삼채(Allium hookeri)잎 섭취 시 Streptozotocin 유발 당뇨 흰쥐의 혈당강하 및 향산화효소 수준에 미치는 영향 :Effects of Allium hookeri leaf on plasma glucose, lipid levels and antioxidative enzyme levels in streptozotocin induced diabetic rats

박수민

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자료유형: 학위논문

저자정보: 박수민 (덕성여자대학교, 德成女子大學校大學院)

지도교수: 김명화

발행연도: 2017

저작권: 덕성여자대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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근래에 활발하게 쓰여 온 식용식물의 혈당강하효과 연구의 일환으로 삼채 (Allium hookeri) 잎을 자연건조 후 분말화 하여 streptozotocin (STZ) 유발 당뇨 흰쥐에게 4주간 식이로 섭취시킨 후, 당뇨쥐에서 혈당, 지질 및 항산화효소 수준에 미치는 영향을 알아보았다.
Sprague-Dawley계 210g 내외의 7주령 수컷 흰쥐를 환경에 적응시키기 위해 고형사료 (삼양사료)로 예비사육한 후 체중에 따라 난괴법에 의해 1군의 정상군 (N-control)과 3군의 당뇨유발군으로 분리하였다. 당뇨유발군은 당뇨대조군 (STZ-control)과 삼채잎을 분말화하여 식이섭취한 삼채잎 5% 첨가군 (STZ-AHL 5%) 및 삼채잎 10% 첨가군 (STZ-AHL 10%)으로 분리하였다.
실험 4주 후 체중감소는 모든 당뇨유발군에서 나타났는데, 당뇨대조군보다 삼채잎 첨가군에서 유의적이지는 않으나 낮은 수준이었다. 식이이용효율은 당뇨유발군 모두에서 다식현상으로 인해 식이섭취량은 많았지만 체중이 감소하여 정상군에 비해 유의적으로 낮게 나타났다.
장기 무게를 체중 100g당 환산하였을 때, 간과 신장의 무게가 당뇨대조군에 비해 삼채잎 첨가군에서 유의적으로 낮아져 비대 억제를 보였고, 뇌의 경우 삼채잎 10% 첨가군에서만 유의적으로 낮아졌다.
당뇨대조군은 실험 4주 동안 고혈당이 지속된 반면 삼채잎 첨가군은 실험 3주째부터 혈당이 낮아지기 시작하였으나 삼채잎 10% 첨가군만이 유의적인 차이를 보였다. 근육 글리코겐 함량은 삼채잎 10% 첨가군에서 다른 당뇨유발군에 비해 유의적으로 높아졌다.
단백질 함량은 삼채잎 첨가군에서 높은 경향을 보였고, 삼채잎 5% 첨가군은 당뇨대조군에 비해 유의적으로 높은 수치를 보였다.
혈장 콜레스테롤 농도는 정상군에 비해 당뇨유발군에서 유의적으로 증가하였으나, 혈장 중성지방 농도는 전반적으로 유의성이 없었다. 혈장 HDL-콜레스테롤 농도는 삼채잎 10% 첨가군에서 다른 당뇨유발군에 비해 유의적으로 높았으며 혈장 유리지방산 농도 역시 삼채잎 10% 첨가군에서 다른 당뇨유발군에 비해 유의적으로 낮은 수치를 나타내었다. 간장의 MDA 함량은 모든 당뇨유발군에서 유의적으로 증가하였으나, 당뇨대조군과 삼채잎 첨가군 사이에 유의적인 차이는 존재하지 않았다.
XOD 활성도는 당뇨대조군에 비해 삼채잎 첨가군에서 유의적으로 낮은 활성을 나타내었고, GST와 GR 활성도에서는 삼채잎 10% 첨가군만이 유의적으로 높은 활성을 나타내어 삼채잎의 첨가식이가 당뇨로 인한 산화적 스트레스 억제에 효과가 있음을 나타내었다.
STZ 유발 당뇨 흰쥐에서 삼채잎의 첨가식이가 혈당과 지질 수준을 개선하였으며 당뇨로 인한 산화적 스트레스를 낮추는 효과가 있다고 사료된다. 이상의 실험에서 삼채잎의 적절한 공급이 고혈당이나 이상지질혈증과 같은 증상을 완화시키고 지질과산화적 손상으로 인한 당뇨병을 치료하는데 영향을 미칠 것으로 사료되어진다.

This study was designed to examine the effects of Allium hookeri leaf (AHL) on plasma glucose, lipid levels and antioxidative status in streptozotocin (STZ) induced diabetic rats. Diabetes mellitus was induced in male Sprague-Dawley rats through injection of STZ
dissolved in citrate buffer into tail veins at a dose of 45 mg/kg body weight. The experimental groups were divided into four groups, consisting of a normal control group, STZ-control group, and diabetic groups fed with AHL 5% (STZ-AHL 5%) and 10% (STZ-AHL 10%). Sprague-Dawley rats were fed an AIN-93 recommended diet and the experimental groups were fed a modified diet containing 5% and 10% of AHL powder for 4 weeks. Body weights, diet intake, food efficiency ratio and organ weights were monitored. Hematocrit levels, activities of aspartate aminotransferase and alanine aminotransferase were observed. Plasma glucose, cholesterol, triglyceride, HDL-cholesterol and free fatty acid were analyzed. Levels of glycogen in liver and muscle and protein in liver were determined. contents of malondialdehyde in liver were assayed. In the cytosol of liver, activities of xanthine oxidase, glutathione-S-transferase, glutathione peroxidase, glutathione reductase, superoxide dismutase, catalase were assayed. The Allium hookeri groups suppressed a hypertrophy of the liver and kidney significantly compared to STZ-control and showed the hypoglycemic effects. In the STZ-AHL 10% group, HDL-cholesterol was increased while free fatty acid was decreased significantly compared to STZ-control. The liver glycogen levels of all the experimental groups were significantly lower compared to the normal control group but the muscle glycogen levels of STZ-AHL 10% were significantly increased compared to STZ-control. Liver protein levels were significantly
increased in the STZ-AHL 5% compared to STZ-control. Malondialdehyde levels in liver were increased in diabetic groups compared to the normal control group. xanthine oxidase activity was decreased in the Allium hookeri groups. Glutathione-S-transferase and glutathione reductase activity was significantly increased in the STZ-AHL 10% compared to STZ-control. These results indicate that supplementation with AHL could be beneficial in management of diabetes mellitus as a potential therapeutic candidate.

List of Tables ⅳ
List of Figure ⅵ
국문초록 ⅶ
Ⅰ. 서론 1
Ⅱ. 문헌고찰 2
1. 당뇨병의 증상과 치료 2
2. 당뇨병과 활성산소와의 관계 3
3. 삼채의 특성 5
4. 삼채의 구성성분 및 효과 6
Ⅲ. 재료 및 방법 9
1. 실험재료 9
2. 실험동물 및 실험식이 9
3. 당뇨유발 9
4. 분석시료 채취 11
5. 체중 및 식이이용효율 11
6. 혈장 및 장기 분석 12
6.1. 혈장 포도당 함량 12
6.2. 간장 및 근육 글리코겐 함량 12
6.3. 간장 단백질 함량 12
6.4. 지질 함량 13
6.4.1. 혈장 콜레스테롤 13
6.4.2. 혈장 중성지방 13
6.4.3. 혈장 HDL-콜레스테롤 13
6.4.4. 혈장 유리지방산 14
6.4.5. 간장 지질과산화물 14
6.5. 헤마토크릿치 및 aminotransferase 활성도 14
7. 간장의 cytosol 분석 15
7.1. Cytosol 분획 15
7.2. Xanthine oxidase 활성도 15
7.3. Glutathione-S-transferase 활성도 15
7.4. Glutathione peroxidase 활성도 16
7.5. Glutathione reductase 활성도 16
7.6. Superoxide dismutase 활성도 16
7.7. Catalase 활성도 16
8. 통계분석 17
Ⅳ. 결과 및 고찰 18
1. 체중변화 및 식이이용효율 18
2. 장기무게에 미치는 영향 20
3. 혈당 및 글리코겐에 미치는 영향 24
3.1. 혈장 포도당 함량 24
3.2. 글리코겐 이용 28
4. 단백질 함량에 미치는 영향 30
5. 지질 함량에 미치는 영향 30
5.1. 혈장 콜레스테롤 30
5.2. 혈장 중성지방 34
5.3. 혈장 HDL-콜레스테롤 34
5.4. 혈장 유리지방산 36
5.5. 지질과산화물 함량 37
6. 헤마토크릿치 및 혈장 aminotransferase 활성에 미치는 영향 39
7. 항산화효소 수준에 미치는 영향 41
7.1. Xanthine oxidase 활성도 41
7.2. Glutathione-S-transferase 활성도 43
7.3. Glutathione peroxidase 활성도 43
7.4. Glutathione reductase 활성도 43
7.5. Superoxide dismutase 활성도 44
7.6. Catalase 활성도 44
Ⅴ. 결론 46
참고문헌 48
ABSTRACT 59

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