약학회지제
49
권제4
호340 ~ 346 (2005)
Yakhak Hoeji Vol. 49
，No. 4
藥 學 合 확필치가 혈중 알코올농도와 간세포내 알코올대사 효소 활성에 미치는 영향
이 오 미 * • 예 충 민 * • 최 병 철 • 이 지 윤 • 강혜정 • 최윤경 ■ 김 창 종 • 심 상 수 #
중앙대학교 약학대학, *(
주)태영이엔티 기술연구소(Received August 2, 2005; Revised August 18
，2005)
Effect of Feelch on Blood Alcohol Concentration in Human and Hepatic Alcohol Metabolizing Enzyme Activity in Alcohol-Fed Rats
0 M i L e e * , C hoong M in Y e*, B y u n g Chul Choi, J i Yun L e e , H y e Je o n g K ang, Yun K y ou n g Choi, Ch an g Jo n g K im and S an g S oo Sim #
College of Pharmacy, Chung-Ang University, 2 2 1 Huksuk-dong
，Dongjak-gu， Seoul 156-756, Korea
^Department of R&D Center, Tae Young E & T Co. Ltd. 15 -2 Pyeongsan-Ri, Ungsang-Eup, Yangsan, Kyeongnam
A bstract
ᅳTo investigate the effect of Feelch on alcohol metabolism, we measured both blood alcohol concentration in human and hepatic alcohol metabolizing enzyme activity in rats. The blood alcohol concentration in Feelch-ingested group was significantly lower than that in water-ingested group at 0
，40, and 80 minute after alcohol intake. The blood alcohol con
centration between male and female taken 300 ml of 2 1% alcohol showed the significant differences; the peak value of blood alcohol concentration in male and female were 0.083 ±0.014% and 0.108 ±0.018% , respectively. In alcohol-fed rats, aldehyde dehydrogenase (ALDH) activity was significantly increased, whereas alcohol dehydrogenase (ADH) activity was not changed. In both Feelch-fed group and Feelch plus alcohol-fed group, ADH and ALDH activity were significantly increased as compared with each control group. Feelch decreased phospholipase A2 activity and lipid peroxidation in hepatic tissue and activities of serum aminotransferases as compared with control. These results suggest that Feelch may have a hepato- protective effects and this is likely due to lower blood alcohol concentration via the increment of hepatic ADH and ALDH activity.
K eyw o rd s □ Feelch, alcohol, ADH, ALDH, liver
과도한알코올섭취나
,
만성적인 알코올 섭취는간기능에 영 향을주게 된다.
일반적으로사람이 섭취한알코올의90%
이상 이간에서 대사되며,
일부는폐나신장을통해대 사 된 다 간 세 포에서 알코올대사에관여하는주요대사계는두가지로 나눌 수 있다.
하나는 간세포질내에 존재하는 알코올 탈수소효소(ADH; alcohol dehydrogenase)
와알데히드 탈수소효소(ALDH;
aldehyde dehydrogenase)
에의해초산(acetate)
으로전환되어간 세포밖으로배설시키며,2’31
다른하나는microsome
에존재하는cytochrome P450 system0 ]
알코올을acetaldehyde
로전환시킨 다.4>
이러한알코올 대사계에서 생성되는acetaldehyde
는심부 정맥,
오심,
불안및안면홍조를일으키는것으로잘알려져 있#본 논문에 관한 문의는 저자에게모 (전화) 02-820-5615 (팩스) 02-816-7338 (E-mail) [email protected]
다
.5’6)
또한만성적인 알코올 섭취는간세포에 지방을축적시키거나지질과신:화물형성을 일으키는데이는알코올이지방대사 를억제하기때문이다
.7)
그러므로알코올대사에 있어서 생성되는
acetaldehyde
의제거가중요한단계임을알수있다.
강황은지금까지 항산화작용
,
항염증작용,
항암작용등다양한 약리활성을나타내고있다.
특히성인당뇨에 있어혈당을강하 시키는작용이 보고되었으며,8)
간기능 개선효과에서도 탁월한 효과가있는것으로알려져 있다.
중금속이나알코올에의한간 손상을방지한다는보고가있으며，9’10)
유기용매인 클로로포름에의한 간세포의 괴사도 억제하는것으로 알려져 있다
.1 u
강황의주요성분으로알려진
curcumin
은알코올이나산폐된기름에의한간세포의 산화적스트레스를감소시킨다는보고도있다
.12)
이러한효과는
curcumin
의항산화작용에 의해일어나는 것으로설명되고있다
.
김치나된장，청국장같이발효식품의 유 ^ 은 현재많은연
340
알코올대사에 미치는 필치의 영향 341
구를통해인정되고 있는실정이다
.
이러한연구는북유럽사람 들이호밀을주식으로살아가는데다른지역의유럽사람보다대 장암이나직장암의발병율이 현저히 적다는보고가 있다.
아직 정확한기전은 설명하지못하지만호밀의 비활성화전구물질이 소화기계를지나면서 장내유산균과소화효소에 의해 활성화된 물질로 전환되며 이들이 장에서흡수되어 항암작용이 나타나는 것— 0
로보고되고있다.
이싶험에서는강황을다양한미생물균주로발효시킨후음료로개발한필치
(Feelch)
가알코올대사에미치는영향을사람과흰쥐 생체내모델에서 규명하였다
.
실험 방법
재료
필치
(Feelch)
는(
주)
태영이엔티(경남양산시)에서 구입하였다.
필치의주요구성물질로는강횡을Lactobacillus sp., Streptococcus sp., Leuconostoc sp.
복합균주로 발효시킨 발효강황액을20%
함유하고 있는음료이다
. N A D +, rotenone, pyrazole, propanal,
및2-mercaptoethanol
은Sigm a
사로부터 구입하였으며，bicin- choninic acid(BCA)
시약은Pierce Co
.에서 구입하였다.
음주후혈중알코올농도
실험대상자는자발적 지원자
(20 ~26
세,
남자: 8
명,
여자: 8
명) 16
명을대조군과실험군으로 나누어 수!험하였고5
일이 지난후 서로바꾸어 신험하였다.
신험3
일전부터 숨을마시지 않는 사 람을대상으로 알코-유측정 실험은오후4
시부터오후8
시사미 에진행하였다.
술윤마시기 전에대조군은 생수140 m/
를마시 고.
시험군은Feelch 140m//can
를마신 후압코올(소주2 1% ,
300m/>
을30
분내에 복용시켰다.
혈중알코옥농도는 혈중알코옥농노측정기
((
주)
아세아¥
상; Model No. LION SD-400)
를이 용하여 술을마시기전,
윰주식후,
음주후40
분, 80
분, 12 0
분, 160
분대에서 총6
회측정하였다.
한편디지털 혈압기(Omron,
Model: H EM -705CP)
를이용하여 음주 전및음주 직후,
음주후
1
시간과2
시간대에 혈압윽측정하였으며，계산능력의 변화 는두자리수덧u
문제를30
조간 정확히 계산한문제수로즉정 하였다.
알코올을경구투여한흰쥐의 간조직
실험동물로는 체중이
15 0 g
전후의Sprague-Dawley
슷컷 흰 쥐를(
주)한림동물에서 구입하였다. 1
、1
험기간동안사육실의 온 도는2 4 ± 1 0C,
습도5 0 ± 10 %
로유지하였으며,
낮과밤의 주기 는12
시간으로 _시동조? !
하였다.
각실험군은10
마리씩무작위 로배분하였으며，증류수를투여한대조군，알코올혹은Feelch
만을투여한군및
Feelch
와알코올을 같이무여한4
개군으로나누어실험하였으며 매
1
주일마다체중을측정하여 주당체중변화를관찰하였다
. 3
주간매일ethanol
을lg / k g
로경구투여하 였으며Feelch
는5m//kg
로알코올을 투여하기30
분전에경구 투여하였다. 3
주째 되는날24
시간절식 시킨후에가벼운ether
마취하에서 복부를절개한후복대동맥을통해 혈액음 채취하였 으며 간문맥을통해 차거운생리식염수용액을관류시켜 간조직 내혈액을완전히제거하였다.
간조직을 절취한후효소 정량을하기 전까지
-70oC
에보관하였다.
간조직 내알코올분해 효소활성측정
간조직을
10
배용적의100 mM sodium phosphate buffer(pH
7.4)
에넣고homogenizer
로균질화 시키고,
초음파분쇄기로 간세포를다시 파괴시켰다
. 7 0 0
요에서10
분간 원심분리하여 핵과 세포 잔유물을제거하였으며,
이후9000
폐 서20
분간원심분리하여 상층액을이용하여 간세포내 알코올 탈수소 효소
(alcohol
dehydrogenase)
와알데하이드탈수소 효소(aldehyde dehydro
genase)
활성을측정하였다.
상층액의 단백질농도를B C A kit
로 측정하여 심험군간의 간조직양의 편차를보정하였다. ADH
는1.0 mM NAD+, 5 1
ᅳiM rotenone(mitochondria
의NADPH oxidase
억제제)，5 mM ethan
이을 포함하는50 mM sod. phosphate buffer, pH 7.4
용액에 간조직 균? 1
액10
너를가하여5
분간배양 하고34 0 n m
에서 흡광도를 측정하였다.13) A L D H
는1.0 m M NAD+, 5 |_iM rotenone, 0 .1 mM pyrazole(ALD
억제제), 5 mM propanal(propionaldehyde), 2 mM 2-mercaptoethanol
을 포함하 는50 mM sod. phosphate buffer, pH 7.4
용액에간조직균질액10(a/
를 가하여5
분간 배양하고34 0 n m
에서 흡광도를 측정하였다
.13)
지질고인화측정
세포막의 지질과산화를즉정하기 위하여
thiobarbituric acid reactive substances(TBARS)
의형광을 이용하였다.
간조직의 균질액에50% trichloroacetic acid
를가하여최종5%
농도로조 절하였다.
동량의0.325% 2-thiobarbituric acid(in 50% acetic acid
)를 첨가하여950C
에서30 min
배양하였다.
원심분리 후200 f J
를96 well plate
에옮기고E x : 485 nm, Em : 535 nm
에서 형광 즉정하였다.
표준물질로서는malonyldialdehyde(l
，l
，3
，3- tetraethoxypropane, Sigma
)를사용하였다.14)Ph ospholipase A 2
활성측정형광을발생하는
10 -pyren phosphatidylcholine
을기질로이용하여
phospholipase
활성을측정하는방법을이용하였다.
15)10-pyren phosphatidylcholine
은E x. 34 5 nm
와Em . 398
미고에 서형광을나타내는데phospholipase A2
에의해가수분해시 형광 이감소하는데이러한원리를이용하여 간조직내phospholipase A 2
활성 변화를측정하였다.
Vol. 49，No. 4，2005
342 이오미 . 예충민 . 최병철 . 이지윤 • 강혜정 * 최윤경 . 김칭종 • 심상수
0 40 80 120
Time in minutes
160
40 80 120 160
0 40 80 12 0 160
Fig. 1 - The effect of Feelch on blood alcohol concentration in human. The blood alcohol concentration was measured every 40 minutes in 8 men and 8 women taking 300 ml of 21% alcohol for 30 min. Control and Feelch group ingested water (140 ml) and Feelch (140 m//can) 30 min before alcohol intake, respectively. Results indicate means ±SD from 8 men and 8 women. * Significantly different from control at the same time (P<0.05).
Male + Female
음주직후수축기 혈압과이완기 혈압의상승은보이지 않았으 나대조군과같이음주 전보다혈압이 떨어 졌다
.
그러나두군 사미에 있어서통계적으로유의한차이는 없었다.
한편두자리 덧셈을통한 계산능력 실험에서 음주후1
시간대에음주전보 다계산능력이 감소하는것을볼수있으나2
시간대에서는회 혈청내A ST, A L T
및A L P
활성측정Reitman-Frankel
방법을 이용하여 진단용kit(Bio Clinical System Corporation
)로즉정하였다.16)
자료분석 및통계적검정
실험값은평균土표준편차로 표시하며
,
실험성적은one-way ANOVA test
로분석하였으며, P
값이5%
미만일 때통계적으로 유의하다고 간주하였다.
실험결고ᅡ 및 고찰
Feelch
가혈중알코을농도에미치는영향남녀
16
명을대상으로생수를마신대조군에서알코올300 m/
를
3 0
분•간섭취한직후알코올농도는급속히 증가하기 시작하여
40
분 경과후혈중 알코올농도가0 .0 9 5 ± 0 .0 15
%인 최고치 에도달하였다.
이후시간이 지남에따라일정한기울기를유지하면서 감소하는것을볼수있다
(Fig. 1).
대조군과 같은남녀16
명을대상으로Feelch
를섭취한시험군은음주직후및음주후
40
분과80
분대에서 대조군에비하여 혈중알코올농도가유의하게 낮게나타났다
.
음주후40
분대에서Feelch
를마신시험군의 혈중 알코올농도는
0 .0 8 2 ± 0 .0 16
%으로 대조군에 비하여혈중알코올농도가
0.013%
낮게나타났다.
이러한결과는술을마시기 전에
Feelch
를복용하면 혈중알코올농도를낮출수있다는것을보여준다
.
남성과여성에서 같은양의 알코올을섭취시 혈중알코올농 도의 변화를비교분석하였다
.
남성과여성에서 같은양의 알코 올을섭취하였을때나타나는혈중알코올농도는현저한차이가 나타났다.
남성에서 혈중알코올농도최고치는0.0 8 3± 0 .0 14 %
이였으나，여성에서는0 .10 8 ± 0 .0 18
%로약0.025%
정도높게나 타났다(Fig. 1).
한편50%
알코올180 m
/를마신서양인들의 혈 중최고 알코올수치는0.063
%에서부터0.129
%로나타났다.17>
이실험에서는
2 1%
알코올300 m
/를마신상태로서Kaufman
의실험에 비해약
2/3
정도섭취한정도이다.
이러한남녀간의 차이는 체지방과체액량의 차이 및체중차이에 기인되는것으로
생각된다
.
이실험에참여한남성의평균 체중은6 6 kg
이였으며，여성의 평균체중은
53 kg
이였다.
남성과여성시험군에서Feelch
가혈중알코올농도에 미치는영향은남녀를평균한결과와 같은양상을나타내고 있다
(Fig. 1).
알코올에의한혈압과계산능력변화에대한
Feelch
의영향대조군에서 수축기 혈압과이완기 혈압이알코올을 섭취한직 후약간상승하였다가음주 전보다아래로내려가는것을볼수
있다
(Fig. 2).
그러나심박동수는안정시보다약간상승한상태로2
시간까지 유지되는것을볼수 있다. Feelch
를투여한군에서.^
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J. Pharm. Soc. Korea
알코i :대사에 미치는 필치의 영향 343
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뇨™■니--- —
0 60 120
Time in minutes
Fig. 3 - The effect of Feelch on calculation test. The calculation test was performed every 60 minutes in 16 human taking 300 ml of 21% alcohol for 30 min. Control and Feelch group ingested water (140 ml) and Feelch (140 m//can) 30 min before alcohol intake, respectively. Results indicate means ±SD from 16 human.
acetaldehyde
를acetic acid
로전환시키는ALDH
는대조군에 비 하여 유의하게증가하였다.
이러한현상은알코올을6
주간투여 한실험에서도유사한결과가보고되었다.13) Feelch
를 단독으로투여한군과
Feelch
와알코올을 같이투여한군은 각각의 대조군에 비하여 유의하게
ADH
와ALD H
활성이 증가하였다(Fig.
4).
갈근(Pueraria radix)
의수용성 추출물도A D H
와A LD H
활 성을증가시킨다는보고가 있다.18)
이러한 결과로 미루어 볼때간세포내
ADH
와A LD H
활성 증가는숙취해소에 있어서 중요한작용을하는것으로생각된다
.
만성적 알코올 투여시 알코올을분해하는대사계는
ADH system
의변화는증가하지 않고,19)
microsomal cytochrome P-450 system0 ]
주로증가하게된다.20)
이 실험에서 흰쥐에
3
주간 알코올의 투여가microsomal
cytochrome P-450 system
에어떠한 영향을주었는지는확인하지못했다
.
그러나Feelch
가세포질내 알코올분해 효소의 활성을증가시키는결과는
Feelch
가사람에서 혈중알코올농도를낮 추는 기전을간접적으로설명 할수 있다.
알코올에으ᅵ한간조직손상에미치는
Feelch
의영향Fig. 5
에서보는바와 같이 알코올을3
주간 투여한군의 간조_ J Control
WM
Feelch20
C o n t r o l
0 60
Time in min니tes
120
ᄀ
F e e lc h
60 120
Fig. 2 - The effect of Feelch on blood pressure m human. The blood pressure was measured every 60 minutes in 16 human taking 300 ml of 21% alcohol for 30 min. Control and Feelch group ingested water (140 ml) and Feelch (140 ml/
can) 30 min before alcohol intake, respectively. Results indicate means ±SD from 16 human.
복되는것을볼수있다
.
통계적인유의성은없으나F e e l d *
투 여한군에서1
시간대에 계산능력의 감소가대조군에비하여 적 은것을볼수있다(Fig. 3).
Feelch가 간조직내 알코몰 분해 효소에 미치는 영향
알코올을
acetaldehyde
로분해하는ADH
의활성은알코올을3
주간투여한 군에서 별다른중가를 나타내지 않았다.
그러나100 F e e lc h
X
X
I
3 64
2
ᄋ 8
64
20
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Vol. 49’ No. 4, 2005
344 이오미 • 예충민 • 최병철 • 이지윤 • 강혜정 ■ 최윤경 • 김창종 • 심싱수
F e e lc h
C ontrol A lcohol Control A lcohol
F e e lc h
*
C ontrol A lcohol C ontrol A lcohol
Fig. 4 — The effect of Feelch on hepatic alcohol metabolizing enzyme activity in alcohol-fed rats. Control group and alcohol group were orally treated with water and alcohol (5 g/kg) for 3 weeks, respectively. Results indicate means ±SD of 10 rats from each group. # : Significantly different from water-fed group (P<0.05). * : Significantly different from water or alcohol-fed group (P<0.05).
Fig. 5 - The effect of Feelch on hepatic phospholipase A2 activity and TBARS contents in alcohol-fed rats. Control group and alcohol group were orally treated with water and alcohol (5 g/kg) for 3 weeks, respectively. Results indicate means ±SD of 10 rats from each group. # : Significantly different from water-fed group (PcO.05). * : Significantly different from alcohol-fed group (PcO.05).
직은대조군에비하여
PLA 2
활성 및지질과산화물의 생성이중가하였다
.
이러한현상은 알코올이 간세포에 약간의 손상을주고 있음을나타낸다
.
알코올을5
주간5 g/kg
로경구투여한실험쥐에서 지질과산화물의 생성이 유의하게 증가하였다는보고가 있다
.18)
그러나Feelch
를단독으로투겨한군에서P LA2
활성및 지질과산화물의 생성은대조군과비슷하게 나타나는것으로보 아Feelch
가간세포에독성을나타내지않음을알수있다. Feelch
와알코올을 같이투여한군은알코올을단독으로투여한군에비하여
PLA2
활성및지질과산화물생성을모두유의하게 억제하였다
.
이러한결과는Feelch
가알코올에의한간손상을차단하는 것을제시하여 준다
.
혈청내
AST, A L T
및A L P
활성 변화3
주간의 알코올투여군에서 간조직내PLA 2
활성및지질과산 화물의 생성이약간증가하는것에도불구하고혈청내간기능지 표인AST, A LT
및A LP
의증가는나타나지않았다. Feelch
를투여한 군은대조군에 비하여
A S T
와A LT
의활성이 낮게 나타났다
(Fig. 6).
체중변화
체중이
15 0 g
흰쥐는자율급식후 첫주에70 g
이상의 체중 증가를나타냈으나2
주째 부터는2 0 ~ 3 0 g
정도의 체중증가를 나타냈다.
알코올을투여한군은 대조군에 비하여2
주째2
배가 까운체중증가를나타냈으나3
주째에서는약간감소하는양상을나타냈다
. Feelch
를단독으로투여한군도대조군보다체중중기를보이고있으며
Feelch
와알코올을같이투여한군에서체중중가가
3
주째유의한증가 현상을나타냈다. 3
주간전체체중의증가를보면대조군에비하
^
모두유의하게증가하였음을 볼수있다(Fig. 7).
결 론
발효강황을이용한
Feelch
가 혈중알코올농도 및간세포내 알코올대사에관여하는효소활성에미치는영향을관찰하였다.
남녀
16
명을대상으로Feelch
를섭취한시험군은음주직후및음주후
40
분과80
분대에서 생수를섭취한대조군에비하여 혈 중알코올농도가유의하게낮게 나타났다.
이러한결과는술을/. Pharm. Soc. Korea
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알코올대사에 미치는 필치의 영향 345
I I Control Feelch
國
Alcohol
園Feelch + Alcohol
* * *
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2
Weeks
* *
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*
Feelch
■그느ᄀ
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丁.-
Control Alcohol
_L_
* J ᅮ
Control Alcohol
工 ■그느
o
Control Feelch Alcohol Feelch
+ A lco h o l Fig. 7 - The effect of Feelch on body weight in alcohol-fed rats.
Results indicate means ±SD of 10 rats from each group.
* Significantly different from control (P<0.05).
는간세포 보호작용을 나타내고 있으며 간세포내에서
A D H
와ALDH
활성을증가시키므로써 혈중 알코올농도를감소시키는것으로사료된다
.
문 헌
1 ) Lieber, C. S. : Alcohol, protein metabolism, and liver injury.
Gastroenterology 79 ， 373 (1980).
2) Lieber, C. S . : Alcohol and the liver: 1984 update. Hepatology 4
，1243 (1984).
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4) Ronis, M. J., Huang, J., Crouch, J., Mercado, C., Irby, D ” Valentine, C. R.
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Control Alcohol
Fig. 6 - The effect of Feelch on serum AST, ALT and ALP in alcohol-fed rats. Control group and alcohol group were orally treated with water and alcohol (5 g/kg) for 3 weeks, respectively. Results indicate means ±SD of 10 rats from each group. # : Significantly different from water-fed group (P<0.05). * : Significantly different from alcohol-fed group (P<0.05).
마시기 전에
Feelch
를복용하면 혈중알코올농도를낮출수있다는것을보여준다
.
남성과여성에서 같은양의 알코올을섭취 하였을때나타나는혈중알코올농도는현저한차이가나타났다.
남성에서 혈중 알코올농도 최고치는
0.083 ± 0 .0 14 %
이였으나，여성에서는
0 .10 8 ± 0 .0 18 %
로약0.025%
정도높게나타났다.
알 코올을acetaldehyde
로분해하는ADH
의활성은 알코올을3
주간투여한군에서별다른증가를나타내지않았으나
acetaldehyde
를
acetic acid
로전환시키는ALDH
는대조군에비하여 유의하게증가하였다
. Feelch
를단독으로투여한군과Feelch
와알코올을같이투여한군은각각의 대조군에비하여 유의하게
ADH
와ALDH
활성이증가하였다. Feelch
는간조직내PLA2
활성및지 질과산화물의 생성및,
혈청내 간기능지표인A ST
와A LT
활성 을대조군보다감소시켰다.
이러한결과를종합하여볼때Feelch
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