[논문]면화자 정유의 기억력 손상 완화 효과

이지혜; 정은미; 이은홍; 장귀영; 서경혜; 김미려; 정지욱

doi:10.6116/kjh.2021.36.2.1.

[국내논문] 면화자 정유의 기억력 손상 완화 효과
Gossypii Semen oil alleviates memory dysfunction in scopolamine-treated mice 원문보기

大韓本草學會誌 = The Korea journal of herbology, v.36 no.2, 2021년, pp.1 - 9

이지혜 (대구한의대학교 바이오산업대학 바이오산업융합학부) , 정은미 (대구한의대학교 바이오산업대학 바이오산업융합학부) , 이은홍 (대구한의대학교 바이오산업대학 바이오산업융합학부) , 장귀영 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부) , 서경혜 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부) , 김미려 (대구한의대학교 한의과대학 본초약리학교실) , 정지욱 (대구한의대학교 바이오산업대학 바이오산업융합학부)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives : Gossypium arboreum (cotton) is traditionally used to treat various health disorders. However, anti-amnesic effect of G. arboreum has not been reported. The objective of this study was to investigate in-vivo the anti-amnesic effects along with in vitro antioxidant and acetylcholinesterase (AChE) inhibition potential in G. arboreum seed essential oil. Methods : The essential oil of G. arboreum obtained by solid phase microextraction (SPME) techniques were identified by gas chromatography-mass spectroscopy (GC-MS). 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) assay were performed to determine the antioxidant activity at various concentrations (312.5, 625, 1250, 2500, 5000, 10000 ㎍/㎖. Y-maze, passive avoidance and Morris water maze tests were carried out to evaluate improved effect on scopolamine (1 mg/kg)-induced memory dysfunction at the dose level of 50, 100 and 200 mg/kg. Donepezil (5 mg/kg) was used as a positive drug control. We performed acetylcholinesterase (AChE) activity assay in ex vivo. Results : Five volatile compounds were identified in G. arboreum. The assays of DPPH and ABTS revealed that G. arboreum increased antioxidant activity in a dose-dependent manner. G. arboreum ameliorated the percent of spontaneous alternation in the Y-maze test, shortened step-through latency in the passive avoidance test, and increased swimming time in the target zone in the Morris water maze test. In addition, G. arboreum inhibited the AChE activity. Conclusions : Based on these findings, G. arboreum may aid in the prevention and treatment of learning and memory-deficit disorders through antioxidant and AChE inhibitory activities.

주제어

표/그림 (7)

그림 Fig. 1. GC-MS chromatogram (total ion current) of Gossypii Semen oil.
그림 Fig. 2. DPPH free radical-scavenging activity of Gossypii Semen oil. The reaction mixture contained 0.1 mM DPPH in the presence or absence of Gossypii Semen oil for 30 min. The values represent the mean±SEM for triplicate experiments.
그림 Fig. 3. ABTS radical scavenging activity of Gossypii Semen oil. The reaction mixture contained 7 mM ABTS and 2.5 mM potassium persulfate in the presence or absence of Gossypii Semen oil for 7 min. The values represent the mean±SEM for triplicate experiments.
그림 Fig. 4. Effect of Gossypii Semen oil on scopolamine-induced amnesia model mice in the Y-maze test. The spontaneous alternation (A) and the number of arm entries (B) during an 8 min session were measured. Data represent means ± S.E.M (n=10). ***P < 0.001 as compared with the NOR group, #P < 0.05, ###P < 0.001 as compared with the CON group.
그림 Fig. 5. Effect of Gossypii Semen oil on scopolamine-induced amnesia model in the passive avoidance test. Data represent means ± S.E.M (n=9). ***P < 0.001 as compared with the NOR group, #P < 0.05, ###P < 0.001 as compared with the CON group.
그림 Fig. 6. Effect of Gossypii Semen oil on scopolamine-induced amnesia model in the Morris water maze test. Data represent means ± S.E.M (n=6). *P < 0.05, ***P < 0.001 as compared with the NOR group, #P < 0.05, ##P < 0.01, ###P < 0.001 as compared with the CON group.
그림 Fig. 7. Effects of Gossypii Semen oil on the AChE activity. AChE activity was normalized to control measurement. The data were made using GraphPad Prism. The values represent the mean±SEM for triplicate experiments.

AI 본문요약
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문제 정의

한의학에서는 치매를 痴呆, 呆病, 文痴, 愚痴, 癲狂 등의 범주로 보고, 증상 관리에 대해 기술하고 있으며 치매에 대한 한의 평가도구 연구로 肝腎陰虛, 氣滯血瘀, 氣血兩虛, 火熱熾盛, 痰濁阻竅, 脾腎陽虛의 6가지 치매 변증 지표를 확립하여 실제 임상에서 진단한 결과 肝腎陰虛의 환자 비율이 가장 높게 나타났다²¹⁾. 따라서 補腎하는 효능을 지닌 면화 자가 항치매 효과를 나타내는지 본 연구를 수행하였다.
따라서 본 연구의 목적은 면화자 헥산(hexane) 추출물의항산화능 및 알츠하이머병의 인지 및 기억력 개선능을 밝히고자 하는 것이며, 이를 위하여 DPPH, ABTS 라디컬 소거 능을 확인하고 scopolamine으로 유도한 건망증 모델을 이용하여 Y-미로, 수동 회피 및 모리스 수중 미로 시험을 통하여 기억력 및 인지 기능 개선을 확인하였다.

제안 방법

1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 라디컬 소거 능은 화학적으로 안정화된 자유 라디칼인 짙은 보라색의 DPPH를방향족 아민류 등에 의해 환원되어 색이 탈색되는 것을 이용하여 항산화 물질의 활성을 측정하는 것으로 각 시료를 증류수에 녹인 후 0.2 mM DPPH 용액과 100 ㎕씩 동량으로 혼합하여 암실에서 30분간 반응시킨 후 517 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 양성 대조군은 ascorbic acid를 사용하여 비교 분석하였고 자유 라디컬 소거능은 아래의 식을 이용하여 계산하였다.
2, 2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate) (ABTS) 라디컬 소거능은 ABTS와 potassium per sulfate와 반응 시켜 짙은 청록색의 안정화된 ABTS 자유 라디컬을 생성하여 항산화 물질에 의해 탈색되는 것을 이용하여 항산화 물질의 활성을 측정하는 것으로 7 mM ABTS와 2.4 mM potassium persulfate를 1:1(v:v)로 혼합하여 냉암소에서 12 ~ 16시간 반응시켜 ABTS+를 형성시킨 후 734 ㎚에서 흡광도를 0.7 ± 0.03으로 에탄올로 희석한 ABTS 기질 용액을 사용하였다. 각 시료를 증류수에 녹인 후 ABTS+ 용액과 100 ㎕씩 동량으로 혼합하여 암실에서 7분간 반응시킨 후 734 ㎚ 에서 흡광도를 측정하였다.
SPME는 65 ㎛ -PDMS/DVB (Polydimethylsiloxane/divinylbenzene) fiber를 이용하여 60℃에서 10분 동안 추출, 흡착하였다. GC-MS 분석은 HP-5MS 컬럼 (30 m × 0.25 ㎜, 0.25 ㎛, Agilent Technologies, CA, USA)을 사용하여 80℃에서 5분 동안 유지하고 240℃까지 10℃/min으로 승온 후 34분 동안 유지하였다. 정유성분의 동정은 NIST 14 mass spectral library를 이용하였다.
Hexane 5 L에 약재 500 g을 넣고 상온에서 24 시간 동안 침출시켰으며, 추출액은 여과지(Advantec No. 2)로여과하여 여액을 회수하고 걸러진 추재에 다시 동량의 용매를 가하여 총 3회 반복 추출하였다. 추출물은 30℃에서 감압 농축하여 용매를 제거하고 -20℃에 보관하여 실험에 사용하였다 (수득율:12.
순화 기간을 거친 실험 동물에게 행동 실험 1시간 전 면화자 50, 100 또는 200 ㎎/㎏를경구 투여하고 30분 뒤 scopolamine 1 ㎎/㎏을 복강 투여하여 기억 손상을 유발하였다. Y-미로 시험과 수동 회피 시험은 약물을 단회 투여하였고, 모리스 수중 미로 시험은 매일 행동실험 전 약물을 투여하였다. 본 연구에서 진행된 동물실험 절차는 대구한의대학교 동물실험윤리위원회의 사전심의와 윤리 규정을 준수하여 수행하였다(승인번호:DHU2019-042).
03으로 에탄올로 희석한 ABTS 기질 용액을 사용하였다. 각 시료를 증류수에 녹인 후 ABTS+ 용액과 100 ㎕씩 동량으로 혼합하여 암실에서 7분간 반응시킨 후 734 ㎚ 에서 흡광도를 측정하였다. 양성 대조군은 ascorbic acid를 사용하여 비교 분석하였고 자유 라디컬 소거능은 아래의 식을 이용하여 계산하였다.
면화자 헥산 추출물의 단기 기억, 공간 학습과 관련하여 working memory 개선 효과를 확인하기 위하여 Y-미로 시험을 실시하여 Fig. 4와 같은 결과를 얻었다. 자발적 변경 행동력에서 정상쥐인 NOR군은 77.
면화자 헥산 추출물의 장기 공간 기억과 관련하여 working memory 개선 효과를 확인하기 위하여 모리스 수중 미로 시험을 실시하여 Fig. 6과 같은 결과를 얻었다. 도피대를 찾아가는데 걸리는 시간은 scopolamine을 주입한 CON군은 첫날과 비슷한 수준인 반면 정상쥐인 NOR군은 학습이 진행됨에 따라 빨라지는 것을 확인 할 수 있었다(p<0.
면화자 헥산 추출물의 장기 기억과 관련하여 working memory 개선 효과를 확인하기 위하여 수동 회피 시험을 실시하여 Fig. 5와 같은 결과를 얻었다. Acquisition trial에서 어두운 방에 머무른 시간은 모든 실험군간 차이가 없었으나 retention trial에서 정상쥐인 NOR군의 어두운 방에 머무른 시간이 300.
면화자 헥산 추출물의 항산화 효과를 확인하기 위하여 ABTS 라디컬 소거능을 측정하여 Fig. 3과 같은 결과를 얻었다. 양성대조군으로 사용한 ascorbic acid는 99.
면화자 헥산 추출물의 항산화 효과를 확인하기 위하여 DPPH 라디컬 소거능을 측정하여 Fig. 2와 같은 결과를 얻었다. 양성대조군으로 사용한 ascorbic acid는 99.
본 연구는 면화자의 기억 개선 효과 및 기전을 알아보기 위하여 DPPH 및 ABTS 라디컬 소거능과 scopolamine으로 유도한 건망증 동물 모델에서 Y-미로, 수동 회피, 모리스 수중 미로 시험, 아세틸콜린에스테라아제 활성 저해능을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
하였다. 수동회피 상자는 어두운 방과 밝은 방으로 나누어져 있으며, 밝은 방에 실험동물을 넣으면 어두운 방으로 넘어가는데 그 순간 5초간 0.5 mA의 전기충격을 가하였다. 전기충격을 가한 다음 날 실험동물을 밝은 방에 다시 넣었을 때 어두운 방에서의 전기충격을 기억하여 밝은 방에 머무르게 되는데, 이때 체류하는 시간(step-through latency)을 측정하여 기억력을 평가하였다.
사육기간 중 식이와 물은 자유 섭취시켰으며 사육실 온도는 23 ± 1℃, 습도 50 ± 5%, 조명시간 07:00 ~ 19:00(12시간 주기)로 환경을 유지하였다. 순화 기간을 거친 실험 동물에게 행동 실험 1시간 전 면화자 50, 100 또는 200 ㎎/㎏를경구 투여하고 30분 뒤 scopolamine 1 ㎎/㎏을 복강 투여하여 기억 손상을 유발하였다. Y-미로 시험과 수동 회피 시험은 약물을 단회 투여하였고, 모리스 수중 미로 시험은 매일 행동실험 전 약물을 투여하였다.
대조군으로는 효소를 첨가하지 않고 sodium phosphate buffer를 첨가한 반응액을 사용하였고, ASCh를 첨가하지 않은 반응액으로 시료와 효소 활성용 시약간의 비특이적 반응이 일어나지 않았음을 확인하였다. 시료를 첨가하지 않은 반응액을 AChE의 활성도를 100%로 하였을 때 각 시료를 첨가한 반응액의 AChE 활성 저해도를 그래프로 나타내었다.
0)를 이용하여 균질화하고, 12, 500 rpm, 20분간 원심분리 후 얻은 상층액을 이용하여 AChE 활성을 측정하는데 효소로 사용하였다. 시료와 양성 대조군으로 사용한 donepezil(Sigma-aldrich, USA)을 단계별 희석하여 사용하였다. Sodium phosphate buffer 134 ㎕, 75 mM ASCh 1 ㎕, 10 mM Ellman’s 용액(5, 5’-dithiobis- 2- nitrobenzoic acid) 5 ㎕, 시료 또는 donepezil을 50 ㎕ 넣고 25℃에서 10분간 반응 후 효소원 10 ㎕를 넣고 25℃에서 5분간 반응 후 405 ㎚에서 흡광도를 측정하였다.
원형 수조에서 4개의 표지판을 설치하여 4분면으로 나누어 입수하는 위치를 다르게 하여 하루 4번씩 반복하여 60초간 진행하였으며 실험동물이 60초 안에 도피대를 찾으면 실험을 완료하였고 찾지 못한 경우 손으로 위치를 안내해주어 10초간 머무르게 하였다. 실험 마지막 날 도피대를 제거하고 학습능력을 측정하기 위해 60초간 도피대가 있었던 구역에 머무르는 시간을 측정하였고 모든 실험은 Ethovision program(Noldus, Netherlands)을이용하여 기록 및 측정하였다.
이 장치는 검정색의 polyvinyl plastic으로 구성되어 있고, 세 개의 가지를 각각 A, B, C로 정한 뒤에 실험을 진행하였다. 실험동물을 넣고 8분 동안 각 가지에 실험동물의 꼬리까지 가지에 들어갈 때의 횟수와, 각 가지에 차례로 들어간 경우를 헤아려 1점(실제변경, actual alternation) 씩부여하였다. 변경 행동력(alternation behavior)은 세 가지 모두에 겹치지 않게 들어가는 것으로 정의되며, 다음의 수학식에 의해 계산하였다.
찾아가는데 걸리는 시간을 측정하였다. 원형 수조에서 4개의 표지판을 설치하여 4분면으로 나누어 입수하는 위치를 다르게 하여 하루 4번씩 반복하여 60초간 진행하였으며 실험동물이 60초 안에 도피대를 찾으면 실험을 완료하였고 찾지 못한 경우 손으로 위치를 안내해주어 10초간 머무르게 하였다. 실험 마지막 날 도피대를 제거하고 학습능력을 측정하기 위해 60초간 도피대가 있었던 구역에 머무르는 시간을 측정하였고 모든 실험은 Ethovision program(Noldus, Netherlands)을이용하여 기록 및 측정하였다.
측정 장비는 세 개의 가지로 구성되어 있으며 각 가지의 길이는 42 ㎝, 넓이는 3 ㎝, 높이는 12 ㎝이고 세 가지가 접히는 각도는 120°이다. 이 장치는 검정색의 polyvinyl plastic으로 구성되어 있고, 세 개의 가지를 각각 A, B, C로 정한 뒤에 실험을 진행하였다. 실험동물을 넣고 8분 동안 각 가지에 실험동물의 꼬리까지 가지에 들어갈 때의 횟수와, 각 가지에 차례로 들어간 경우를 헤아려 1점(실제변경, actual alternation) 씩부여하였다.
5 mA의 전기충격을 가하였다. 전기충격을 가한 다음 날 실험동물을 밝은 방에 다시 넣었을 때 어두운 방에서의 전기충격을 기억하여 밝은 방에 머무르게 되는데, 이때 체류하는 시간(step-through latency)을 측정하여 기억력을 평가하였다.
해마 의존적 공간학습 및 장기 기억력 개선에 대한 실험으로 원형으로 된 지름 90 ㎝, 높이 45 ㎝의 수조의 사분면 한 구역에 지름 9 ㎝, 높이 25 ㎝의 도피대를 설치하고 20 ± 2℃ 깨끗한 물을 도피대 보다 1 ㎝ 정도 위로 채운 뒤 실험 동물이 도피 대를 찾아가는데 걸리는 시간을 측정하였다. 원형 수조에서 4개의 표지판을 설치하여 4분면으로 나누어 입수하는 위치를 다르게 하여 하루 4번씩 반복하여 60초간 진행하였으며 실험동물이 60초 안에 도피대를 찾으면 실험을 완료하였고 찾지 못한 경우 손으로 위치를 안내해주어 10초간 머무르게 하였다.

대상 데이터

4주령 수컷 ICR mouse를 대한바이오링크(Chungbuk, Korea)로부터 공급받아 1주일 동안 순화 후 실험에 사용하였다. 사육기간 중 식이와 물은 자유 섭취시켰으며 사육실 온도는 23 ± 1℃, 습도 50 ± 5%, 조명시간 07:00 ~ 19:00(12시간 주기)로 환경을 유지하였다.
본 실험에 연구에 사용된 면화자(Gossypii Semen)는 국내에서 생산된 것을 한국생약협회(Seoul, Korea)에서 구입하여사용하였다. Hexane 5 L에 약재 500 g을 넣고 상온에서 24 시간 동안 침출시켰으며, 추출액은 여과지(Advantec No.

데이터처리

본 연구의 모든 실험 결과는 mean±standard error of mean(SEM)으로 표시하였으며, Prism 5(GraphPad Software, Inc., San Diego, USA)를 사용하여 일원배치분산분석을 실시하고 Newman-Keuls test로 사후 검증을 하였다. 각 군의 평균 차이에 대한 통계적 유의성을 p-value<0.

이론/모형

AChE 활성 억제능을 확인하기 위해서 Ellman GL 등¹⁸⁾의방법인 acetylthiocholine iodide(ASCh)를 기질로 사용한 비색분석법으로 실험하였다. 실험에 사용하지 않은 실험 동물을 경추 탈골 후 전체 뇌를 적출하여 차가운 sodium phosphate buffer(100 mM, pH 8.
단기 기억력을 측정하는 실험으로 순차적으로 행동하는 능력을 평가하기 위한 방법으로 Y-미로 시험을 실시하였다. 측정 장비는 세 개의 가지로 구성되어 있으며 각 가지의 길이는 42 ㎝, 넓이는 3 ㎝, 높이는 12 ㎝이고 세 가지가 접히는 각도는 120°이다.
면화자의 향기성분 분석은 GC-MS(Gas chromatography- mass spectrometry, GCMS-QP2020, Shimadzu Co., Japan) 를 이용하였으며, 시료로부터 휘발성 성분의 추출은 SPME (Solid phase microextraction, AOC-6000, Shimadzu Co., Japan)를 사용하였다. SPME는 65 ㎛ -PDMS/DVB (Polydimethylsiloxane/divinylbenzene) fiber를 이용하여 60℃에서 10분 동안 추출, 흡착하였다.
해마의 조건화된 기억과 변연계와 관련 있는 기억에 관한 영향 및 working memory ability를 평가하기 위해 회피학습 상자((주)정도비앤피, 서울, 한국)를 이용하여 실험을 하였다. 수동회피 상자는 어두운 방과 밝은 방으로 나누어져 있으며, 밝은 방에 실험동물을 넣으면 어두운 방으로 넘어가는데 그 순간 5초간 0.

성능/효과

1. 면화자의 DPPH와 ABTS 라디컬 소거능은 농도 의존적으로 증가하였다.
2. 면화자는 Y-미로 시험에서 자발적 변경 행동력을 농도 의존적으로 증가시키고 총 입장횟수에는 영향을 미치지 않았다.
3. 면화자는 수동 회피 시험에서 step-through latency를 농도 의존적으로 증가시켰다.
4. 면화자는 모리스 수중 미로 시험에서 escape latency를 감소시키고, 도피대가 있었던 구역에서 헤엄치는 시간이 증가하였다.
5. 면화자는 아세틸콜린에스테라아제 IC₅₀값이 0.9127㎍/㎖로 나타났다.
5와 같은 결과를 얻었다. Acquisition trial에서 어두운 방에 머무른 시간은 모든 실험군간 차이가 없었으나 retention trial에서 정상쥐인 NOR군의 어두운 방에 머무른 시간이 300.0 ± 0.0초인 반면 scopolamine을 주입한 CON 군은 91.7 ± 11.4초로 유의하게 감소하는 것을 확인 할 수 있었다(p<0.001). 이에 면화자 헥산 추출물 50, 100 또는 200 ㎎/㎏를 투여하고 scopolamine을 주사한 실험군에서는 각각 137.
Scopolamine을 투여하여 건망증을 유도한 실험동물의 기억력을 평가하는 대표적인 행동실험인 Y-미로 시험에서 NOR군에 비하여 CON군의 자발적 변경 행동력이 41.5% 감소하였고 면화자 50, 100 및 200 ㎎/㎏ 투여한 실험군에서 농도 의존적으로 증가하여 면화자 200 ㎎/㎏군과 양성대조군이 NOR군과 비슷한 수준을 나타냈다. 또한 수동 회피 시험에서 NOR군에 비하여 CON군의 retention trial이 69.
4% 감소하였고 면화자 50, 100 및 200 ㎎/㎏ 투여한 실험군에서 농도 의존적으로 증가하였다. 가장 우수한 효능을 나타낸 면화자 200 ㎎/㎏은 모리스 수중 미로 시험에서도 학습기간 동안 escape latency가 감소하였고 probe test에서도 NOR군에 비하여 CON군의 헤엄시간이 35.2% 감소하였으나 면화자 200 ㎎/㎏군은 증가하여 DNPZ군과 비슷한 수준을 나타냈다. 이를 통하여 면화자가 scopolamine으로 유도한 건망증 모델에서 단기, 장기 및 공간 기억력을 개선시키는 것을 확인하였다.
Sodium phosphate buffer 134 ㎕, 75 mM ASCh 1 ㎕, 10 mM Ellman’s 용액(5, 5’-dithiobis- 2- nitrobenzoic acid) 5 ㎕, 시료 또는 donepezil을 50 ㎕ 넣고 25℃에서 10분간 반응 후 효소원 10 ㎕를 넣고 25℃에서 5분간 반응 후 405 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 대조군으로는 효소를 첨가하지 않고 sodium phosphate buffer를 첨가한 반응액을 사용하였고, ASCh를 첨가하지 않은 반응액으로 시료와 효소 활성용 시약간의 비특이적 반응이 일어나지 않았음을 확인하였다. 시료를 첨가하지 않은 반응액을 AChE의 활성도를 100%로 하였을 때 각 시료를 첨가한 반응액의 AChE 활성 저해도를 그래프로 나타내었다.
6A). 도피대를 제거하고 도피 대가 머무른 구역에서 헤엄친 시간을 측정한 결과 NOR군은 45.3 ± 6.1초인 반면 CON군은 29.4 ± 2.0초로 감소하였고 (p<0.05) 면화자 헥산 추출물 200 ㎎/㎏을 투여한 실험군은 42.2 ± 2.4초, DNPZ군은 44.2 ± 4.0초로 나타나 scopolamine 에 의해 감소된 도피대가 머무른 구역에 헤엄친 시간이 면화 자 헥산 추출물가 증가시키는 것을 확인하였다(Fig. 6B).
6과 같은 결과를 얻었다. 도피대를 찾아가는데 걸리는 시간은 scopolamine을 주입한 CON군은 첫날과 비슷한 수준인 반면 정상쥐인 NOR군은 학습이 진행됨에 따라 빨라지는 것을 확인 할 수 있었다(p<0.001). 앞선 실험에서 가장 효과가 좋았던 면화자 헥산 추출물 200 ㎎/㎏를투여하고 scopolamine을 주사한 실험군에서는 학습이 진행됨에 따라 도피대를 찾아가는데 걸리는 시간이 짧아졌고 양성대조군으로 donepezil을 투여하고 scopolamine을 주사한 DNPZ군은 역시 그 시간이 짧아져 scopolamine에 의해 도피 대를 찾아가는데 걸리는 긴 시간이 면화자 헥산 추출물가 감소시키는 것을 확인하였다(Fig.
2%로 나타나 scopolamine에 의해 감소된 자발적 변경행동력을 면화자 헥산 추출물가 농도 의존적으로 증가시키는 경향을 확인하였다. 또한 각 가지에 들어간 총 입장횟수를 비교한 결과 모든 실험군간 유의한 차이가 없었다.
5% 감소하였고 면화자 50, 100 및 200 ㎎/㎏ 투여한 실험군에서 농도 의존적으로 증가하여 면화자 200 ㎎/㎏군과 양성대조군이 NOR군과 비슷한 수준을 나타냈다. 또한 수동 회피 시험에서 NOR군에 비하여 CON군의 retention trial이 69.4% 감소하였고 면화자 50, 100 및 200 ㎎/㎏ 투여한 실험군에서 농도 의존적으로 증가하였다. 가장 우수한 효능을 나타낸 면화자 200 ㎎/㎏은 모리스 수중 미로 시험에서도 학습기간 동안 escape latency가 감소하였고 probe test에서도 NOR군에 비하여 CON군의 헤엄시간이 35.
ABTS는 수용성이나 유기 용매에 녹아 용매가 다른 시료나 pH가 다른 시료의 항산화능을 짧은 시간에 측정할 수 있는 장점이 있다²⁹⁾. 본 연구에서 132.5~10000 ㎍/㎖ 농도의 면화 자를 분석한 결과 1.3~30.3%의 DPPH 라디컬 소거능과 2.7~23.4%의 ABTS 라디컬 소거능을 나타내었다. 이전 연구에서 목화 부위별 항산화능을 측정한 결과 다래껍질, 잎, 종자 순으로 DPPH 라디컬 소거능을 나타냈고, 잎, 다래껍질, 종자 순으로 높은 ABTS 라디컬 소거능을 나타냈다.
001). 앞선 실험에서 가장 효과가 좋았던 면화자 헥산 추출물 200 ㎎/㎏를투여하고 scopolamine을 주사한 실험군에서는 학습이 진행됨에 따라 도피대를 찾아가는데 걸리는 시간이 짧아졌고 양성대조군으로 donepezil을 투여하고 scopolamine을 주사한 DNPZ군은 역시 그 시간이 짧아져 scopolamine에 의해 도피 대를 찾아가는데 걸리는 긴 시간이 면화자 헥산 추출물가 감소시키는 것을 확인하였다(Fig. 6A). 도피대를 제거하고 도피 대가 머무른 구역에서 헤엄친 시간을 측정한 결과 NOR군은 45.
3과 같은 결과를 얻었다. 양성대조군으로 사용한 ascorbic acid는 99.9 ± 0.2%를 나타내었고, 면화자 헥산 추출물 132.5, 625, 1250, 2500, 5000, 10000 ㎍/㎖ 농도에서 각각 2.7 ± 0.8%, 4.2 ± 0.6%, 7.1 ± 0.5%, 10.9 ± 0.5%, 14.3 ± 0.8%, 23.4 ± 1.2%로 농도 의존적으로 항산화 활성이 증가하는 경향을 확인하였다.
2와 같은 결과를 얻었다. 양성대조군으로 사용한 ascorbic acid는 99.9 ± 0.7%를 나타내었고, 면화자 헥산 추출물 132.5, 625, 1250, 2500, 5000, 10000 ㎕/㎖ 농도에서 각각 1.3 ± 0.5%, 3.9 ± 0.0%, 8.9 ± 0.5%, 14.7 ± 0.9%, 21.3 ± 1.0%, 30.3 ± 0.7%로 농도 의존적으로 항산화 활성이 증가하는 경향을 확인하였다.
2% 감소하였으나 면화자 200 ㎎/㎏군은 증가하여 DNPZ군과 비슷한 수준을 나타냈다. 이를 통하여 면화자가 scopolamine으로 유도한 건망증 모델에서 단기, 장기 및 공간 기억력을 개선시키는 것을 확인하였다. 최근 구상나무 잎³⁴⁾, 세이지³⁵⁾, 은반백리향⁸⁾, 로즈마리³⁶⁾, 라벤더³⁷⁾ 등 정유의 흡입 또는 투여로 기억력 개선 효과가 보고되었을 뿐만 아니라 우울³⁸⁾, 불안³⁹⁾ 등 정유의 뇌 질환 개선 연구가 진행되고 있는데 한약재인 면화자 정유의 기억력 개선 효능을 통하여 한의학적 적용 뿐만 아니라 실생활에 적용할 수 있을 것이라 생각된다.
이상의 결과로 보아 면화자 정유는 항산화 효능을 가지고 scopolamine 유도 기억력 손상 동물 모델에서 단기 및 장기기억력을 개선시키며 AChE 저해능을 나타냈다. 이를 통해 면화 자는 기억력 감퇴와 관련한 건강 기능 식품 또는 의약 원료 등 기능성 소재로 응용 가능성이 있는 약물로 사료된다.
001). 이에 면화자 헥산 추출물 50, 100 또는 200 ㎎/㎏를 투여하고 scopolamine을 주사한 실험군에서는 각각 137.3 ± 15.6초, 185.3 ± 19.2초, 241.8 ±1 9.6초로 나타났고 양성대조군으로 donepezil을 투여하고 scopolamine을 주사한 DNPZ군은 286.0 ± 7.3초로 나타나 scopolamine에 의해 감소된 어두운 방에 머무른 시간을 면화자 헥산 추출 물가 농도 의존적으로 증가시키는 경향을 확인하였다.
001). 이에 면화자 헥산 추출물 50, 100 또는 200 ㎎/㎏를 투여하고 scopolamine을 주사한 실험군에서는 각각 55.8 ± 2.7%, 68.2 ± 4.1%, 78.2 ± 2.2%로 나타나 scopolamine에 의해 감소된 자발적 변경행동력을 면화자 헥산 추출물가 농도 의존적으로 증가시키는 경향을 확인하였다. 또한 각 가지에 들어간 총 입장횟수를 비교한 결과 모든 실험군간 유의한 차이가 없었다.
4와 같은 결과를 얻었다. 자발적 변경 행동력에서 정상쥐인 NOR군은 77.7 ± 3.2%로 높게 나타난 반면 scopolamine을 주입한 CON군은 45.4 ± 3.7%로 유의하게 감소하는 것을 확인 할 수 있었다(p<0.001). 이에 면화자 헥산 추출물 50, 100 또는 200 ㎎/㎏를 투여하고 scopolamine을 주사한 실험군에서는 각각 55.

후속연구

따라서 면화자는 DPPH와 ABTS 라디컬 소거능, scopolamine 유도 건망증 모델의 기억력 개선 및 아세틸콜린에스테라아제 저해 효과를 나타내어 치매 질환 치료 및 예방을 위한 기능성 소재로 응용 가능성이 있을 것으로 사료된다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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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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