보고서 정보
주관연구기관 |
고려대학교 Korea University |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2015-09 |
과제시작연도 |
2014 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 |
TRKO201600010234 |
과제고유번호 |
1345221629 |
사업명 |
일반연구자지원 |
DB 구축일자 |
2016-10-08
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201600010234 |
초록
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○ 본 연구는 흑미(흑미, 찰흑미, 발아흑미, 발아찰흑미)로부터 항당뇨/항비만성 소재를 개발하고자 활성 및 작용기전을 nutrigenomic/proteomic analysis를 통하여 해석하였음
○ 상기 흑미 4종의 glucose uptake/transport 조절 활성에 관한 작용기전을 각각 소장 및 근육 세포에서 평가한 결과, 발아찰흑미 추출물이 α-glucosidase 저해, 소장 세포 내 포도당 흡수 저해, 근육 세포 내 포도당 흡수 촉진등에 있어 가장 높게 나타내었음
○ 발아찰흑미 추출물은 소장 세포 내 포도당
○ 본 연구는 흑미(흑미, 찰흑미, 발아흑미, 발아찰흑미)로부터 항당뇨/항비만성 소재를 개발하고자 활성 및 작용기전을 nutrigenomic/proteomic analysis를 통하여 해석하였음
○ 상기 흑미 4종의 glucose uptake/transport 조절 활성에 관한 작용기전을 각각 소장 및 근육 세포에서 평가한 결과, 발아찰흑미 추출물이 α-glucosidase 저해, 소장 세포 내 포도당 흡수 저해, 근육 세포 내 포도당 흡수 촉진등에 있어 가장 높게 나타내었음
○ 발아찰흑미 추출물은 소장 세포 내 포도당 흡수에 관여하는 SGLT1, GLUT2, HNF1β, HNF1α, 신장 세포 내포도당 흡수에 관여하는 SGLT2의 mRNA 및 단백질 수준에서 저해함과 동시에 근육세포 내 GLUT4 translocation에 관련된 IRS1, PI3K, PKB/Akt, GSK3β, GS1, GLUT4 등의 발현을 mRNA 및 단백질 수준에서 촉진하였음
○ 상기 흑미 4종의 지방세포 분화 및 지방축적 억제활성에 관한 작용기전을 성숙지방세포 수준에서 해석한 결과, 발아찰흑미 추출물에서 가장 높은 지방세포 분화 및 지방축적 억제활성을 확인하였음
○ 발아찰흑미 추출물이 성숙지방세포 내 adipogenesis와 lipogenesis에 관여하는 C/EBPβ, C/EBPα, PPARγ,SREBP-1c, aP2, LPL, FAS 등의 발현을 저해, lipolysis, β-oxidation, thermogenesis에 관여하는 전사인자 및 효소인 ATGL, HSL, CPT1, UCP2 등의 발현을 촉진함을 RT-PCR, Western blot, Immunofluorescence 등을 통해 확인하였음
○ In vitro 수준에서 선정된 발아찰흑미의 항당뇨/항비만 효능 및 작용기전을 동물모델을 사용하여 nutrigenomic/proteomic analysis를 통하여 해석하였음
○ STZ 유도 당뇨모델 랫드에서 항당뇨 관련 혈당, 인슐린 등 생화학적 지표를 측정, 평가한 결과, 발아찰흑미 섭취군에서 당뇨유발 대조군에 비해 혈당, 인슐린, 중성지방, 콜레스테롤, ALT, AST 등의 수치를 낮춤을 확인하였음. 뿐만 아니라 발아찰흑미는 손상된 췌장 내 베타세포에 대한 회복시킴과 상기 소장 및 신장,근육, 췌장 조직 내 혈당 흡수 조절 관련 인자들의 mRNA 및 단백질 발현 수준을 up or down regulation 시킴으로써 혈당 강하 작용을 가짐을 RT-PCR, Western blot, Immunohistochemistry 등을 통해 확인하였음
○ 발아찰흑미는 고지방식이 유도 비만모델 쥐에서 체중 및 부고환 지방 무게를 감소시켰고, 중성지방, 콜레스테롤, LDL, AST, ALT 등 수치를 낮춤을 확인하였음. 상기 간, 부고환지방 조직 내 adipogenesis, lipogenesis 관련 mRNA와 단백질 수준이 비만모델 쥐에 비해 발아찰흑미 섭취군에서 저해, lipolysis, β-oxidation, thermogenesis 관련 mRNA 및 단백질 수준이 증가됨을 RT-PCR, Western blot, Immunohistochemistry 등을 통해 확인하였음
○ 상기 1~4차년도 연구결과를 기반으로 in vitro 및 in vivo 상에서 확인된 발아찰흑미 추출물을 대상으로 분리 및 정제를 통해 흑미의 소재화를 위한 연구를 수행하였음
○ 항당뇨/항비만 활성 phytochemicals를 solvent partition, open column chromatography, TLC, HPLC,EI/MS 등의 기법을 통해 분리정제하고 구조 및 특성을 규명하였음
○ 상법을 통해 정제된 발아찰흑미 메탄올 추출물의 구조 및 특성을 분석한 결과, 1,2-benzenediol이 항당뇨/항비만 최대공약 활성을 갖는 물질인 것으로 판명되었음
○ 향후 정제된 물질이 가지는 항당뇨/항비만 활성특성과 그 외 검출되는 다른 물질과의 시너지 효과 가능성 여부를 상기 assay를 통해 확인한 후 해당 물질의 최대 활성 검토와 산업적 실용화 여부를 검토할 필요성이 제기되었음
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