(8) ALT, AST ALP
1. polyphenol
는 식물의 대표적인 차 대사산물로 한 분자 내에 개
Phenolic compound 2 2
이상의 phenolic hydroxyl기를 가지는 방향족 화합물로 다양한 생리활성에 관여하는 것으로 알려져 있다(133). 항산화 활성은 페놀성 화합물의 종류나 함량이 미치는 영향이 큰 것으로 알려져 있으며 천연 폴리페놀 화합물에는,
등이 있다
flavonoid, lignans, lignins, tannin (134, 135).
본 실험에 사용한 보리순 에탄올 추출물의 농도별 총 polyphenol의 함량은
와 같다 에서 에서
Table 22 . 500 ppm 0.073±0.001 mg/mL, 1000 ppm 함유하고 있는 것으로 나타났다
0.107±0.012 mg/mL .
건조방법을 달리한 보리 잎의 총 페놀 함량은 생잎 0.125±0.010 mg/mL, 진공 동결 건조 시 0.069±0.009 mg/mL로 나타났고(69), 차로 이용되는 감잎과 녹황색 채소인 시금치(136)는 각각 0.058 mg/mL 및 0.007 로 보리잎의 페놀 함량이 월등히 높아 체내에서 뛰어난 항산화 mg/mL
작용을 할 것으로 사료된다.
총 함량 2. flavonoid
는 직접 항산화 효소활성을 증가시키거나
Flavonoids free radical
를 촉진하는 이온과 안정적 금속이온 복합체를 형성하고
damage Fe, Cu
을 직접 하여 세포막과 세포내 물질을 보호한다고
free radical scavenging 알려져 있다(137-139).
보리순 에탄올 추출물의 농도별 총 flavonoid 함량은 Table 23과 같이 500
에서 에서 로
ppm 0.081±0.005 mg/mL, 1000 ppm 0.112±0.003 mg/mL 나타났다.
보리생잎의 flavonoid 함량은 0.103 mg/mL, 진공 동결 건조 시 0.038 로 검출 되어 본 실험과 비교 시 품종 건조방법 실험절차 등의
mg/mL (69) , ,
차이로 다소 다른 결과를 보였지만, Lee(136)등이 연구한 녹차와 시금치의 총 flavonoid 함량 측정 결과 각각 0.045 mg/mL와 0.008 mg/mL로 본 실험의 보리순의 총 flavonoid 함량이 더 높음을 알 수 있었다. Lee 등(140)은 보리잎의 총 페놀 함량 조사결과 보리잎의 항산화효과는 phenolic
을 함유하는 에 기인된 것으로 보고하였는데 본 실험에서
group flavonoid ,
및 가 함유되어 있는 보리순은 체내 항산화계에 영향을
polyphenol flavonoid 미칠 것으로 사료된다.
Table 22. Contents of polyphenol in barley leaf powder ethanol extracts
1)BL : barley leaf powder extract 500 ppm(0.5 mg/mL)
2)BH : barley leaf powder extract 1000 ppm(1.0 mg/mL)
3)Abbreviations: different superscript letters indicate significant differences at p<0.05 by Tukey's test.
Table 23. Contents of flavonoid in barley leaf powder ethanol extracts
1)BL : barley leaf powder extract 500 ppm(0.5 mg/mL)
2)BH : barley leaf powder extract 1000 ppm(1.0 g/mL)
3)Abbreviations: different superscript letters indicate significant concentration
(ppm)
Total flavonoid contents (mg/mL)
BL1) 0.081±0.0053)
BH2) 0.112±0.003
concentration (ppm)
Total polyphenol contents (mg/mL)
BL1) 0.073±0.0013)
BH2) 0.107±0.012
3 . DPPH radical 소거능
에 대한 전자 소거능은 비교적 DPPH( ,α α-diphenyl- -picrylhydrazyl)β
안정한 free radical 이 ascorbic acid, tocopherol, polyhydroxy 방향족 화합물, 방향족 아민류에 의해 환원되어 짙은 자색으로 탁색되는 원리를 이용하여 시료의 환원력을 측정하는 것이다. 즉, 지질과산화의 연쇄반응을 유발하고 각종 질병과 노화를 일으키는 산화성 free radical에 전자를 공여하여 산화의 억제 정도를 측정하며, 식물 추출물의 항산화 활성을 간단히 측정할 수 있는 동시에 실제 항산화 활성과도 연관성이 매우 높아 많이 이용되는 방법이다(141).
보리순 분말의 DPPH radical 소거능은 Fig. 1과 같다. 500 ppm에서
에서 소거능을 보였으며 이는 농도가 증가함에
67.12%, 1000 ppm 80.15% , 따라 항산화 활성도 증가되는 것을 알 수 있었다.
본 실험결과와 유사하게 isoflavone 함량이 높게 나타난 녹차잎 및 보이차잎 메탄올 추출물에서의 전자공여능이 각각 80.81%와 42.43%로 나타났고(142), Kulkarni 등(143)은 생 밀순에서 SOD 유사활성 및 전자공여능의 높은 활성도를 보고하였다. 특히 Ryu 등(66)은 flavone계 항산화 물질로 알려진 saponarin을 보리잎에서 분석한 결과 본엽이 5매일 때 함량이 가장 많은 것으로 나타났고, 보리잎의 saponarin 함량과 DPPH
소거능은 고도로 유의한 상관관계에 있음을 보고하였다
radical .
보리잎에 함유된 saponarin, polyphenol, flavonoid 등의 항산화 물질의 영향으로 DPPH radical 소거능 활성이 뛰어난 것으로 판단되며, 혈청 및 지방조직 중 지질 대사에 영향을 미칠 것으로 사료된다.
Fig.1. DPPH radical scavenging activity of barley leaf powder ethanol extracts depending on concentration.
BHA : butylated hydroxyanisole 500 ppm (0.5 mg/mL) BHT : butylated hydroxytouene 500 ppm (0.5 mg/mL) BL : barley leaf powder extract 500 ppm (0.5 mg/mL) BH : barley leaf powder extract 1000 ppm (1.0 mg/mL)
Abbreviations: different superscript letters indicate significant differences at p<0.05 by Tukey's test.
에 의한 항산화능 4. Rancimat
Rancimat(Metrohm model 679, Herisan, Switzerland)에 의한 항산화능 측정은 공기에 의한 지질 산패도를 반영하는 것으로 각 시료를 첨가한
실험군에서 유지의 복잡한 산화과정 중 유도기간 마지막에 상당량의
저분자량 휘발성 카보닐산이 유리되는 양을 측정한다(144).
에 의한 항산화능 측정결과는 와 같이 보리순 에탄올
Rancimat Table 24
추출물의 농도가 증가함에 따라 항산화능도 증가되는 것을 볼 수 있었다.
특히 1000 ppm 보리순 에탄올 추출물(BH)의 유도기간이
시간이었으며 합성 항산화제인 의
10.99±0.04 , 500 ppm BHT
시간과 비슷한 수준으로 나타났다 이는 보리순 에탄올 추출물에
11.21±0.06 .
항산화활성을 나타내는 물질이 다량 함유되어 있는 것으로 판단되며 우수한 항산화제로의 개발이 기대된다.
Table 24. Antioxidative activities of barley leaf powder ethanol extract fractions on soybean oil
Fraction IP1)
Control 5.54±0.02a5)
BL2) 7.58±0.04b
BH3) 10.99±0.04c
BHT4) 11.21±0.06c
1)Induction period(IP) of oil was determined by Rancimat's test at 110 .℃
2)BL : barley leaf powder extract 500 ppm(0.5 mg/mL)
3)BH : barley leaf powder extract 1000 ppm(1.0 mg/mL)
4)BHT : butylated hydroxytouene 500 ppm(0.5 mg/mL)
5)Abbreviations: different superscript letters indicate significant differences at p<0.05 by Tukey's test.
제 절 3 In vivo 에서 지질대사 개선 및 비만억제 효능
1 . 체중증가율 식이섭취량 및 식이효율 ,
고지방식이와 보리순 분말의 첨가수준을 달리하여 4주간 급여한 흰쥐의 체중증가율 식이섭취량 및 식이효율은, Table 25 및 Fig. 2, 3과 같다.
실험기간 4주 동안의 총 체중증가는 Table 25와 같이 실험군 간에 유의차를 보였다. 고지방식이군(HF)은 정상식이군(ND)에 비하여 41.21%의 유의적인 체중증가량을 나타내어 고지방 식이로 인해 비만이 유도된 것을 관찰할 수 있었다. 그러나 고지방식이와 보리순 분말 첨가군들(HF-BL,
은 고지방식이 에 비하여 농도 의존적으로 체중 감소효과를
HF-BH) (HF)
보였고, 특히 고지방 식이와 10% 보리순 분말 첨가군(HF-BH)은 고지방 식이군(HF)에 비하여 28.23%의 유의적인 차이를 나타내었다.
등 의 연구에서도 흰쥐의 고지방식이군이 저지방식이군에
Artiss (145)
비하여 유의적인 체중증가량을 나타내었으며, 고지방식이와 수용성 식이섬유소를 동시에 섭취한 군의 체중이 저하되어 본 실험의 결과와 유사하였다. 이처럼 식이섬유소는 탄수화물대사에 관여하며 체내에서 쉽게 팽윤되어 포만감을 유발하여 식이섭취를 저하시키고 영양소의 흡수를 방해하여 체외 배설작용을 촉진하는 작용이 있는 것으로 보고(146)되었다. 이는 어린 채소일수록 다 자란 채소에 비하여 수용성 식이섬유소가 풍부한 것으로 알려져 있어(147-149), 본 실험에서도 마찬가지로 보리순의 수용성
식이섬유소들이 탄수화물대사에 관여하여 영양소의 흡수와 소화를
지연시켜서 포만감과 식이 열량밀도에 영향을 주어서 체중감량 효과에 영향을 미친 것으로 사료된다.
식이섭취량은 Fig. 2에서와 같이 고지방 식이만을 급여한 고지방
식이군(HF)이 가장 높았으며 고지방 식이와 보리순 분말 첨가군들, (HF-BL, 은 고지방식이 에 비하여 보리순 분말 첨가 수준이 증가할수록
HF-BH) (HF)
식이섭취량은 감소되는 경향이었다. 이는 Lee 등(150)이 흰쥐를 대상으로 카페인 및 녹차가 체지방 축적에 미치는 영향에 관한 연구에서 대조군 및
카페인 첨가군에 비하여 녹차 분말 첨가군이 식이섭취량이 현저하게
낮았다고 보고하여 본 결과와 비슷한 경향을 보였다.
식이효율은 Fig. 2와 같이 고지방식이군(HF)이 0.39±0.01로 정상식이군(ND)의 0.31±0.01에 비하여 유의하게 증가하였지만 보리순 분말 첨가량에 따른 유의한 차이는 보이지 않았다.
정상식이군(ND)과 고지방식이군(HF) 간의 체중과 식이섭취량의 차이는 정상식이군(ND)이 고지방식이군(HF)들에 비해 식이 내 지방 함량이 적었기 때문인 것으로 생각되어지며, 이는 흰쥐에서 에너지 밀도가 낮은 저지방식이군이 에너지 밀도가 높은 고지방식이군에 비하여 사료섭취량이 낮았다는 연구(151) 결과와도 유사하였다. 체중과다 특히 복부비만은 대사질환과 관계가 있고 대사질환을 정상화시키기 위해서는 정상체중에 도달하는 것이 최상으로 알려져 있다(152). 비만인에게 보여지는 비정상적인 혈청지질과 지단백은 경미한 체중 감소 시에도 정상화되어 심혈관질환의 유병률을 낮추어 줄 수 있다.
따라서 보리순에 함유된 풍부한 식이섬유소는 보수력이 커서 위장 내에서 을 형성하여 음식물이 위 배출 속도를 늦추어 주므로 포만감을 주고 gel
공복감을 줄여 식욕을 저하시키므로(153) 보리순 분말 섭취시 체중 및 식이 섭취량의 감소가 나타난 것으로 사료된다 또한 이러한 체중감소를 유도해. 심혈관 질환의 유병률을 낮추어 줄 수 있을 것으로 생각된다.
Table 25. Changes of the body weight of the rats fed high fat diet containing barley leaf powder for 4 weeks
Groups1) Initial weight(g) Final weight(g) Total weight gain(g)
Weight gain (g/day)
ND 160.00±8.052)NS3) 277.00±5.32a4) 117.00±9.12a 4.18±0.38a
HF 158.17±8.80 359.00±5.17c 199.00±8.65c 7.11±0.30c
HF-BL 157.50±8.24 332.65±5.86bc 175.15±6.26bc 6.26±0.22bc
HF-BH 160.00±8.64 302.83±5.65b 142.83±6.28b 5.10±0.24b
1)Abbreviation : See the legend of Table 8.
2)Values are mean ± S. E of 8 rats per each group.
3)NS : no significantly different among groups.
4)Values with different superscript in the same row significantly different (p<0.05) among groups by Tukey's test.
0 5 10 15 20 25
N D H F H F -B L H F -B H
G rou ps
Food intake(g/day)
a a
b
a b
Fig.2. Food intake of rats fed high fat diet containing barley leaf powder for 4 weeks
Abbreviations: See the legend of Table 8. Values are mean ± S. E. of 8 rats per each group and different superscript letters indicate significant differences at p<0.05 by Tukey's test.
0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5
N D H F H F - B L H F - B H
G rou ps
FER
a
b b b
Fig.3. FER of rats fed high fat-high diet containing barley leaf powder for 4 weeks
Abbreviations: See the legend of Table 8. FER(food efficiency ratio) : total weight gain/total feed intake. Values are mean ± S. E. of 8 rats per each group and different superscript letters indicate significant differences at p<0.05 by Tukey's test.
간장 체중 비율 및 지방조직 무게 2. /
고지방 식이와 보리순 분말의 첨가 수준을 달리하여 4주간 급여한 흰쥐의 간장 체중 비율 및 지방조직의 무게를 비교한 결과는/ Table 26 및 Fig. 3,
와 같다
4 .
체중 당 간조직의 무게는 Table 26과 같이 고지방식이군(HF)이 정상식이군(ND)에 비하여 유의하게 증가되었다. 이 결과는 일반적으로
고지방 섭취시 지질 축척으로 인하여 간의 무게가 증가한다는
보고(154-156)와 일치하며, 고지방 식이로 인하여 과량의 지방이 체외로 정상적으로 배출되지 못하고 간 내에 축적되어 간이 비대해진 것을 알 수 있었다. 고지방식이와 보리순 분말 첨가군들(HF-BL, HF-BH)은 고지방식이군(HF)에 비하여 유의차는 없었지만 각각 3.83%와 4.79%의 미세한 감소효과를 보였다. 장기추출직후 고지방식이군(HF)의 간을 관찰한 결과 고지방식이의 공급에 의해 간이 흐린 적색을 띠고 황색의 지방들이 점점이 분산되어 전형적인 지방간의 형태를 보인 반면 고지방식이와 보리순 분말 첨가군들(HF-BL, HF-BH)의 간의 경우 고지방식이군(HF)보다는 밝은 적색을 띠면서 지질 침착이 조금 완화되어 가는 형태를 볼 수 있었다.
일반적으로 비만에 있어서 체중의 증가보다 체지방의 증가, 특히 복강
내에 위치한 지방조직의 증가가 건강상의 위해요인으로 작용한다고
보고(154,155)되고 있으며, 체지방 함량이 동일하더라도 복부지방 함량이 증가할수록 대사성 합병률이 증가하는 것으로 알려져 있다(156). 따라서 복강 내 위치한 지방조직의 변화를 알아보기 위해서 장간막지방조직 및 부고환지방조직의 무게를 측정하였다.
과 으로
g 1.78±0.13 g 고지방식이군(HF)에 비하여 각각 28.20%와 33.08%
감소한 것으로 나타났다.
부고환지방조직의 무게는 Fig. 5에서와 같이 고지방식이군(HF)이 7.69±0.20 g으로 정상식이군(ND) 3.49±0.29 g에 비하여 2.2배 증가되었으며, 고지방식이와 보리순 분말을 급여한 첨가군들(HF-BL,
은 고지방식이군 에 비하여 각각
HF-BH) (HF) 6.87±0.32 g과 5.78±0.26 으로
g 농도 의존적으로 감소하였다. 특히 고지방식이와 10% 보리순 첨가군(HF-BH)의 부고환지방조직의 무게가 24.84%로 유의적으로 감소하는 경향을 보였다 이러한 결과는. Lee 등(63)의 연구에서 흰쥐에 고지방식이와 새싹채소 혼합분말을 동시에 급여한 군들의 지방조직의 무게가 유의하게 감소한 것과 일치하였고, Kang 등(157)은 녹차 건조 분말의 급여가 대조군에 비하여 장기 무게가 감소하였다고 보고하였는데 본 연구와 유사였다. Artiss 등(145)의 연구에서도 저지방식이를 급여했을 때보다 고지방식이를 급여한 흰쥐의 체지방 함량이 증가한 결과와 유사하며, 고지방식이와 수용성 식이섬유소를 동시에 급여한 군은 저지방식이군과 비슷한 체지방 함량을 나타내었다고 보고하였다.
본 연구 결과 고지방 식이로 증가되어진 지방조직의 무게는 식이섬유소가 풍부한 보리순 분말의 혼합 급여로 인해 감소되었으며, 특히 10% 보리순 분말 첨가 식이로 체내 지방대사에 관여하여 체내 지방 축적을 감소시켜 복부비만 억제효과 및 대사성질환 예방효과도 있을 것으로 사료된다.