J Koren So Food Si Nutr 한국식품영양과학회지 4(8), 117~1112(211) http://dx.doi.org/1.3746/jkfn.211.4.8.117 급성알코올중독에서헛개나무추출물을포함한식품조성물의보호효과 최근호 1 김종관 2 권승택 2 1 삼성제약 ( 주 ) 2 네오팜 Protetive Effets of Food Inluding Hoveni dulis on Aute Alohol Intoxition Geun-Ho Choi 1, Jong-Gwn Kim 2, nd Seoung-Tek Kwon 2 1 Smsung Phrm. Co., Ltd., Seoul 13-823, Kore 2 Neophrm, Gngwon 217-1, Kore Astrt Over-onsumption of lohol leds to mny side-effets suh s mlnutrition, liver disese, nd neuronl disorders nd mny investigtors hve tired to identify methods for preventing the side-effets of drinking. In this study, we demonstrted the protetive effet of new food omponent, SAC-1, ontining Hoveni dulis Thum nd Lonier erule Thum extrt ginst the side-effets of drinking. We oserved tht lood lohol onentrtion, glutmi oxloette trnsminse, lipid peroxidtion, nd totl glutthione level deresed signifintly in plsm nd liver of mie fed the SAC-1 extrt efore lohol intoxition. In prtiulr, SAC-1 hd more of protetive effet thn tht of Hoveni dulis Thum extrt lone. These results suggest tht SAC-1 should further e developed to tret lohol detoxifition nd stimulte ntioxidtive potentils. Key words: lohol intoxition, Hoveni dulis, funtionl food, liver, lohol toxiity 서론알코올은식품또는약품으로간주되며, 인간이사회활동을하는데필요한윤활유역할, 즉기분전환제또는정신자극제로작용한다고볼수있다 (1). 그러나현대사회의복잡성과계속적인스트레스로말미암아통계적으로알코올의소비가증가되는추세에있다. 알코올은영양학적인측면에서 7 kl/g의비교적높은열량을함유하고있지만, 이높은열량으로인한식사량의감소는알코올성영양부족상태를초래시키며, 다량의알코올이나만성적인알코올의섭취는소화관점막을손상시키고이로인한영양소흡수장애와동시에영양결핍이문제가되며, 모든장기와조직에대해서유독한효과를발휘한다. 간괴사, 췌장염, 심근증, 간또는신경장애, 결핵, 암유발등이알코올과관련된질병에속하는데, 이중에서알코올로인한간장애는가장심각하면서도알코올성질병의근원적발병원인에해당되어매우중요하다할수있다 (2,3) 또한, 알코올에의한간조직의손상은여러가지대사경로즉, 지질, 탄수화물, 호르몬, 핵산등의대사를교란시켜생체내대사균형을파괴시켜건강을악화시키는원인이된다 (4,5). 간에서의알코올대사능력은시간당 7~1 g 정도이며, 그렇기때문에소주 1병분량의알코올을대사하기위해서는평균적으로 9~13시간정도의시간이걸리는것으로알려져있다. 또한, 건강한사람의경우체중 1 kg당 1시간에.1 g의알코올을대사할수있어보통일일 16 g 정도의알코올을대사할수있으나실제로는 1일 8~9 g 정도가한계인것으로보고되고있다 (6). 그러나국내 1인당알코올소비량은 25년을기점으로하여점차감소하였으나최근들어저도수의술의시장확대와여성음주인구의증가로인해서다시증가하는것으로보고되고있다. 특히, 한국인은일본인과동일하게알코올분해효소의활성이서양인에비하여낮기때문에알코올분해효율이떨어지는것으로알려져있어알코올소비의증가는건강상의문제가야기될수있을것으로생각된다. 이런이유로우리나라에서는알코올해독을도와주거나또는숙취증상을완화시켜줄수있는약물또는식품에많은관심을가지고연구가진행되고있다. 아직까지숙취의정확한원인은정확하게규명되어있지는않으나혈중알코올또는아세트알데하이드농도와밀접한연관이있으리라추정되고있으며, 이에따라숙취증상의감소를위해서빠른알코올분해가필요하다고추측되고있다. 또한, 알코올성간손상에서는알코올대사효소들과밀접한관계가있는데, 체내에서알코올은 lohol Corresponding uthor. E-mil: toridori@empl.om Phone: 82-7-4258-8743, Fx: 82-31-629-7637
118 최근호 김종관 권승택 dehydrogense(adh), mirosoml ethnol-oxidizing system(meos) 에의해분해가일어나는데이들의반응과정상에서세포내산화 / 환원균형 (redox lne) 이붕괴하거나또는산소를직접적으로전자공여체로사용하면더다량의활성산소발생으로알코올성간손상의중요한원인이된다 (7,8). 또한 ytohrome P45 2E1 역시알코올대사시증가하며알코올성간경변에중요한원인으로알려져있다 (9, 1). 따라서알코올해독및숙취증상의감소에는체내알코올대사를도와알코올농도감소속도를빨리하면서동시에알코올대사과정상에서발생하는활성산소의독성을경감시켜야만한다. 본연구에서는이러한알코올대사활성화를통한혈중알코올농도의감소와알코올대사과정상에서나타나는활성산소및알코올의 2차대사산물에의한간손상을억제하는활성을살펴보기위하여최근알코올성간손상을예방할수있다고알려진헛개나무열매추출물을주성분으로하는새로운식품조성물을개발하였으며, 이조성물의알코올독성작용을억제할수있는효능을확인하고알코올성장애를예방하고개선할수있는소재및치료제개발의기초자료로서이용하고자하였다. 시료의준비 재료및방법 시험에사용된시료를준비하기위하여헛개나무추출물을포함한식품조성물 (SAC-1) 은 Tle 1과같은비율로각각의원료를혼합하여시료로서사용하였다. 시료제작에사용된각원료는시중에서식품원료로판매되는것을구입하여사용하였다. 대조물질로사용한건강기능식품개별인정형원료로서헛개나무열매추출물은시중에시판되고있는농축액형태의건강기능식품원료를구입하여사용하였다. 실험동물사육및알코올처리 ( 주 ) 오리엔트 ( 경기도, 한국 ) 에서분양받은 2 g 전후의 SD rt를 1주간실험실에서적응시킨후실험에사용하였다. 시험군은시료를투여하지않는정상군 (ontrol group) 과헛개나무열매추출물을투여하는 HB군 (HB group), 본연구에서개발된조성물인 SAC-1을투여한 SAC-1군 (SAC- Tle 1. Composition of SAC-1 Component % (w/v) Hoveni dulsis Thum extrt (6 rix) 2.5 Lonier erule Thum extrt (6 rix).3 Prunus mume extrt (6 rix) 2.5 Honey 1. Citri id.8 Sodium itrte.6 L-Asprgine.5 wter 93.6 Totl 1 1 group) 으로분류하여각군당 7수씩으로분류하였다. 사료는제일제당 ( 서울, 한국 ) 에서제조한고형사료를공급하였으며, 물과식이는자유로이섭취하도록하였다. 실험시료는 1 kg의체중당 2 ml의비율 ( 일일섭취량 ) 로알코올투여전 1시간전에 1회경구투여하였다. 헛개나무열매추출물은식품의약품안전청에서인증한농도에준하여체중 1 kg 당 41 mg(246 mg/6 kg) 으로투여하였다. 알코올의투여는생리식염수로희석된 ethnol(5%, v/v) 3 g/kg으로경구투여 (orl dministrtion) 하였으며, 대조군은생리식염수만을경구투여하였다. 혈중알코올농도를측정하기위한혈액의측정은실험동물의미정맥으로부터알코올투여전 ( 시간 ) 과알코올투여후각 3분, 1시간, 3시간, 5시간째에채취하여사용하였다. 실험동물의희생은 diethylether가담겨져있는 desitor에 2초간방치한후복부정중선을따라개복하여심장으로부터채혈하였으며, 간조직은적출하여분석전까지 -7 o C에보관하였다. 혈중알코올농도의분석전혈.5 ml을.33 N perhlori id.4 ml에넣고혼합한다음 3, rpm에서 5분간원심분리하여얻은상등액.1 ml을 sodium pyrophosphte uffer(ph 8.7) 3 ml, 24 mm NAD.1 ml 및 lohol dehydrogense(12 unit) 가함유되어있는시험관에첨가한다음 25 o C에서 7분간반응시켜 34 nm에서환원된 NADH의양을정량한후 ethnol 표준곡선과비교정량하였다 (11). GOT 및 GPT 활성의측정 Retimn-Frnkel 법 (12) 을이용한영동제약 ( 서울, 한국 ) 의 GOT, GPT 활성측정용 kit를이용하여측정하였다. 산화적손상및 totl glutthione의측정혈장및간조직균질액에서과산화지질의정량은변형된 Ygi법 (13) 을이용하여 thiorituri id(tba) 의반응물질 (TBA-retive sustne, TBARS) 을통하여정량분석하였다. 즉, 조직마쇄액.1 ml에 TBA retion mixture(1% TBA : eti id : D.W.=1:1:1, v/v/v) 를첨가한후 95 o C에서 6분간반응시킨후 3 ml의 n-utnol을가하고원심분리한뒤 utnol 층의형광도를측정하여정량하였다. Totl glutthione의측정은 Sigm Chemil Co.(St. Louis, MO, USA) 의 totl glutthione ssy kit를사용하여정량하였다. 통계처리각결과는평균 ± 표준편차의형태로도시하였으며, Student t-test를통해각군간의유의성검증을행한뒤유의성이있는군에한하여도표에도시하였다. 결과및고찰혈중알코올농도본실험에서경구투여한알코올이정상적으로투여여부
급성알코올중독에서헛개나무추출물을포함한식품조성물의보호효과 119 Blood lohol onentrtion (%)..2.15.1.5 *. 1. 2. 3. 4. 5. Time (hr) Fig. 1. Time ourse of lood lohol onentrtion fter lohol orl dministrtion. : ontrol, : HB group, : SAC-1 group. * p<.5 ompred with Con group. 와본연구에서사용된식품조성물에의한알코올농도저하효과를확인하기위한혈중알코올농도를측정한결과는 Fig. 1과같다. 시료를투여하지않은대조군 (ontrol) 의혈중알코올의농도는알코올투여후 3분째에.11±.8% 를나타낸후 1시간째에.18±.11% 로최고점을나타내었고, 5시간째에는.42±.8% 로감소하는모습을나타내었다. 이는인삼추출물을투여한흰쥐에서복강으로알코올을투여한 Lee와 Pntuk(14) 의실험에서와동일한결과로서알코올이정상적으로체내에흡수되어대사된결과로생각된다. 현재건강기능성식품원료로서 [ 알코올성간손상을예방한다 ] 라는기능을인정받은헛개나무열매추출물을투여한 HB군에서는알코올투여후 3분째에.1±.1%, 1시간째에는.16±.137% 의혈중농도를나타내어대조군대비최고점 (1시간) 에서약 12% 정도의혈중알코올농도감소가나타냈으나유의적차이는없었으며, 3시간째에는.14 ±.4% 로대조군대비약 2% 정도의낮은알코올농도를나타내었으며통계적으로유의성을나타내었다 (p<.5). 이는헛개나무열매추출물을투여한이후약 55% 의혈중알코올농도감소를보고한 Kim 등의보고 (15) 와는차이가나타나고있으나이는알코올투여량및헛개나무열매추출물의투여량의차이에의한것으로생각되며근본적으로헛개나무열매추출액이알코올분해기능이매우우수하다는점에서동일한결과인것으로사료된다. 본연구에서개발된시료인 SAC-1 시료를투여한그룹에서는 1시간째에.13 ±.9%, 3시간째에.84±.9% 로각기대조군대비각각 28%, 35% 의혈중알코올농도감소효능을나타내었으며모두통계적유의성이있는것으로나타났다. 헛개나무열매는 [ 술을물로만든다 ] 라는민간속설이있을만큼알코올해독에탁월한기능이있는것으로알려져있다고최근식품의약품안전청으로부터알코올성간손상을예방할수있다로기능성인증이된원료로서 (16) 알코올해독에좋은기능을나타낸것으로생각된다. 또한, 본연구에서제조한식품조성물의경우헛개나무과병추출물단독사용에비해서 * * 더우수한효능을발휘하는것으로나타났다. 본연구개발에서사용된조성물중댕댕이나무 (Lonier erule) 열매는인동과에속하는식물로서베타인 (etine), 카테킨 (tehins), 안토시아닌 (nthoynin) 등의기능성성분이풍부하게함유된것으로알려져있다. 특히, 이중베타인은콜린의생체내대사산화물로서숙취를해소하고간을보호하는데우수한기능이있는것으로알려져있으며 (17,18), 카테킨과안토시아닌역시높은항산화력을바탕으로간기능보호활성이뛰어나다 (19,2). 또한, 매실역시간기능보호활성을가지고있다 (21). 따라서본연구에서사용된조성물 SAC-1이알코올해독에우수한결과를보인것은헛개나무열매추출물및매실추출물을포함하여알코올해독에유용하다라고알려져있는댕댕이나무열매추출물등이상승작용에의한결과로생각되며, SAC-1의투여는혈중알코올분해속도를향상시켜간독성및숙취증상으로부터인체를보호할수있을것으로사료된다. 혈장 GOT, GPT 의활성 혈장에서 glutmi oxloeti id trnsminse(got) 및 glutmi pyruvte trnsminse(gpt) 는대표적간기능검사로, 알코올섭취에의해발생하는간손상에의해서증가하는인자로서알코올성간손상에서중요한인자로서받아들여지고있다 (22). 알코올투여후혈청 GOT 및 GPT의활성을측정한결과는 Fig. 2 및 3과같다알코올을투여하지않은정상상태에서의 GOT 및 GPT 의측정은알코올및시료를투여하지않은시험동물군 (norml group) 으로부터심장채혈하여얻어진혈액으로부터측정하였다. 또한, 각그룹의 GOT, GPT 활성은알코올투여후 8시간이경과된이후에심장으로부터채혈된값을사용하였다. GOT 및 GPT의활성은알코올투여후 8시간경과된상태에서정상군대비대조군이약 81%, 69% 의증가가나타난알코올투여에의한간조직의손상이발생함을확인할수있었다. 또한, 헛개나무열매추출물투여군 (HB) Plsm glutmi oxloeti id. trnsminse (Krment Unit). 14 12 1 8 6 4 2 Norml Con HB SAC-1 Fig. 2. Chnge of glutmi oxloeti id trnsminse (GOT) tivity fter lohol orl dministrtion nd effets of HB nd SAC-1. Mens with sme lphet (-) re not signifintly different t p<.5.
111 최근호 김종관 권승택 Plsm glutmi pyruvte. trnsminse (Krment Unit). 18 16 14 12 1 8 6 4 2 Liver TBARS (nmol/g tissue). 45 4 35 3 25 2 15 1 5 d Norml Con HB SAC-1 Fig. 3. Chnge of glutmi pyruvte trnsminse (GPT) tivity fter lohol orl dministrtion nd effets of HB nd SAC-1. Mens with sme lphet (-) re not signifintly different t p<.5. 과 SAC-1 조성물투여군에서는각기정상군대비 GOT 활성은약 42%, 34% 의증가가나타났으며, GPT 활성은 34%, 19% 만이나타나알코올에의한간손상이억제되고있음을알수있었으며, 헛개나무열매추출물단독투여군보다 SAC-1 투여군에서그억제비율이높았다. 특히, SAC-1 투여군은알코올만을단독투여한군에비하여 GOT에서는약 26%, GPT에서는 29% 정도억제효과를나타내어 SAC- 1 투여는알코올섭취로인해서발생하는간독성을예방하는데매우유용할뿐아니라복합추출물에의해서상승효과가나타남을확인할수있었다. Plsm TBARS (nmol/ml). 조직의지질과산화및 glutthione 함량 알코올투여후혈장및간조직에서지질과산화생성물을 TBARS 정량으로측정한결과는 Fig. 4, 5와같다. 알코올의투여후조직내에서과산화물의증가는알코올의대사과정에서 dehydrogense의과도한반응으로인한 NAD/NADH 균형의붕괴, MEOS(mirosoml ethnol-oxidizing system) 및 lohol oxidse와같은직접적인 oxidse의활성에기인한고반응성의활성산소가생성되기때문으로보고되어있으며, 알코올섭취후나타나는산화적손상은다양한조직 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 Norml Con HB SAC-1 Fig. 4. Chnge of TBARS ontent in plsm fter lohol orl dministrtion nd effets of HB nd SAC-1. Mens with sme lphet (,) re not signifintly different t p<.5. Norml Con HB SAC-1 Fig. 5. Chnge of TBARS ontent in liver fter lohol orl dministrtion nd effets of HB nd SAC-1. Mens with sme lphet (-d) re not signifintly different t p<.5. 병변의원인으로알려져있다 (23). 즉, 알코올성조직손상을억제하는데있어서산화적손상을억제하는것은매우중요한일이라할수있다. 알코올투여후산화적손상의지표로사용되는지질과산화물을측정한결과혈장및간조직에서지질과산화물의양이 2배이상증가되는것을확인할수있었다. 또한, 헛개나무열매추출물투여군에서는이러한간조직의지질과산화물증가값이알코올단독투여군에비하여유의적으로억제되는모습을확인할수있었다. 헛개나무열매추출물은식품의약품안전청으로부터알코올성간손상을억제에대해서인증을받은원료로서산화적손상의경감을통해보호기능을나타내는것으로사료되며이는 Ko 등의보고 (24) 에서와동일한결과였다. 그러나혈장에서는평균적으로낮은값을나타냈으나유의적차이는나타나지않았다. 헛개나무열매추출물을주원료로한 SAC-1 조성물투여군에서도간및혈장의지질과산화물값은유의적으로억제되는모습을확인할수있었다. 특히, 혈장에서의지질과산화물의값은헛개나무열매추출물단일투여군에비하여더우수한억제효능을나타내었다. 이는혈중알코올농도결과에서와같이 SAC-1이헛개나무단독추출물에비하여사용된원료간의상승효과에의한결과로사료된다. 따라서 SAC-1 조성물은알코올유도성산화적손상으로부터의우수한보호능이있는것으로추측된다. 간조직에서 totl glutthione의함량을측정한결과는 Fig. 6과같다. 간조직에서대조군은알코올투여후 totl glutthione의급속한감소를보이며, HB와 SAC-1 투여군은이러한변화를억제하는것으로나타났다. Glutthione(GSH) 는생체내에서수용성항산화시스템의근간을이루는중요한물질이며, 급속한산화적스트레스의발생시그함량이감소하는것으로보고되어있다 (25). 따라서조직에서 totl glutthione의함량의증가는알코올성간손상에서간조직을보호하는데투여한물질들이매우우수한기능을하고있음을반증하는결과라할수있다. 이상의결과에서알코올해독속도의증가및알코올성
급성알코올중독에서헛개나무추출물을포함한식품조성물의보호효과 1111 Liver totl glutthione (µg/g tissue). 1.8 1.6 1.4 1.2 1.8.6.4.2 Norml Con HB SAC-1 Fig. 6. Chnge of totl glutthione level in liver fter lohol orl dministrtion nd effets of HB nd SAC-1. Mens with sme lphet (,) re not signifintly different t p<.5. 간손상을예방하고자개발된식품조성물인 SAC-1은알코올대사속도를증가시킬뿐만아니라알코올대사과정상에서발생하는조직손상을경감시키는기능이있음을확인할수있었다. 특히, 현재알코올성손상을경감시킬수있는원료로알려진헛개나무열매추출물과직접적인비교에서 SAC-1은동일한 1일섭취량기준에서볼때알코올대사속도의증가면에서더욱우수한면을나타내었고, 알코올성조직손상에서도헛개나무열매추출물과유사하거나또는비교적우수한활성을나타내고있다. 따라서본연구에서개발되어진식품조성물인 SAC-1은알코올의독성을경감시키는데도움을줄수있을것으로사료된다. 요 본연구는기존에알코올해독기능이우수한것으로알려진헛개나무열매추출물과헛개나무열매추출물을주성분으로하여매실및댕댕이나무열매추출물이혼합되어진새로운식품조성물의항알코올기능에대한효능을비교분석함으로써새로운알코올독성경감소재를개발하고자하였다. 새로운식품조성물인 SAC-1을흰쥐에게투여한후알코올을섭취시켰을때혈중알코올농노의저하가헛개나무추출물에비하여매우우수한효능이있는것으로나타났으며, 간손상의지표인 GOT, GPT에있어서대조군에비하여낮은값을나타내어알코올에의한간손상을경감시킬수있는것으로생각된다. 또한, 조직에서산화적손상으로효능을살펴본결과는지질과산화물의생성을혈장과간조직에서모두억제하는것으로나타났으며, totl glutthione 의감소를억제하는것으로나타나 SAC-1은알코올성조직손상에서충분한보호작용을나타낼수있었던것으로생각된다. 특히 SAC-1은헛개나무열매추출물단독사용에비해서더높은활성을나타낸것으로나타났으며, 이것은 SAC-1이알코올해독에좋은천연성분을함유하고있는결과로추측된다. 이상의결과에서 SAC-1은알코올로인해유도되어지는조직손상및숙취증상으로부터조직을보호 약 d 할수있는능력이있는것으로생각된다. 문 1. Choi HB. 29. Aloholi liver disese. Koren J Gstroenterol 53: 275-282. 2. Lee EH, Chyun JH. 25. Effets of et-rotene supplementtion on lipid peroxide levels nd ntioxidtive enzyme tivities in loholi ftty liver rts. Koren J Nutr 38: 289-296. 3. Rouh H, Clement M, Ofnelli MT, Nordmnn R. 1983. Hepti lipid peroxidtion nd mitohondril suseptiility to peroxidtive ttks during ethnol inhltion nd withdrwl. Biohim Biophys At 753: 439-444. 4. Billie M. 1971. Alohol nd liver. Gut 12: 222-229. 5. Szilgyi A. 1986. Liver diseses in the loholi. Cn Fm Physiin 32: 1938-1941. 6. Lieer CS. 1994. Alohol nd the liver. Gstroenterology 16: 185-115. 7. Gudineu C, Bekmn R, Cederum AI, Hinson JA, Pessyre S, Lemsters JJ. 22. Mehnism of heptotoxiity. Toxiol Si 65: 166-176. 8. Alno E, Tomsi A, Gorl-Gtti L. 1987. Free rdil metolism of lohols y rt liver mirosome. Free Rdi Res Commun 3: 243-249. 9. Lier CS. 24. CYP2E1:ASH to NASH. Heptol Res 28: 1-11. 1. Guengerih FP. 1992. Humn ytohrome P45 enzymes. Life Si 5: 1471-1478. 11. Buher TH, Redetzki H. 1951. The ssy of lood lohol onentrtion. Klin Wohenshr 29: 615-619. 12. Retimn S, Frnkel SA. 1957. A olorimetri method for the determintion of serum glutmi oxloeti id nd glutmi pyruvi trnsminse. Am J Clin Pthol 28: 58-63. 13. Ygi K. 1976. A simple fluorometri ssy for lipid peroxidtion in lood plsm. Biohem Medi 15: 212-216. 14. Lee YJ, Pntuk CB. 1993. Effets of ginseng on plsm level of ethnol in the rt. Plnt Med 59: 17-19 15. Kim MG, Chung YT, Lee HY. 2. Hepti detoxifiition tivity nd redution of serum lohol onentrtion of Hoveni dulsis Thum from Kore nd Chin. Kor J Medil Corp Si 8: 225-233. 16. Kim TJ, Lee MJ, Kng HM, Kim KS, Lee SH, Cho IH, Lee HH. 22. Seng-Mek-Sn, mediinl her omplex, protets liver ell dmge indued y lohol. Biol Phrm Bull 25: 1451-1455. 17. Kim SY, Kim HP, Lee MK, Kim SH, Moon A, Hn HM, Huh H, Kim YC. 1993 The effet of etine on the CCl 4 indued toxiity in primry ultured rt heptoytes. Ykhk Hoeji 37: 499-53. 18. Kim SK, Kim YC. 1996. The effet of repeted etine tretment on heptotoxiity nd ytohrome P45 dependent drug metolizing enzyme system. Ykhk Hoeji 4: 449-45. 19. Jin DC, Jeong SW, Prk PS. 21. Effets of green te extrt on ute ethnol indued heptotoxiity in rts. Kor J Food Siene 39: 343-349. 2. Choi SW, Kng WW, Osw T, Kwkishi S. 1994. Antioxidtive tivity of rysnthemin from lk rie hull. Food Biotehnol 3: 233-238. 21. Sheo HJ, Lee MY, Chung DL. 199. Effet of Prunus mume extrt on gstri seretion in rts ron tetrhloride indued liver dmge of rits. J Koren So Food Nutr 19: 21-26. 헌
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