손바닥선인장의 한 종류인 노팔(Opuntia ficus-indica (L.) Mill)을 주재료로 하여 제조한 복합물(OF)의 항당뇨 효과를 알아보기 위해 8주령 수컷 SD-rat에게 streptozotoxin을 주사하여 당뇨를 유발하고, 사료에 OF를 첨가하여 3주간 급여하였으며, 1주일 간격으로 공복 시 혈당을, 3주 후에는 당내성과 혈장 인슐린 농도를 측정하고 췌장 조직에 면역조직화학염색을 실시하였다. 실험동물은 정상 대조군(NC), 당뇨 대조군(DC), 2% OF 급여군(OF-2), 5% OF 급여군(OF-5)으로 구분되었으며, NC와 DC는 기초식이를, OF-2와 OF-5는 기초식이에 각각 2%와 5%의 OF를 섞어서 급여하였다. 실험 개시 후 1주마다 12시간 절식시켜 꼬리정맥에서 혈액을 채취하여 공복 혈당을 측정하였다. 실험 3주 후 12시간을 절식시켜 glucose(50 ㎎/㎏ BW)를 복강주사한 다음, 30, 60, 90, 120분 경과 후에 혈당을 측정하여 당내성을 측정하였고, 심장에서 혈액을 채취하여 혈중 인슐린 함량을 분석하였다. 또한 췌장조직에 대해 면역조직화학 염색을 실시하여 조직학적인 변화를 알아보았다. 3주간의 공복 시 혈당은 OF-5와 OF-2 모두 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 당내성 측정 결과, OF 급여군은 DC와는 달리 혈당 농도의 변화 추이가 NC와 유사하였으며, 특히 OF-5는 OF-2에 비해서도 혈당 강하 효과가 높았던 것으로 드러났다. 췌장 조직의 면역염색에 의하면, OF의 혈당강하 기작은 췌장 Langerhans" Islet의 β-세포를 생성시키고, β-세포의 사멸을 억제시켜 인슐린의 분비를 정상화시키는 것이었으며, 이러한 결과는 혈장 인슐린 함량의 증가로 재확인할 수 있었다. 결론적으로 OF는 Ⅰ형 당뇨에서 현저한 혈당 강하 효과 및 Langerhans" Islet의 β-세포수를 회복시켜줌으로써 Ⅰ형 당뇨의 치료에 효과가 있을 것으로 사료된다.
This study was carried out to investigate the effects of Opuntia ficus-indica complex (OF) on blood glucose, glucose tolerance, plasma insulin level and histopathological appearance of pancreatic islets in streptozotoxin (STZ)-induced diabetic rats. Thirty-two male Sprague-Daweley rats were divided into non-diabetic control (NC), diabetic control (DC), diabetic OF of 2% (OF-2) and diabetic OF of 5% (OF-5) and fed experimental diets for 3 weeks. Compared to the DC group fasting blood glucose levels in the OF-2 and OF-5 groups were significantly (p<0.05) reduced while fasting plasma insulin level in the OF-2 and OF-5 groups were significantly (p<0.05) increased. Glucose tolerance in the OF-2 and OF-5 groups were improved. Histopathological observation of pancreatic islets of the OF-2 and OF-5 groups showed hyperplasia which was very similar to NC. Numbers of β-cells in OF-2 (47.81±0.92) and OF-5 (81.64±2.80) were higher than numbers of β-cells in DC (13.18±1.01). These results imply that the intake of OF improves β-cell proliferation and prevents the death of β-cells in STZ-induced diabetic rats.