Microsoft Word - 영양434-1.doc

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서필 한
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1 한국영양학회지 (Koren J Nutr) 2010; 43(4): 333 ~ 341 DOI /kjn 야콘잎발효차가고지방식이와스트렙토조토신으로유도한제2형당뇨마우스의혈당및당대사에미치는영향 김인숙 1 이진 2 이점숙 2 신동영 3 김명주 4 이미경 2 순천대학교교육대학원영양교육전공, 1 순천대학교식품영양학과, 2 순천대학교자원식물개발학과, 3 대구산업정보대학호텔조리계열 4 Effect of Fermented Ycon (Smllnthus Sonchifolius) Leves Te on Blood Glucose Levels nd Glucose Metolism in High-Ft Diet nd Streptozotocin-Induced Type 2 Dietic Mice Kim, In-Sook 1 Lee, Jin 2 Lee, Jeom-Sook 2 Shin, Dong-Young 3 Kim, Myung-Joo 4 Lee, Mi-Kyung 2 1 Deprtment of Nutrition Eduction, Grdute School of Eduction, Sunchon Ntionl University, Suncheon , Kore 2 Deprtment. of Food nd Nutrition, Sunchon Ntionl University, Suncheon , Kore 2 Deprtment of Development in Resource Plnts, Sunchon Ntionl University, Suncheon , Kore 4 Fculty of Hotel Cuisine, Degu Polytechnic College, Degu , Kore ABSTRACT The im of this study ws to investigte the hypolgycemic ctivity of wter extrct of fermented ycon (Smllnthus sonchifolius) leves te (Ycon LWE) in high-ft diet (HFD)/streptozotocin (STZ)-induced dietic mice. Mle ICR mice were fed with HFD (37% clories from ft) for 4 weeks prior to intrperitonel injection with STZ (100 mg/kg ody weight). Dietic mice were supplemented with two doses of Ycon LWE (0.16% nd 0.8%, wt/wt) for 6 weeks. The supplementtion of high-dose Ycon LWE significntly lowered lood glucose levels nd plsm ALT nd AST ctivities compred with the control group. High-dose Ycon LWE lso improved the insulin tolernce without ny chnges in plsm nd pncretic insulin concentrtions in HFD/STZ-induced dietic mice. Ycon LWE supplementtion incresed the insulin stining of pncretic β-cells in dose-dependent mnner. Both 0.16% nd 0.8% of Ycon LWE significntly elevted plsm leptin concentrtion, heptic glucokinse ctivity nd glucokinse/glucose-6- phosphtse rtio compred with the control group. However, glycosylted hemogloin concentrtion ws not different mong the groups. These results suggest tht high-dose Ycon LWE lowers the lood glucose level prtly y enhncing insulin sensitivity nd heptic glucose metolism in type 2 dietic mice. (Koren J Nutr 2010; 43(4): 333 ~ 341) KEY WORDS: fermentted ycon leves te, type 2 dietes, glucose metolism. 서 야콘 (Smllnthus sonchifolius) 은국화과에속하는다년생괴근식물로서남미의에콰도르와페루가원산지이며 1) 국내에는 1985년일본으로부터도입되어전남장성, 전북김제, 경북영주, 충북괴산, 경기도강화, 강원도일부지역에서지배되고있다. 2) 생식이가능한야콘의괴근은프락토올 론 접수일 :2010 년 6 월 10 일 / 수정일 :2010 년 7 월 2 일채택일 :2010 년 7 월 07 일 To whom correspondence should e ddressed. E-mil: leemk@sunchon.c.kr 리고당과식이섬유가다량함유되어있어저칼로리섬유질식품의좋은급원이다. 올리고당은단맛을가지고있지만독성이없고충치예방효과가있으며, 난소화성이기때문에대장까지도달하기전에위나장에서흡수되지않아대장에유익한비피더스균등의증식에효과적이다. 3) 또한장내유해대장균을감소시키고혈중콜레스테롤을저하시켜지방대사를개선해주기때문에비만, 동맥경화, 당뇨병등에효과적인기능성식품소재로각광받고있다. 4) 또한야콘잎의추출물또는구성성분들의항균작용, 5) 항당뇨작용 6) 및항산화작용 7) 등이보고되면서전량폐기되어왔던야콘잎에관한연구가활발히진행되고있다. Volpto 등 8) 은당뇨병을유발시킨쥐에서야콘잎의 2010 The Koren Nutrition Society

2 334 / 야콘잎발효차의혈당개선효과 혈당저하효과를보고하였으며, Ayr 등 6) 은 10% 야콘잎물추출물이정상마우스의혈당을낮추었으며, 2% 야콘차를스트렙토조토신 (strptozotocin, STZ) 으로유도한당뇨쥐에게 30일간투여하였을때유의적으로혈당을낮추었으며혈장의인슐린농도를높인것으로보고하였다. 야콘잎추출물은유전적으로당뇨병이발생하는 KK-Ay 마우스의혈당을효과적으로개선하였으며, 9) 사람을대상으로한시험에서야콘잎과줄기분말이식후혈당을낮추었다. 10) Gent 등 11) 은야콘잎중의 sequiterpene lctone인 enhydrin을비롯한페놀화합물이항당뇨작용을하는것으로보고하였다. 이와같이야콘잎을항당뇨기능성소재로활용하기위한연구들이수행되고있으나식이로유도한인슐린저항성을병인으로하는제2 형당뇨병모델에서의연구는아직체계적이지않은실정이다. 따라서본연구는고지방식이와 STZ 으로제2 형당뇨병을유발한마우스에게야콘잎발효차열수추출물을수준별로급여한후혈당과당대사변화를살펴보았다. 재료및방법야콘잎발효차및열수추출물제조 야콘잎발효차를제조하는데사용한야콘잎은순천대학교부속농장에서재배한것을 2008 년 9월에채취하여사용하였다. 야콘잎발효차제다과정은생야콘잎을세척하여음건한다음 12시간쓴물빼기를한후, 절단하여상온에서 12시간발효시켰다. 그후살청기에서 330 로 6분간살청한후 3분간유념기로유념하고 40 에서 10시간건조하여제다하였다. 야콘잎발효차열수추출물은야콘잎발효차분말시료 100 g을둥근플라스크에넣고 10배량의증류수를가하여 4시간동안가열추출하고그여액을회전증발농축기로감압농축하여동결건조한후사용하였다. 야콘잎발효차열수추출물의수율은 16.1% 이었다. 실험동물사육 4주령 ICR 마우스 33마리를 Biogenomics사 (Seoul, Kore) 로부터구입하여사용하였다. 이들은 1주간 L. chow pellet 식이로적응기간을둔후고지방식이 ( 전체열량의 37% 지방 ) 를 4주간급여하여인슐린저항성을유발하였다. 당뇨유발은 STZ 을 0.1 M citrte 완충용액 (ph4.2) 에녹여체중 kg당 100 mg을일회복강주사 (Sigm, St. Louis, MO, USA) 하여유발하였다. 당뇨유발 7일후혈당이 250 mg/dl 인마우스만을사용하여난괴법으로대조군 (n = 9, ), 저농도야콘잎발효차열수추출물군 (n = 9, Low- Ycon LWE), 고농도야콘잎발효차열수추출물군 (n = 9, High-Ycon LWE) 으로나누어폴리카보네이트사육상자에한마리씩분리하여사육하였다. 동물사육실의환경은항온 (22 ± 2 ), 항습 (50 ± 5%), 12시간간격 (08:00~ 20:00) 의광주기로일정한조건을유지하였다. 본실험에사용한기본식이는 AIN-76 12) 의식이조성에준하였으며, 단백질급원으로는카제인 (Dejung, Siheung, Kore) 을공급하고, 탄수화물급원은옥수수전분 (Dejung, Siheung, Kore) 을사용하였다. 고지방식이는총열량의 37% 가되도록옥수수기름 (Cheiljedng, Seoul, Kore) 과쇠기름 (Wko, Osk, Jpn) 을공급하였다. 야콘잎발효차열수추출물은야콘잎발효차분말이 1% 와 5% 수준이되도록조제 (Tle 1) 하여 6주간급여하였으며식이와식수는자유롭게섭취 (d liitum) 하도록하였고, 모든실험식이는사육기간동안냉장보관하였다. 체중은매주 1회 2시간절식후일정시각에측정하였으며, 식이섭취량은매일일정시각에측정한후급여량에서잔량을감하여계산하였다. 혈장및장기채취 사육이끝난실험동물은희생전 12 시간동안절식시킨후에테르를흡입시켜마취시킨다음복부하대정맥 (inferior ven cv) 으로부터공복혈액을채취하였다. 헤파린처리된혈액은 3,000 rpm (4 ) 에서 15분간원심분리하여혈장을 Tle 1. Composition experimentl diet (g/100 g diet) Groups Ingredients Low- Ycon LWE High- Ycon LWE Csein Corn strch Sucrose Cellulose Corn oil Beef tllow AIN-minerl mixture 1) AIN-vitmin mixture 2) DL-Methionine Choline itrtrte Fermented ycon leves te Wter extrct Totl ) Minerl mixture (g/kg) ccording to AIN-76 2) Vitmin mixture (g/kg) ccording to AIN-76

3 한국영양학회지 (Koren J Nutr) 2010; 43(4): 333~341 / 335 분리하였다. 실험동물의장기조직은채혈후즉시적출하여 PBS (phosphte uffered sline) 용액으로수차례헹군후표면의수분을제거하여칭량하였으며, 즉시액체질소로급냉시켜 -70 에보관하였다. 혈당, 내당능및인슐린내성측정혈당측정은매주 6시간의절식후꼬리채혈하여혈당측정기 (GlucoDr supersensor, Allmedicus, Kore) 를이용하여 glucose oxidse 방법으로측정하였다. 내당능검사는실험식이급여 5주째 6시간절식후포도당용액을체중 kg 당 1 g씩복강내로투여한다음 0, 30, 60 및 120 분경과후에꼬리채혈하여혈당을측정하였다. 인슐린내성검사는실험식이급여 6주째 6시간절식후인슐린 (insulin) 용액을체중 kg당 1 unit 씩복강내에투여하고 0, 30, 60 및 90분경과후에꼬리채혈하여혈당을측정하였다. 혈장중의인슐린, C-펩티드및렙틴농도측정혈장의인슐린농도는 mouse insulin ELISA kit (Crystl Chem Inc., IL, USA) 를사용하여정량하였다. 인슐린관련기능성지표인 C-펩티드는 mouse C-peptide ELISA (U-type) kit (Shinygi Co., Ltd. Gunm, Jpn) 를이용하여측정하였다. 혈장렙틴함량은 mouse leptin ELISA kit (R&D systems, USA) 를사용하여 immunossy 로측정하였다. 혈장중의 minotrnsferse 활성측정혈장중의 lnine minotrnsferse (ALT) 와 sprtte minotrnsferse (AST) 활성은혈액생화학자동분석기 (Fuji Dri-Chem 3,500, Fujifilm, Tokyo, Jpn) 를사용하여측정하였다. 췌장조직의면역조직학적관찰췌장을적출한뒤 10% 포르말린용액에 24시간고정시킨후일반적인파라핀포매과정을거쳐 poly-l-lysine으로처리된슬라이드에 5 um 두께의조직절편을제작하였다. 이때조직절편은항체와반응시키기전 PBS 로세번정도세척하였다. 인슐린분비세포 (β- 세포 ) 에대하여 vidiniotin complex (ABC) 방법으로췌장소도에대한면역조직화학적염색을실시하였다. 일반적인함수과정을거친뒤, 조직내의내인성과산화효소의활성을억제하기위해메탄올에과산화수소수를 1% 농도로첨가한용액으로 30분간반응시켰으며, 조직내의비특이적인반응을방지하기위해산양의정상혈청을사용하였다. 1차항체로는 guine pig nti-porcine insulin (Dko Co., USA) 을 1:200으로희 석한용액을사용하여 4 의습윤 chmer 에서 24시간반응시켰고, 2차항체로는 iotinylted nti-guine pig IgG (Vector Co., USA) 를사용하였으며, 3차항체로는 vidiniotinylted horserdish peroxidse (Vector Co., USA) 를사용하였다. 각각의염색과정에서사용된항체는 0.1 M PBS 로희석하여사용하였으며, 항원항체반응후에는기질에대하여갈색을띄는 3, 3-diminoenzidine (DAB) 을증류수 100 ml당 25 mg을용해시키고발색직전에과산화수소수의농도가 0.003% 가되도록용액을제조하여사용하였다. 면역조직화학적염색후에는 Myer s hemtoxylin으로감별염색한뒤탈수과정을거쳐봉입하였다. 간조직중의효소원분리간조직효소원은 Hulcher 와 Oleson 13) 의방법을수정 보완하여사용하였다. 간조직을 0.1 M의 triethnolmine, 0.02 M의 EDTA 그리고 2 mm의 dithiothreitol (ph 7.0) 을포함한완충용액을이용하여 20% (w/v) 균질화한다음 600 g (4 ) 에서 10분간원심분리하여핵및미마쇄부분을제거한후상층액을얻었다. 이를 10,000 g (4 ) 에서 20분간원심분리하여상층액을취한후 100,000 g (4 ) 에서 1시간초원심분리하여시토졸분획을얻었다. 마이크로좀침전물은사용된완충용액에녹여효소원으로사용하였다. 각효소원의단백질함량은 BSA (ovine serum lumin) 을표준으로하는 Brdford 14) 의방법을사용하여측정하였다. 간조직중의당대사관련효소활성 Glucokinse (GK) 활성도는 Dvidson 와 Arion 15) 법및 Newgrd 등 16) 의방법을수정하여측정하여시토졸단백질 1 mg당 1분간생성되는 NADH 의 nmol 로나타내었다. Glucose-6-phosphtse (G6Pse) 활성도는 Alegre 등 17) 의방법을이용하여 1분간마이크로좀 1 mg 단백질당생성되는 NADH의 nmol로나타내었다. Phosphoenolpyruvte croxykinse (PEPCK) 활성도는 Bentle 과 Lrdy 18) 이실시한방법을수정 보완하여측정하여시토졸단백질 1 mg당 1분간생성된 oxlocette 의 nmol 로나타내었다. 통계처리실험결과는 SPSS pckge 프로그램을이용하여실험군당평균 ± 표준오차로표시하였고각군간의평균치의통계적유의성검정은 one-wy ANOVA 를실시하고다군간의차이는 p < 0.05 수준에서 Duncn s multiple rnge test 로사후검정하였다.

4 336 / 야콘잎발효차의혈당개선효과 결과체중, 식이섭취량및장기무게에미치는영향 야콘잎발효차열수추출물이제2형당뇨마우스의체중, 식이섭취량과장기무게변화에미치는영향은 Tle 2에나타내었다. 실험시작전체중은 g으로실험군간에차이가없었으며, 실험종료시야콘잎발효차열수추출물급여에따른유의적인체중변화는관찰되지않았다. 일일식이섭취량및체중 g당간, 심장, 신장과비장무게역시실험군간차이가없었다. 혈당및당화헤모글로빈함량변화에미치는영향야콘잎발효차열수추출물을 6주동안급여한제2형당뇨마우스의혈당과당화헤모글로빈함량변화는 Fig. 1과같다. 실험개시실험군간의혈당은유사하였으나, 실험 6주동안대조군에비하여야콘잎발효차열수추출물급여는혈당상승을억제하는것으로나타났다. 특히, 고농도야콘잎발효차열수추출물급여는실험 2주부터혈당을전반적으로안정적으로유지하였으며, 실험 5주째부터대조군에비하여유의적으로혈당을낮추어실험종료시대조군에비하여 21% 의혈당감소효과를나타내었다 (Fig. 1A). 반면장기간의혈당변화를나타내는당화헤모글로빈의함량은야콘잎발효차열수추출물급여에따른영향이관찰되지않았다 (Fig. 1B). 내당능검사와인슐린내성에미치는영향야콘잎발효차열수추출물이고지방식이와 STZ 으로유도한당뇨마우스의내당능과인슐린내성에미치는영향은 Fig. 2에나타내었다. 야콘잎발효차열수추출물급여는내당능을개선하지못한반면, 저농도의야콘잎발효차열수추출물급여는제2형당뇨마우스의인슐린내성을개선하는경향이었고고농도의야콘잎발효차열수추출물급여는유의적이었다. 혈장의인슐린, C-펩티드및렙틴농도에미치는영향혈장중의인슐린, C-펩티드및렙틴농도는 Tle 3과같다. 고지방식이와 STZ 으로유도한제2형당뇨마우스에서야콘잎발효차열수추출물급여는혈장의인슐린과 C-펩티드농도변화에는영향을미치지않았다. 반면, 혈장중의렙틴농도는모든야콘잎발효차열수추출물군이대조군에비하여 1.2 배유의적으로높았다. Tle 2. Effect of fermented ycon leves te wter extrct supplementtion on ody weight, food intke nd orgn weights in HFD/STZ- induced dietic mice* Body weight (g) Low- Ycon LWE High- Ycon LWE Initl ± ± ± 1.09 Finl ± ± ± 1.84 Food intke ± ± ± 0.19 (g/dy) Orgn weights (mg/g) Liver ± ± ± 3.05 Kidney ± ± ± 1.21 Hert ± ± ± 0.10 Spleen ± ± ± 0.20 *: Men ± S.E. (n = 9) Fsting lood glucose (mg/dl) A HA1c concentrtion (%) B Low-Ycon LWE High-Ycon LWE Week Fig. 1. Effect of fermented ycon te wter extrct supplementtion on fsting lood glucose level (A) nd glycosylted hemogloin concentrtion (B) in HFD/STZ-induced dietic mice. Men ± S.E. (n = 9). Mens not shring common letter re significntly different mong groups y Duncn s multiple rnge test (p < 0.05). Low-Ycon LWE High-Ycon LWE

5 한국영양학회지 (Koren J Nutr) 2010; 43(4): 333~341 / 337 췌장의면역조직학적변화에미치는영향 야콘잎발효차열수추출물을급여한후췌장의면역조직학적변화에미치는영향은 Fig. 3과같다. 본실험에서대조군에비하여야콘잎발효차열수추출물급여군의췌장내 β-세포가많이존재함을확인할수있었 IPGTT (mg/dl) IPTTT (mg/dl) A B Min Low-Ycon LWE High-Ycon LWE Min Low-Ycon LWE High-Ycon LWE Fig. 2. Effect of fermented ycon te wter extrct supplementtion on glucose tolernce test (A) nd insulin tolernce test (B) in HFD/STZ-induced dietic mice. Men ± S.E. (n = 9). Mens not shring common letter re significntly different mong groups y Duncn s multiple rnge test (p < 0.05). 으며, 그효과가야콘잎발효차농도에의존적이었다. 간조직중의당대사관련효소활성에미치는영향고지방식이와 STZ 으로유도한당뇨마우스에게야콘잎발효차열수추출물이간조직중의당대사관련효소활성에미치는영향은 Tle 4와같다. 간조직의 GK 활성은대조군에비하여저농도와고농도의야콘잎발효차열수추출물급여군에서유의적으로높았으며, G6Pse 활성은고농도야콘잎발효차열수추출물급여군이대조군과저농도급여군에비하여낮았다. 그러나 GK/G6Pse 비는역시저농도와고농도야콘잎발효차열수추출물군모두대조군에비하여유의적으로높았다. 한편, PEPCK 활성은실험군간유의적인변화가없었다. 혈장중의 minotrnsferse 활성에미치는영향야콘잎발효차열수추출물이간독성에미치는영향을살펴본결과저농도급여시혈장의 ALT 활성만대조군에비하여감소되는경향을보였으나고농도급여군에서는 AST 와 A- LT 활성모두각각 22% 와 37% 유의적으로낮았다 (Fig. 4). 고찰 장기간의고지방급여는인슐린저항성을유발하지만당뇨병을동반하지않기때문에 19) 고지방과저농도의 STZ 으로유도한당뇨동물들이제2형당뇨병연구에널리사용되고있다. 20,21) 본실험에서도고지방식이 ( 열량의 37% 를지방으로 ) 를 4주간급여한마우스의공복혈당은 155 mg/dl 로정상식이를급여한마우스의 122 mg/dl로보다약 27% 높게나타났다. 이와같이고지방식이로인슐린저항성을유도한후 STZ 을투여하여제2형당뇨병을유발한마우스에게야콘잎발효차열수추출물을수준별 (0.16% 와 0.8%) 식이로급여한후혈당과관련바이오마커및당대사의변화를측정하였다. 고지방식이와 STZ 투여는췌장의 β-세포기능장애와인슐린분비능을저하시키는것으로알려져있는데, 21) 본실험에서도당뇨대조군의췌장 β-세포염색이현저히감소되었 Tle 3. Effect of fermented ycon leves te wter extrct supplementtion on plsm insulin, C-peptide nd leptin concentrtions in HFD/STZ- induced dietic mice* Low-Ycon LWE High-Ycon LWE Insulin (ng/ml) ± ± ± 0.04 C-peptide (pg/ml) ± ± ± 4.92 Leptin (ng/ml) ± ± ± 0.07 *: Men ± S.E. (n = 9) Mens in the sme row not shring common letter re significntly different mong groups y Duncn s multiple rnge test (p < 0.05)

338 / 야콘잎발효차의혈당개선효과 Low-Ycon LWE High-Ycon LWE Fig. 3. Effect of fermented ycon te wter extrct supplementtion on immunohistochemicl finding of islet for insulin in HFD/STZinduced dietic mice ( 200).

Effect of fermented ycon leves te wter extrct supplementtion on heptic glucose metolic enzymes ctivities in HFD/ STZ- induced dietic mice* Low-Ycon LWE High-Ycon LWE GK (nmol/min/mg protein) 15.

35 ± 0.02 00.45 ± 0.05 *: Men ± S.E. (n = 9) Mens in the sme row not shring common letter re significntly different mong groups y Duncn s multiple rnge test (p < 0.

6 338 / 야콘잎발효차의혈당개선효과 Low-Ycon LWE High-Ycon LWE Fig. 3. Effect of fermented ycon te wter extrct supplementtion on immunohistochemicl finding of islet for insulin in HFD/STZinduced dietic mice ( 200). Tle 4. Effect of fermented ycon leves te wter extrct supplementtion on heptic glucose metolic enzymes ctivities in HFD/ STZ- induced dietic mice* Low-Ycon LWE High-Ycon LWE GK (nmol/min/mg protein) ± ± ± 2.69 G6Pse (nmol/min/mg protein) ± ± ± 2.30 PEPCK (nmol/min/mg protein) ± ± ± 2.44 GK/G6Pse ± ± ± 0.05 *: Men ± S.E. (n = 9) Mens in the sme row not shring common letter re significntly different mong groups y Duncn s multiple rnge test (p < 0.05) U/L Low-Ycon LWE High-Ycon LWE Fig. 4. Effect of fermented ycon te wter extrct supplementtion on plsm minotrnsferse ctivity in HFD/STZ-induced dietic mice. Men ± S.E. (n = 9). Mens not shring common letter re significntly different mong groups y Duncn s multiple rnge test (p < 0.05). 으며, 혈장중의인슐린함량 (0.33 ± 0.01 ng/ml) 도정상군 (0.63 ± 0.02 ng/ml) 에비하여유의적으로낮아짐을확인하였다. 제2 형당뇨마우스에게야콘잎발효차열수추출물급여는혈장중의인슐린함량에는영향을미치지않았으나급여수준이높을수록대조군에비하여췌장의크기도컸으며 β-세포염색도많았다. 특히, 고농도의야콘잎발효 AST ALT 차열수추출물급여 5주째부터혈당은유의적으로낮아지기시작하여실험종료시에는대조군에비하여 21% 의혈당저하효과가나타났다. 이와같이본실험결과는야콘잎발효차열수추출물을고농도로섭취할경우제2형당뇨병의혈당이개선됨을제시한다. 본실험에서야콘잎발효차열수추출물은내당능에는영향을미치지않았으나, 인슐린내성을유의적으로개선하였다. 이는야콘잎발효차열수추출물이식후혈당개선에는효과가없었으나인슐린민감성을개선하는것으로나타났다. 이와같이고농도의야콘잎발효차섭취는췌장의인슐린분비에영향을미치기보다는인슐린민감성을개선함으로써제2형당뇨병의혈당개선에부분적으로기여할것으로사료된다. 반면, 장기간의혈당개선지표로사용되는당화헤모글로빈의함량은 6주간의야콘잎발효차급여에따른변화가관찰되지않았는데, 이는야콘잎발효차의혈당개선효과가실험 5주부터나타나기시작하였기때문인것으로생각된다. 한편, 렙틴은지방세포에서분비되는호르몬으로식이섭취와에너지소비를조절하고당대사를증가시키는데중요한역할을한다. 22,23) 렙틴이결핍된마우스와사람에게서비만, 인슐린저항성과당뇨병이발생되나, 24-26) 많은임상시험에서혈장의렙틴함량은체질량지수와양의상관관계로비만한사

7 한국영양학회지 (Koren J Nutr) 2010; 43(4): 333~341 / 339 람에서고렙틴혈증은일반적이다. 27) 고지방식이를급여한마우스는혈장렙틴농도가높지만고혈당을유도하지는않기때문에렙틴이제2형당뇨병에미치는영향을연구하기위해서는고지방식이와 STZ 으로당뇨병을유도한동물모델이적절한것으로보고되고있다. 27) 본실험에서도정상군에비하여고지방식이와 STZ 으로유도한당뇨마우스의혈장렙틴함량이유의적으로낮았으나 ( 자료미제출 ), 야콘잎발효차열수추출물은급여수준에관계없이렙틴함량을개선하였다. Kuske 등 27) 은고지방과 STZ 으로유도한제2형당뇨동물에게렙틴을투여할경우당대사가개선되고인슐린민감성이향상되었다고보고하였다. 간은정상적인혈당을유지하는데중요한역할을하기때문에췌장과독립적으로당대사질환을예방또는치료하는데있어표적기관이되고있다. 28) Vlentov á 등 28) 은야콘잎의페놀화합물이간세포내당생성을감소시킨다고보고한바있으며, 야콘잎의 chlorogenic cid, cffeic cid, enhydrin 등의파이토케미컬화합물들이혈당조절에기여한다고보고하였다. 11,29-31) 본실험에서도야콘잎발효차열수추출물 100 g당총폴리페놀화합물이 3.7 g으로함유량이높았다. 그러나아직까지야콘잎이당대사에미치는구체적인연구는미비한실정이므로야콘잎발효차열수추출물이제2형당뇨동물의간조직내당대사관련효소활성에미치는변화를측정하였다. 세포내에서해당과정의첫단계에작용하여글루코오스이용속도를결정하는효소중의하나인 GK 활성도는야콘잎발효차열수추출물급여군모두대조군에비하여유의적으로높았다. 반면당신생관련효소인 G6Pse 활성은고농도의야콘잎발효차열수추출물군에서대조군에비하여유의적으로억제되었다. 그러나 GK/G6Pse 활성비는저농도와고농도의야콘잎발효차열수추출물군이대조군에비하여각각 1.8 배와 2.4 배유의적으로높았다. 특히, 공복시혈당은간조직내 GK 활성과음의상관관계 (r = , p < 0.01) 를보였으며, G6Pse 활성과는양의상관관계 (r = 0.409, p < 0.01) 를나타냄으로써야콘잎발효차열수추출물은간조직내에서의당의이용을높이는반면, 당신생을억제하는것으로사료된다. 또다른당신생효소인 PEP- CK 활성은실험군간에유의적인변화가나타나지않았다. 이와같이야콘잎발효차열수추출물의두급여수준에서효과적으로당대사효소활성에영향을미치는것은혈장렙틴변화와유사한양상이다. 특히, 혈장중의렙틴함량은간조직의 GK 활성과양의상관관계 (r = 0.652, p < 0.001) 를나타내었다. 또한혈장의 AST 와 ALT 활성은고농도의야콘잎발효차열수추출물급여군이대조군에비하여유의적으로저하됨으로써야콘잎발효차의간기능개선효과를관찰 할수있었다. 이상의결과에서고농도의야콘잎발효차는제2형당뇨마우스의인슐린민감성과렙틴함량을높이고간조직에서당대사를효율적으로조절함으로써혈당을개선하므로야콘잎발효차를항당뇨기능성식품소재로의가능성을제시한다. 요약 본연구는고지방식이와 STZ 으로제2형당뇨병을유발한마우스에게야콘잎발효차열수추출물을수준별로급여한후혈당과당대사변화를살펴보았다. 4주령 ICR 마우스를 1주간적응시킨후고지방식이 ( 전체열량의 37% 지방 ) 를 4주간급여하여인슐린저항성을유발한마우스에게 STZ (100 mg/kg ody weight) 을일회복강주사하였다. 7일후공복시혈당이 250 mg/dl인마우스만을사용하여난괴법으로대조군, 저농도야콘잎발효차열수추출물군 (0.16%, wt/wt), 고농도야콘잎발효차열수추출물군 (0.8%, wt/ wt) 으로나누었으며, 야콘잎발효차분말이 1% 와 5% 수준이되도록열수추출물을식이에첨가조제하여 6주간사육하였다. 체중, 일일식이섭취량과상대적장기무게는야콘잎발효차열수추출물급여에따른유의적인영향이없었다. 실험 6주동안대조군에비하여야콘잎발효차열수추출물급여는혈당상승을억제하였는데특히, 고농도야콘잎발효차열수추출물급여는실험 5주째부터대조군에비하여유의적으로혈당을낮추기시작하여실험종료시대조군에비하여 21% 의혈당을개선하였다. 반면, 당화헤모글로빈의함량은야콘잎발효차열수추출물급여에따른영향이관찰되지않았다. 야콘잎발효차열수추출물급여는혈장중의인슐린과 C-펩티드함량및내당능을개선하지못하였으나고농도의야콘잎발효차열수추출물급여는제2형당뇨마우스의인슐린내성을유의적으로개선하였다. 또한혈장중의렙틴농도는모든야콘잎발효차열수추출물군이대조군에비하여 1.2 배유의적으로높았으며, 대조군에비하여야콘잎발효차열수추출물급여군의췌장내 β-세포가농도의존적으로많이존재하였다. 간조직의 GK 활성은대조군에비하여저농도와고농도의야콘잎발효차열수추출물급여군에서유의적으로높았으며, G6Pse 활성은고농도야콘잎발효차열수추출물급여군이대조군과저농도급여군에비하여낮았다. 그러나 GK/G6Pse 비는저농도와고농도야콘잎발효차열수추출물군모두대조군에비하여유의적으로높았다. 한편, PEPCK 활성은실험군간유의적인변화가없었다. 고농도의야콘잎발효차열수추출물군의혈장 AST 와 ALT 활성은대조군에비하여유의적으로낮았다. 이와같이고농

8 340 / 야콘잎발효차의혈당개선효과 도의야콘잎발효차열수추출물은제2형당뇨마우스의인슐린민감성을개선하고간조직에서당이용을높이는반면, 당신생을억제함으로써혈당저하에효과적인것으로나타났다. Literture cited 1) Novel V. The lost crops of the Incs. Ceres 1984; 17: ) Ryu JH, Doo HS, Moon JG. Development of cultivtion, propgtion nd mnufctured food nd new crop, ycon (Polymni sonchifoli Poepp. & Endl). Reserch Report of Ministry of Agriculture & Forestry; 1976, p.26 3) Goto K. Isoltion nd structurl nlysis of oligoscchrides from ycon (Polymni sonchifoli). Biosci Biotechnol Biochem 1995; 59: ) Lee FZ, Lee JC, Yng HC, Jung DS, Eun JB. Chemicl composition of dried leves nd stems nd crude tuers of ycon (Polymni sonchifoli). Koren J Food Preservtion 2002; 9: ) Lin F, Hsegw M, Kodm O. Purifiction nd identifiction of ntimicroil sesquiterpene lctones from ycon (Smllnthus sonchifolius) leves. Biosci Biotechnol Biochem 2003; 67: ) Ayr MJ, Sánchez Rier AN, Gru A, Sánchez SS. Hypoglycemic effect of the wter extrct of Smllntus sonchifolius (ycon) leves in norml nd dietic rts. 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