식이성 단백질 함량에 따른 흰쥐에 사염화탄소 투여가 Xanthine Oxidase활성에 미치는 영향

윤종국; 이상일; 신중규

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자료유형: 학술저널

저자정보: 윤종국 이상일 신중규

저널정보: 한국식품영양과학회 한국식품영양과학회지 한국영양식량학회지 제20권 제6호

발행연도: 1991.12

수록면: 527 - 537 (11page)

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CCl₄에 의한 간손상의 병태생리와 xanthine oxidase 효소의 관련 여부를 검토하는 일환으로 흰쥐를 저단백(7% casein) 및 고단백식이 (20% casein)으로 성장시킨 다음 50% CCl₄ (v/v in olive oil)를 복강내에 주사후 간손상 정도를 비교함과 동시에 간조직의 free radical 생성계 및 해독계에 관련된 효소 활성과 간 및 혈청중 xanthine oxidase 활성을 측정하여 이들 성적을 상호비교 검토하였다. 또한 xanthine oxidase가 CCl₄에 의한 간손상에 관련되는지를 확인할 목적으로 allopurinol 전처리한 다음 CCl₄를 투여한 xanthine oxidase 결핍모델에서 간손상 정도를 CCl₄투여군과 비교검토하는 한편, HP군에서 LP군보다 간 및 혈청 xanthine oxidase 활성이 증가되는 원인을 구명하는 일환으로 actinomycin D 효과와 본 효소를 간조직 중에서 정제한 후 반응속도면에서 검토하였다.
HP군에서 CCl₄투여로 인한 간무게, 혈장 alanine aminotransferase(ALT)활성 증가율과 간 ALT 및 단백질 함량 감소율이 LP군 보다 높았으며, 병리조직학적 검사소견에서도 HP군에서 LP군 보다 간손상 정도가 높게 나타남이 확인되었다. 이러한 실험모델에서 HP군의 대조군 및 CCl₄투여군 모두 LP군의 대조군 및 CCl₄투여군 보다 간과 혈청 xanthine oxidase 활성이 대체적으로 증가되었으며 간 aniline hydroxylase활성 및 glutathione함량 역시 HP군이 LP군 보다 높게 나타났다. 그러나 CCl₄투여군에 있어서 간 aniline hydroxylase와 glutathione S-transferase활성은 두 군간에 별다른 차이를 관찰할 수 없었다. 그리고 allopurinol을 전처리한 후 CCl₄ 투여시에 혈장 ALT 및 체중당 간무게는 CCl₄만 투여한 실험군 보다 감소되었다. 한편 간조직을 정제한 xanthine oxidase활성에 있어서 대조군 및 CCl₄투여군 모두 HP군이 LP군보다 본 효소의 활성이 높게 나타났으며, Vmax역시 HP군이 LP군 보다 높았다. LP군에 있어서 Km치는 대조군과 CCl₄투여군 간에 별다른 차이를 볼 수 없었으나 HP군의 Km치는 CCl₄투여군이 대조군 보다 감소되었다. 그리고 actinomycin D 전처리후 CCl₄를 투여한 경우에는 간 및 혈청 xanthine oxidase 활성 감소율이 HP에서 LP군 보다 더 높게 나타났다.
이상 성적을 종합해 볼 때 실험동물에 식이성단백질 함량을 높일때 CCl₄로 인한 간손상이 심하게 나타남과 동시에 간 및 혈청 xanthine oxidase 활성이 증가되는 점과 xanthine oxidase 활성 억제제인 allopurinol이 CCl₄의 간독성을 억제시키는 현상은 CCl₄대사에 약물대사효소 이외 xanthine oxidase도 관여할 것이라는 것을 시사해 주고 있다.

To evaluate an effect of liver xanthine oxidase on the induction of liver damage, carbon tetrachloride (CCl₄) was intraperitoneally injected twice at 0.l㎖/100g body weight to the rats fed a low (LP) or high protein diet (HP) while the control group fed LP or HP received only olive oil. The changing rate of liver xanthine oxidase activity was compared with that of a free radical generating enzyme, liver aniline hydroxylase and a scavenging enzyme, glutathione S-transferase activity between the rats fed a LP and those fed HP, and the two groups treated with CCl₄. Concomitantly, the degree of liver damage which could be considered as the parameter for CCl₄ metabolism in case of CCl₄-intoxicated animal was observed in the present experimental conditions and the effect of allopurinol, xanthine oxidase inhibitor, on the CCl₄-toxicity of rats liver was also demonstrated. On the other hand, the comparative effect of actinomycin D on the liver and serum xanthine oxidase of CCl₄-treated rats fed HP with that of those fed LP and the kinetics of purified liver enzyme from the liver of CCl₄-treated rats fed HP was also compared with that of those fed LP to clarify the differences of xanthine oxidase activity between two groups. The increasing rate of liver weight / body wt, serum levels of ALT and the decreasing rate of hepatic ALT activity and protein contents to each control group were higher in CCl₄-treated rats fed HP than those fed LP. Histopathological findings also showed more severe damage in CCl₄-treated rats fed HP than those fed LP. Under the animal models as indentified by the present data herein, the liver xanthine oxidase activity was higher in CCl₄-treated rats fed HP than those fed LP, and the control group fed HP also showed the much higher activity xanthine oxidase than that fed LP, whereas there were no differences in the activity of hepatic aniline hydroxylase and glutathione S-transferase between the two group treated with CCl₄.
Although the hepatic aniline hydroxylase activity was somewhat higher in the rats fed HP than those fed LP, the increasing rate of liver xanthine oxidase to the rats fed LP was higher in those fed HP than that of liver aniline hydroxylase. The degree of liver damage identified such as liver weight and serum ALT activity was less in the CC1₄-treated rats pretreated with allopurinol. These results suggest that even a system at which xanthine oxidase acts as well as the drug metabolizing enzyme may influence the accelation of CCl₄ metabolism. In addition, the purified liver xanthine oxidase from CCl₄-treated rats fed HP showed decreased Km value when compared to its control group. The Km value of liver xanthine oxidase of CCl₄-treated rats fed LP showed a similar Km value with its control group. Furthermore, the decreasing rate of liver and serum xanthine oxidase activity in CCl₄-treated rats pretreated with actinomycin D to the CCl₄-treated rats was higher in rats fed HP than in those fed LP. These results suggest that the induction of xanthine oxidase in CCl₄-treated rats fed HP may be greater than in those fed LP.

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