SO4를 가하여 반응을 정지시키고, ELISA reader를 이용하여 450 nm파장에서 측정하였다. 혈중 leptin 농도의 측정은 insulin의 측정 방법에 준하여 mouse leptin ELISA kit(KOMABIOTECH Co., Korea)를 이용하였다.
혈청 내 insulin 함량은 sandwich ELISA 방법으로 mouse insulin ELISA kit(Shibayagi Co., Ltd. Japan)를 이용하였다. Anti-mouse insulin antibody가 코팅된 96 well plate를 washing buffer로 세척한 다음 biotin conjugated anti insulin antibody와 혈청 및 표준용액을 첨가한 후 실온에서 2시간 반응시켰다.
2. 따라서 인삼, 산양산삼, 홍삼 추출물이 전반적으로 항비만 효능을 보이고 있으며, 특히 홍삼 추출물이 돋보이는 결과를 나타냈다.
6주간의 고지방 식이 후, 비만이 유도된 마우스의 체중을 실험 시작 체중으로 하여 5주간 인삼, 산양산삼 및 홍삼 추출물을 경구투여 한 후 체중의 변화를 관찰한바 생리식염수를 주입한 C군은 2주째 0.34g 증가하기 시작하여 5주째는 1.99g이 증가하였다. CWG군에서는 2주째 0.
공장 주위의 장간막의 지방세포를 염색하여 그 크기를 관찰하였다. CG, CWG, CRG군 모두 지방세포의 크기가 유의적으로 감소되었으며 특히 CRG군이 가장 많이 감소되었다. 일반적으로 지방세포의 비대는 중성지방인 트리글리세리드의 증가 때문에 발생된다고 알려져 있으므로30) 이를 검토하기 위해 혈청 중 triglyceride, total cholesterol, HDL-cholesterol의 분석을 실시하였다.
부고환과 신장 주위지방의 무게를 합쳐 총 내장지방의 무게로 계산했을 때 N군에 비해 C군에서 체중과 총 내장지방 무게가 현저히 증가함을 나타내었고, 이는 비만 환자의 체중 증가량이 내장 지방량에도 영향을 미칠 것으로 사료된다. CG, CWG, CRG군의 총 내장지방 무게는 모두 C군에 비해 감소하였고, 그 중 CWG군이 가장 유의적으로 감소되었다. 사포닌 분석에서 총 사포닌량은 CG가 더 높으나 PD/PT는 CWG가 더 높은 것으로 보아 CWG에 함유된 특정 성분이 내장지방의 감소에 영향을 미칠 수 있으므로 CWG의 성분에 대한 연구가 좀 더 필요할 것으로 사료된다.
C군에서 지방세포의 면적은 1984.09 ± 19.94㎛²이었으나 실험군인 CG군은 1730.00 ± 14.28㎛², CWG군은 1611.36 ±1 7.46㎛², 및 CRG군은 1459.09 ±17.82㎛²로 실험군 모두 유의성 있게 감소하였다.
4A). GLP-1에 대한 면역염색 반응은 대조군인 C군과 비교하면 CG 군의 염색반응이 대조군과 유사하게 강하게 관찰되었고, CWG군과 CRG군에서는 대조군에 비해 미약한 면역염색 반응을 나타내었다. 두 실험군 간에는 CRG군이 CWG군에 비하여 미약하게 관찰되어 GLP-1의 분비를 촉진시키는 것으로 추정되었다.
2B에 나타내었다. 간소엽내 염색된 지질 입자는 C군에서 가장 광범위하게 분포하였고, 지질 입자의 크기도 증가하였다. CG군, CWG군 및 CRG 군에서는 C군에 비하여 지질 입자의 분포 및 크기가 미약하게 관찰되었다.
췌도 내 GLP-1 면역반응 세포에 대한 면역염색 반응을 관찰한 결과 대조군에 비해 모든 실험군에서 면역염색 반응이 강해졌으며, 특히 CRG군에서 강하게 관찰되었다. 또한 췌도 내 insulin 분비세포에서도 대조군에 비해 모든 실험군에서 면역염색반응이 강해졌고, CRG군에서 가장 강하게 관찰되었다. 이는 홍삼 추출물이 췌도 내 GLP-1 분비 기능을활성화시켜 insulin 방출의 자극에 관여함과 식사 후위장관도에서 glucose homeostasis를 조절하는 중요한 incretin 호르몬인 GLP-1이 췌장에서 베타세포의증식과 신생 및 베타세포의 apoptosis를 억제하는 것을39) 알 수 있다.
먼저 인삼과 산양산삼, 홍삼의 성분 차이를 알아보기 위해 각 삼의 사포닌을 LC/MS를 이용하여 분석한 결과 인삼과 산양산삼은 Rb1, Rb2, Re, Rc, Rb3, Rd, Rg1 성분이 많이 추출되었고, 홍삼은 Rg3, Rg5성분이 많이 추출되었다.
본 실험에서 혈청 중 triglyceride의 함량을 측정한 결과 정상군에 비해 C군에서 크게 증가하였으며 CG, CWG, CRG 군 모두 유의성있게 감소되었고, CRG군이 가장 많이 감소되었다. 이는 인삼의 사포닌 투여가 저밀도 지단백 콜레스테롤, 중성지방 감소를 유발한다는 보고와 일치한다31).
비만도가 높으면 혈장의 HDL-CHO의 농도는 감소하며, 말초조직의 콜레스테롤 운반 능력을 감소시킨다34). 본 실험에서는 C군과 비교하여 HDL-CHO의 함량을 증가시키는 것으로 나타나 CG, CWG군이 혈청 지질대사를 개선시키고 비만 개선에 영향을 미치는 것으로 사료되었다.
. 본 연구에서 total cholesterol의 함량은 N군에 비해서 C군에서 유의적으로 증가하였으며 이는 CRG군에서 유의적으로 감소되어 비만도가 감소함에 따라 total cholesteol과 triglyceride가 감소하는 것을 확인하였다.
여러 연구에서 인삼 추출물은 몸무게 증가를 감소시키는 작용을 함으로써 비만을 조절한다고 보고 되었으며26) 홍삼은 식욕 억제 특성을 가져 체중의 감소에 영향을 미치는 것이 보고되었다. 본 연구에서도 추출물의 경구투여를 처치한 2주째부터 CWG는 N군과 비슷한 체중의 변화를 나타내었으나 CRG, CG에서는 체중이 유의하게 감소되는 효과를 나타내었고, 5주차에는 모든 군에서 체중감량에 유의한 결과를 나타내어 비만 조절에 관여하고 있음을 보여준다.
. 부고환과 신장 주위지방의 무게를 합쳐 총 내장지방의 무게로 계산했을 때 N군에 비해 C군에서 체중과 총 내장지방 무게가 현저히 증가함을 나타내었고, 이는 비만 환자의 체중 증가량이 내장 지방량에도 영향을 미칠 것으로 사료된다. CG, CWG, CRG군의 총 내장지방 무게는 모두 C군에 비해 감소하였고, 그 중 CWG군이 가장 유의적으로 감소되었다.
분석된 사포닌의 총량은 인삼이 가장 높았으나, 홍삼의 특유성분인 prosapogenin의 총량은 홍삼이 가장 높았다. 이는 홍삼 제조 과정에서 인삼과 산양산삼의 몇몇 성분이 탈락된 대신, 홍삼 특유의 성분이 증가했다고 볼 수 있다.
실험군에서는 CG군 0.64 ± 0.01ng/㎖, CWG군 0.40 ± 0.01ng/㎖, CRG군 0.57 ± 0.01ng/㎖로 모든 실험군에서 C군에 비해 각각 29.4%, 55.6%, 37.0% 유의성 있게 감소하였다.
실험군에서는 CG군 116.72 ± 1.20㎎/dl, CWG군 93.22 ±0.69㎎/dl, CRG군 108.69 ± 2.39㎎/dl로 CWG군은C군에 비해 감소하였으나 CG군과 CRG군은 유의성 있게 증가하였다
실험군에서는 CG군 124.57 ± 3.47㎎/dl, CWG군 125.85 ± 0.88㎎/dl, CRG군 113.15 ± 6.29㎎/dl로 CG군과 CWG군은 C 군과 유사하게 감소하였으나 CRG군은 9.1% 유의성 있게 감소하였다.
실험군에서는 CG군 71.83 ± 1.99㎎/dl, CWG군 85.47 ± 3.41㎎/dl,CRG군 68.10 ± 1.72㎎/dl로 C군에 비해 각각 34.8%,23.4%, 38.2% 유의성 있게 감소하였으며 CRG군이 가장 많이 감소하였다.
실험군을 비교하면 CG군은 1.78 ± 0.29g, CWG군은 1.24 ±0.29g 및 CRG군은 1.63 ± 0.33g으로 대조군에 비해 실험군 모두 유의성 있게 감소하였다.
신장주위 지방의 무게는 N군에 비하여 C군에서 유의성 있게 증가하였다. 실험군을 비교하면 C군에 비하여 CG군, CRG군, CWG군 순으로 유의성있게 감소하였다. 절제한 부고환 주위지방과 신장주위 지방의 무게를 합쳐 총 내장지방의 무게를 측정하여 각각의 무게와 함께 비교하였다.
부고환 주위지방의 무게는 N 군에 비하여 C군에서 유의성 있게 증가하였다. 실험군을 비교하면 C군에 비하여 CWG군은 유의성 있게 감소하였고 CRG군도 약간 유의성 있게 감소하였다. CG군은 C군에 비하여 부고환 주위지방 무게가 감소하였으나 유의성은 관찰되지 않았다.
이상의 결과는 인삼, 산양산삼, 홍삼 추출물을 비만 유도된 쥐에 경구투여 하였을 때 체중의 감소, 내장지방의 감소, 지방세포의 크기 감소, 간 조직 내지질의 감소, 혈청 지질농도의 감소, 혈청 내 비만관련 호르몬 농도의 감소 등으로 항비만 효과를 확인하였으며, 특히 홍삼 추출물은 체중의 조절, 지방세포의 크기, 혈청 지질농도에서 유의적인 항비만 효과를 보여주었다.
인삼, 산양산삼 및 홍삼 추출물의 사포닌을 HPLC– ESI-TOF-MS를 사용하여 분석한 결과 총 사포닌의 함량(㎎/100g)은 인삼에서는 1420.77㎎, 산양산삼에서는 1214.86㎎, 홍삼에서는 1138.89㎎으로 인삼에서 가장 많이 검출되었고, 그 다음은 산양산삼 및 홍삼 순으로 검출되었다.
지방분포의 정도를 나타내는 붉은색의 정도를 관찰해보면 C군의 경우 간세포 사이에 lipid가 많이 축적된 반면, CG, CWG, CRG 모두 지질 입자의 크기가 감소하고, 지질의 분포도 대조군에 비해 미약하게 관찰되었다. 이는 인삼을 섭취한 마우스의 지방간이 회복됨을 보고한29) 연구결과와 일치하며, CG, CWG, CRG의 기능성 물질들이 간장 내 지질의 분해에 작용하여 간장기능의 정상화에 도움을 주고 비만 개선에 긍정적인 효과가 있을 것으로 사료된다.
. 췌도 내 GLP-1 면역반응 세포에 대한 면역염색 반응을 관찰한 결과 대조군에 비해 모든 실험군에서 면역염색 반응이 강해졌으며, 특히 CRG군에서 강하게 관찰되었다. 또한 췌도 내 insulin 분비세포에서도 대조군에 비해 모든 실험군에서 면역염색반응이 강해졌고, CRG군에서 가장 강하게 관찰되었다.
두 실험군 간에는 CRG군이 CWG군에 비하여 미약하게 관찰되어 GLP-1의 분비를 촉진시키는 것으로 추정되었다. 췌장에서 포도당의 대사에 관여하여 혈당을 낮추어 주는 인슐린 호르몬에 대한 면역염색 반응을 관찰한 결과, insulin분비세포에 대한 면역염색 반응은 CG군, CWG군과 CRG군 모두 C군에 비해 염색반응이 강하게 관찰되었으며 특히 CRG군이 강하게 관찰되는 것으로 보아 CRG가 인슐린 분비를 증가시켜 비만을 억제시키는 것으로 사료되었다(Fig. 4B).
5%)으로 인삼에서 가장 많이 검출되었고, 그 다음은 산양산삼 및 홍삼 순으로 증가하였다. 프로사포게닌(prosapogenin)은 홍삼의 특정 성분으로 인삼과 산양산삼에 비해 홍삼에서 2배 이상 검출되었고, 추출물의 프로토파낙사디올과 프로토파낙사트리올의 비는 각각 1.822, 1.995 및 2.620으로 홍삼에서 가장 많이 검출되었다(Table 3.).
혈청 내 HDL-cholesterol의 농도는 N군 80.01 ±0.06㎎/dl, C군 105.50 ± 2.09㎎/dl로 N군에 비하여 C군에서 130.2% 유의성있게 증가하였다.
또한 고지방식이는 시상하부에서 신호전달을 억제하여 렙틴 저항성이나 인슐린 저항성을 유발시키므로 식욕을 억제시키지 못하고, 인슐린 농도가 저하되어 당뇨병이 발생된다37). 혈청 중 insulin의 함량을 측정한 결과 N군에 비해 C군에서 인슐린 농도가 크게 증가되었고, 모든 실험군에서 유의성 있게 감소되었다. CWG, CRG군은leptin의 유의성 있는 감소가 인슐린 저항성을 감소시켜 인슐린의 농도를 회복시키고 비만을 개선한다고 볼 수 있으나 CG군의 경우 leptin과 인슐린의 관계가 유의적이지 않으므로 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
후속연구
혈청 중 insulin의 함량을 측정한 결과 N군에 비해 C군에서 인슐린 농도가 크게 증가되었고, 모든 실험군에서 유의성 있게 감소되었다. CWG, CRG군은leptin의 유의성 있는 감소가 인슐린 저항성을 감소시켜 인슐린의 농도를 회복시키고 비만을 개선한다고 볼 수 있으나 CG군의 경우 leptin과 인슐린의 관계가 유의적이지 않으므로 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
CG, CWG, CRG군의 총 내장지방 무게는 모두 C군에 비해 감소하였고, 그 중 CWG군이 가장 유의적으로 감소되었다. 사포닌 분석에서 총 사포닌량은 CG가 더 높으나 PD/PT는 CWG가 더 높은 것으로 보아 CWG에 함유된 특정 성분이 내장지방의 감소에 영향을 미칠 수 있으므로 CWG의 성분에 대한 연구가 좀 더 필요할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
비만은 어떻게 발생하는가?
체중과 체지방 증가의 대사 질환 중 하나인 비만은 높은 칼로리 섭취와 낮은 활동 수준의 불균형으로 인해 발생한다1). 지방 조직의 축적과 혈중 지질의 증가 등 비만 문제가 야기되고 있음에도 불구하고, 음식의 기호성과 탄수화물보다 높은 체지방 전환 효율로 인해 지방 소비는 증가하고 있다2).
C57BL/6J 마우스에 high fat diet(60% kcal)를 6주간 공급하여 비만을 유도시킨 후 인삼, 산양산삼 및 홍삼 열수 추출물을 5주간 경구투여하여 비교 관찰하여 얻은 결과는?
1. 인삼은 체중, 중성지질의 함량을 조절하고, 산양산삼은 비만관련 호르몬(insulin, leptin) 농도를 억제시켰으며, 홍삼은 체중과 혈중 지질의 함량을 조절하고 지방 축적을 억제시켰다.
2. 따라서 인삼, 산양산삼, 홍삼 추출물이 전반적으로 항비만 효능을 보이고 있으며, 특히 홍삼 추출물이 돋보이는 결과를 나타냈다.
홍삼은 어떻게 생산되는가?
홍삼(Red ginseng)은 인삼의 껍질을 벗기지 않고 찌고 건조하여 생산된다12). 홍삼은 증숙을 하는 과정에서 화학적 변화에 의해 Rg3, Rg5 및 Rh1과 같은 특정 진세노사이드가 생성된다.
참고문헌 (39)
Poston WS, Foreyt JP. Obesity is an environmental issue. Atherosclerosis. 1999 ; 146(2):201-9.
Rebuffe-Scrive M, Surwit R, Feinglos M, Kuhn C, Rodin J. Regional fat distribution and metabolism in a new mouse model (C57BL6J) of non-insulin-dependent diabetes mellitus. Metabolism. 1993;42(11):1405-9.
Portillo MP, Simon E, Garcia-Calonge MA, Del Barrio AS. Effect of high-fat diet on lypolisis in isolated adipocytes from visceral and subcutaneous WAT. Eur J Nutr. 1999; 38(4):177-82.
Kishino E, Ito T, Fujita K, Kiuchi Y. A mixture of the salacia reticulata (Kotala himbutu) aqueous extract and cyclodextrin reduces the accumulation of visceral fat mass in mice and rats with high-fat diet？induced obesity. J Nutr. 2006;136(2):433-9.
Han KH, Choe SC, Kim HS, Sohn DW, Nam KY, Oh BH, Lee MM, Park YB, Choi YS, Seo YS, Lee YW. 1998. Effect of red ginseng on blood pressure in patients with essential hypertension and white coat hypertension. Am J Chin Med. 1998;26(2):199-209.
Kim DY, Chang JC. Radioprotective effect of ginseng components on antioxidant enzymes, glutathione and lipid peroxidation of liver in gamma-irradiated mice. J Ginseng Res. 1998 ;22(1):1-10.
Jaenicke B, Kim EJ, Ahn JW, Lee HS. Effect of Panax ginseng extract on passive avoidance retention in old rats. Arch Pharm Res. 1991; 14(1):25-9.
Han LK, Zheng YH, Xu BJ, Okuda H, Kimura Y. Saponins from Platycodi radix ameliorate high fat diet-induced obesity in mice. J Nutr. 2002;132(8):2241-5.
Cho HC. Lee SG, Kwon KR. An experimental study on apoptosis of cultivated wild ginseng distilled herbal acupuncture by concentration level. J Pharmacopuncture. 2004;7(2):5-17.
Jung NP, Jin SH. Studies on the physiological and biochemical effects of Korean ginseng. J Ginseng Res. 1996;20(4):431-71.
Jin SH, Park JK, Nam KY, Park SN, Jung NP. Korean red ginseng saponins with low ratios of protopanaxadiol and protopanaxatriol saponin improve scopolamine-induced learning disability and spatial working memory in mice. J Ethnopharmacol. 1999;66(2):123-9.
Lee HJ, Lee YH, Park SK, Kang ES, Kim HJ, Lee YC, Lee KW. Korean red ginseng (Panax ginseng) improves insulin sensitivity and attenuates the development of diabetes in Otsuka Long-Evans Tokushima fatty rats. Metabolism. 2009;58(8):1170-7.
Lee YS, Cha BY, Yamaguchi K, Choi SS, Yonezawa T, Teruya T. Woo JT. Effects of Korean white ginseng extracts on obesity in high-fat diet-induced obese mice. Cytotechnology. 2010;62(4):367-76.
Kim SJ, Shin SS, Seo BI, Jee SY. Effect of mountain grown ginseng radix, mountain cultivated ginseng radix, and cultivated ginseng radix on apoptosis of HL-60 cells. Kor. J. Herbology. 2004;19(2):41-50.
Park KH, Kim YS, Jeong JH. Inhibitory effects of ginseng extracts on histamine- release from rat's mast cell. Korean J. Plant Res. 2011;24(1):98-104.
Lutz TA, Woods SC. Overview of animal models of obesity. Curr Protoc Pharmacol. 2012;5(61): 1-22.
Collins S, Martin TL, Surwit RS, Robidoux J. Genetic vulnerability to diet-induced obesity in the C57BL/6J mouse: physiological and molecular characteristics. Physiol Behav. 2004;81(2):243-8.
Sato A, Kawano H, Notsu T, Ohta M, Nakakuki M, Mizuguchi K, Itoh M, Suganami T, Oqawa Y. Antiobesity effect of eicosapentaenoic acid in high-fat/high-sucrose diet- induced obesity: importance of hepatic lipogenesis. Diabetes. 2010;59(10):2495-504.
Kim JH, Kang SA, Han SM, Shim I. Comparison of the antiobesity effects of the protopanaxadioland protopanaxa- trioltype saponins of red ginseng. Phytother Res. 2009;23(1):78-85.
Tremblay A, Doucet E, Imbeault P, Mauriege P, Despres JP, Richard D. Metabolic fitness in active reducedobese individuals. Obes Res. 1999;7(6):556-63.
Oh SW, Kim BW. Effects of jowiseungcheung -tang extract on the lipid metabolism, anti-oxidation and inflammatory reflex high fat diet obese rats. Korean J Orient Int Med. 2013;34(1):1-13.
Kim YS, Kim DS, Kim SI. Ginsenoside Rh 2 and Rh 3 induce differentiation of HL-60 cells into granulocytes: modulation of protein kinase C isoforms during differentiation by ginsenoside Rh 2. Int J Biochem Cell Biol. 1998;30(3):327-38.
Chai YH, Kim BS, Kim KH, Park HJ. A study on the relationship between obesity index and examination results among visitors of a comprehensive health screening center in pusan. J Public Health Assoc. 1993; 19(2):64-77.
Yamamoto M, Kumagai A, Yamamura Y. Plasma lipid- lowering action of ginseng saponins and mechanism of the action. Am J Chin Med. 1983;11(1-4):84-7.
Shon CM, Nho MR, Lee YH, Lim JH. The clinical and cost effectiveness of medical nutrition therapy in persons with hypercholesterolemia. J Korean Diet Assoc. 2003;9(1):32-9.
Castelli WP, Doyle JT, Gordon T, Hames CG, Hjortland MC, Hulley SB, Zukel WJ. HDL cholesterol and other lipids in coronary heart disease. The cooperative lipoprotein phenotyping study. Circulation. 1977;55(5): 767-72.
Kang HC, Kim SM, Yoon BB, Kook SR, Park YS, Ko YK, Lee DJ. Relationship of body fat, lipid, blood pressure, glucose in serum to waist-hip ratio between obese and normal body mass index group. Korean J Fam Pract. 1997;18(3):317-27.
Badman MK, Flier JS. The adipocyte as an active participant in energy balance and metabolism. Gastroenterology. 2007;132(6): 2103-15.
Maffei M, Halaas J, Ravussin E, Pratley RE, Lee GH, Zhang Y, Kern PA. Leptin levels in human and rodent: measurement of plasma leptin and ob RNA in obese and weight-reduced subjects. Nat Med. 1995; 1(11):1155-61.
Naslund E, Gutniak M, Skogar S, Rossner S, Hellstrom PM. Glucagon-like peptide 1 increases the period of postprandial satiety and slows gastric emptying in obese men. Am J Clin Nutr. 1998;68(3):525-30.
Liu C, Zhang M, Hu MY, Guo HF, Li J, Yu YL, Liu XD. Increased glucagon-like peptide-1 secretion may be involved in antidiabetic effects of ginsenosides. J Endocrinol. 2013; 217(2):185-96.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.