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Kafe 바로가기주관연구기관 | 고려대학교 Korea University |
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연구책임자 | 서형주 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2017-11 |
과제시작연도 | 2016 |
주관부처 | 미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 | TRKO202000007634 |
과제고유번호 | 1711043095 |
사업명 | 개인연구지원 |
DB 구축일자 | 2020-09-26 |
키워드 | 가바.5-하이드록시트립토판.수면.불면.초파리.쥐.수용체.뇌파.행동양상 실험.GABA.5-HTP.sleeping.insomnia.Drosophila melanogaster.SD rat.receptor.brain wave.locomotor test. |
□ 연구의 목적 및 내용
• GABA 및 5-HTP의 혼합물의 수면 활성 및 수면특성 평가
• 식품 소재에서의 GABA 및 5-HTP 증진
• GABA와 5-HTP의 혼합에 의한 수면 증진
• GABA 및 5-HTP의 함유 식품 소재의 혼합사용 시 수면증진 효과
• GABA receptor와 serotonin receptor의 발현량의 변화
• 뇌에서의 GABA와 5-HTP 변화량과 잔존시간 측정
• GABA 및 5-HTP의 혼합물의 NGS를 통한 유전자 수준의 변화 확인
• GABA 및
□ 연구의 목적 및 내용
• GABA 및 5-HTP의 혼합물의 수면 활성 및 수면특성 평가
• 식품 소재에서의 GABA 및 5-HTP 증진
• GABA와 5-HTP의 혼합에 의한 수면 증진
• GABA 및 5-HTP의 함유 식품 소재의 혼합사용 시 수면증진 효과
• GABA receptor와 serotonin receptor의 발현량의 변화
• 뇌에서의 GABA와 5-HTP 변화량과 잔존시간 측정
• GABA 및 5-HTP의 혼합물의 NGS를 통한 유전자 수준의 변화 확인
• GABA 및 5-HTP의 혼합물의 연령별 수면활성 및 유전자 변화 확인
• 커피에서 GABA 및 5-HTP 증진에 따른 caffeine 효과 감소여부 확인
□ 연구결과
초파리 모델에서 GABA 및 5-HTP의 혼합물은 수면관련 패턴에 변화를 야기하였으며, 카페인을 이용한 초파리 각성모델에서 밤시간의 수면시간을 유의적으로 증가시켰음(p <0.003). 이와 관련된 요소로 GABAB-R1 및 5-HT1A 수용체의 mRNA 발현이 정상군에 비해 유의적으로 증가되었으며, 유전자 수준에서 motor neuron 및 motor activity에 관여하는 유전자의 발현을 유의적으로 감소시켰음. 또한 로스팅한 커피에 비해 팽화한 커피에서 GABA와 5-HTP가 높게 함유되어 이를 통해 카페인 효과 감소여부를 확인한 결과, 함량에 비례하여 초파리의 sleep-wake behavior에 부합되는 결과를 나타냄.
ICR-mice을 이용한 pentobarbital induced sleep test에서 GABA 및 5-HTP의 혼합물은 단일 유의적으로 수면잠복기와 수면시간을 변화시켰으며(p < 0.005), 연령별 mice에서는 6주령에서 가장 수면잠복기의 유의적인 감소(p <0.05)와 수면시간의 유의적인 증가(p <0.05)를 확인함.
SD rat을 이용한 수면구조 분석에서 GABA 및 5-HTP의 혼합물은 수면의 양과 질을 모두 유의적으로 증가시켰음(p < 0.000). 카페인을 이용한 각성모델에서도 수면잠복기, 수면시간 및 수면의 질을 유의적으로 증가시켰으며(p < 0.001), GABA 및 5-HTP의 혼합물은 장기적으로 섭취하였을 때 GABAA 수용체의 발현을 유의적으로 증가시켰으며(1.37배), 섭취 후 12시간 후 뇌에서의 GABA 함량은 정상군에 비해 유의적으로 증가되었음(1.43배).
□ 연구결과의 활용계획
• 불면증 환자 치료로 인한 사회적 비용의 최소화 및 국민 건강 증진
• 천연 수면보조제 및 수면 증진 건강기능식품 등의 수면 관련 제품의 시장이 확대
• 기능성 식품 소재의 특허권의 확보는 물론 천연물 신약과 같은 제약 산업으로도 확장 가능
(출처 : 연구결과 요약문 4p)
□ Purpose& contents
• Effects of GABA and 5-HTP on sleeping behavior and sleep architecture
• Effects of GABA and 5-HTP in food materials
• Effects of sleep-promoting by GABA/5-HTP mixture
• Effects of sleep-promoting by GABA and 5-HTP containing food ingredients
• Effects of GABA/5-H
□ Purpose& contents
• Effects of GABA and 5-HTP on sleeping behavior and sleep architecture
• Effects of GABA and 5-HTP in food materials
• Effects of sleep-promoting by GABA/5-HTP mixture
• Effects of sleep-promoting by GABA and 5-HTP containing food ingredients
• Effects of GABA/5-HTP mixture on mRNA levels
• Effects of GABA/5-HTP mixture on neuromodulator levels
• Effects of GABA/5-HTP mixture on gene level through NGS
• Effects of GABA/5-HTP mixture on age-related sleep-promoting and mRNA levels
• Effects of GABA and 5-HTP increased coffee in an invertebrate model
□ Result
The GABA/5-HTP mixture resulted in differences between groups related to sleep patterns and significantly induced subjective nighttime sleep in the awake model in Drosophila (p <0.003). These results related to transcript levels of the GABAB receptor (GABAB-R1) and serotonin receptor (5-HT1A), compared to the control group. In addition, significantly decreased expression of genes involved in synaptic target inhibition, flight behavior and dendritic induction, and gene involved in moto neuron and motor activity. The content of GABA and 5-HTP in explosion-puffed coffee was higher than that of roasted coffee, and it was found to be in accordance with the sleep-wake behavior of Drosophila on proportion to its content.
The GABA/5-HTP mixture significantly regulated the sleep latency, duration (p < 0.005) in ICR mice. There was a significant decrease (p<0.05) in sleep latency and increase (p<0.05) in sleep time with GABA/5-HTP mixture intake in 6-week old using age-specific mice.
The GABA/5-HTP mixture significantly increased the sleep quality than single administration of the amino acids (p < 0.000). Long-term administration increased the transcript levels of GABAA receptor (1.37-fold, p < 0.000) and also increased the GABA content compared with the control group 12 h after administration (1.43-fold, p < 0.000). Our available evidence suggests that the GABA/5-HTP mixture modulates both GABAergic and serotonergic signaling. Moreover, the sleep architecture can be controlled by the regulation of GABAA receptor and GABA content with 5-HTP.
□ Expected Contribution
• Minimize the social costs of treating insomnia and promote public health.
• Expand the market of sleep-related products such as natural sleep aids and sleep enhancement supplements
• Secure patents in the functional food material and evaluate natural products for pharmaceutical industry
(출처 : SUMMARY 5p)
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