ISSN 1225-6552, eISSN 2287-7630 http://dx.doi.org/10.7853/kjvs.2013.36.4.233
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Veterinary Service
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*Corresponding author: Guk-Hyun Suh, Tel. +82-62-530-2870, Fax. +82-41-530-2881, E-mail. [email protected]
Thioacetamide로 유발된 간 손상에 대한 Taraxacum officinale (Dandelion) 추출물의 효과
조인영
1ㆍ마세령
1ㆍ문선진
1ㆍ유도현
1ㆍ신성식
1ㆍ손창호
1오기석
1ㆍ허태영
2ㆍ정영훈
2ㆍ최창용
2ㆍ서국현
1*
1전남대학교 수의과대학, 2국립축산과학원
Hepatoprotective effects of the aqueous extract from Taraxacum officinale (Dandelion) against
Thioacetamide-induced hepatotoxicity in rats
In-Young Cho
1, Se-Ryung Ma
1, Sun-Jin Moon
1, Do-Hyeon Yu
1, Sung-Shik Shin
1, Chang-Ho Son
1, Ki-Seok Oh
1, Tai-Young Hur
2, Young-Hun Jung
2, Chang-Yong Choi
2, Guk-Hyun Suh
1*
1College of Veterinary Medicine, Chonnam National University, Gwangju 500-757, Korea
2National Institute of Animal Science, RDA, Cheonan 330-801, Korea
(Received 18 October 2013; revised 26 November 2013; accepted 2 December 2013)
Abstract
The genus Taraxacum, known by the common name Dandelion, is a medicinal herb in the family Asteraceae. It has been traditionally used as a folk medicine for the treatment or prevention of various diseases due to its anti-inflammatory and anti-oxidative properties. In this study, we attempted to eval- uate protective effects of Dandelion related with anti-oxidative activity to Thioacetamide (TAA)-induced liver damage. 36 rats were randomly assigned to six experimental groups：Control, Dandelion water ex- tract (DWE), TAA, TAA&DWE 300, TAA&DWE 600, TAA&DWE 1,200 groups. Rats in DWE and TAA&DWE groups were pretreated with DWE (300, 600 or 1,200 mg/kg BW) by gavage for 7 days.
All rats were treated intraperitoneally with TAA (200 mg/kg BW) or normal saline at 12 hours after last oral administration and sacrificed at 12 hours after last treatment. Levels of WBC and Neutrophil count were significantly decresed in TAA&DWE 1,200 group compared with that in TAA group (P
＜0.05). In TAA&DWE 600 and TAA&DWE 1,200 groups, serum AST, ALT, GGT levels were lower than TAA group (P＜0.05). The serum TG level was significantly elevated in TAA&DWE groups com- pared with those in TAA group. Liver tissues from TAA group showed extensive histopathological changes, characterized by moderate or severe hepatocytes degeneration, inflammatory cell infiltration, and congestion. In the TAA&DWE group, The severity of histopathological lesions were decreased compared to those in the TAA group. The MDA concentration was significantly decreased and GSH content was significantly increased in the TAA&DWE 1,200 group compared to those in the TAA group. GR, CAT and GST activities in the TAA&DWE 1,200 group were significantly increased com- pared to those in the TAA group.
Key words : Taraxacum officinale, Dandelion, Thioacetamide, Hepatoprotective effect, Antioxidant
(Lim 등, 2011). 우리나라에서도 질병의 예방 또는 치 료목적으로 사용되어 왔으나 생리적 활성에 대한 과 학적 근거를 명확히 제시하지 못해 활용도가 낮았던 약용식물에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있 다(Cho 등, 2000). 실제 많은 연구에서 천연 유용식물 자원의 질병예방 및 치료, 면역력 증진, 노화억제 등과 같은 다양한 신체기능 조절 효과가 과학적으로 입증되 고 있으며(Han 등, 2011), 이에 따라 천연물질을 탐색하 여 식품 및 신약, 농업 신소재 등 다양한 분야에 이용하 고자 하는 노력이 가속화 되고 있다(Kim 등, 2004).
우리 주변에서 흔히 관찰되는 천연 유용식물인 민 들레의 일반명은 Dandelion, 학명은 Taraxacum이다.
민들레는 예로부터 민간과 한방에서 강장, 해열, 거 담, 해독제로 사용되었으며, 서양에서는 식욕부진, 소 화불량, 비장질환, 간염 등의 질병치료에 이용되었다 (González Castejón 등, 2012). 최근 민들레의 생리활성 을 대표하는 유효물질의 약리성, 안정성에 대한 연구 가 활발해지면서 이뇨, 항염증, 지질대사 개선 등과 같은 민들레의 다양한 효과가 과학적이고 객관적인 방법으로 입증되고 있으며(Schütz 등, 2006), 민들레 의 잎과 줄기에 다량 함유된 테르펜과 페놀화합물, 플라보노이드, Vitamine C 및 Vitamine E와 같은 성분 이 산화적 세포손상을 방지하는 효과가 있음이 밝혀 지면서(Schütz 등, 2006; González 등, 2011) 암이나 심 장질환과 관련한 민들레의 항산화 효과에 대한 연구 가 활발히 이루어지고 있다(Takasaki 등, 1999a, b).
간독성 물질인 Thioacetamide (TAA)는 간에서 Cytochrome P450 2E1에 의해 산화성 변환을 받아 TASO 및 TASO2와 같은 전자친화성 대사산물을 생 성한다. 이러한 대사산물은 활성산소종매개의 산화적 스트레스를 야기하고 세포손상을 일으켜 결과적으로 간세포 괴사, 간세포 증식, 간경화를 유발한다(Hunter 등, 1977; Hajovsky 등, 2012). 또한 TAA는 International Agency for Research on Cancer (IARC)의 기준에 따라 Carcinogen 2B로 분류되며 급성 노출 시 간염을 유발 하고 만성 노출 시 간경화를 유발하는 것으로 알려져 많은 간독성 유발실험에 적용되고 있다(Rousar 등, 2009).
재료 및 방법
민들레 추출물의 제조
민들레 추출물(Dandelion water extract, DWE)은 서 양민들레(Taraxacum officinale)의 줄기와 잎을 이용하 여 제조하였다. 구입 후 세척한 민들레 줄기와 잎은 65oC의 공기대류식 건조기에 넣어 24시간 동안 건조 시켰으며, 건조된 민들레를 분쇄기에 넣고 20 mesh의 체를 통과시켜 분말을 제조하였다. 물중탕 및 교반, 온도조절이 가능한 반응기에 900 g의 증류수와 분말 100 g을 넣고 80∼90oC에서 2시간 동안 반응시켜 만 든 민들레추출물은 여과 후(Watman No. 3), 진공감압 오븐에 넣어 고형분이 40%가 될 때까지 농축시켰다.
실험동물의 사양
6주령의 Sprague Dawley계 수컷 랫드(Samtako Bio, Korea)를 입수 후 7일간 검역 및 순화기간을 거쳐 순위 화한 체중을 이용한 완전임의 배치법에 의해 군 분리 를 시행하였으며, 실험기간 중 동물실은 온도 22±2oC, 습도 50±5%, 명암주기 12시간, 조도 150∼300 lux 수준 으로 관리하였다. 물과 사료는 자유채식할 수 있도록 급여 하였다.
실험군 설계 및 처리방법
실험군의 분류와 투여물질 및 용량은 Table 1에 나 타내었으며, 처리방법은 Fig. 1과 같다. DWE 투여용 량은 랫드의 사료섭취량을 고려하여 계산하였으며, 처리직전 측정한 각 개체의 체중에 따라 DWE를 체 중 kg당 15 mL이 되도록 멸균 증류수로 희석하여 경 구용 존데를 이용, 7일간 정해진 시간에 급여하였으 며, TAA 비처리구의 대조군과 TAA 처리구의 TAA 단독 투여군은 동일 용량의 멸균 증류수를 동일기간 경구투여 하였다. 7일간 DWE 및 멸균 증류수 경구투
Table 1. Experimental groups of hepatoprotective effects of Dandelion water extract (DWE) on the liver damage by Thioacetamide (TAA) in Sprague-Dawley rats
Group No. of rats Treatment (mg/kg)
TAA DWE
Non-treatment with TAA
Control 6 0 0
DWE 6 0 1,200
Treatment with TAA
TAA 6 200 0
TAA&DWE 300 6 200 300
TAA&DWE 600 6 200 600
TAA&DWE 1200 6 200 1,200
Fig. 1. Experimental design of hepatoprotective effects of Dandelion water extract (DWE) on the hepatic damage by Thioacetamide (TAA) in Sprague-Dawley rats.
여가 종료된 후 12시간 경과한 시점에 TAA 비처리구 의 대조군과 DWE 단독 투여군은 체중 당 2 mL의 생 리식염수를 단회 복강투여 하였으며, TAA 처리구의 각 군은 TAA (CAS No. 62-55-5; Sigma Chemical, USA)를 예비실험을 통해 결정한 용량에 따라 생리식 염수에 희석하여 단회 복강주사 하였다.
일반증상 관찰 및 체중, 사료섭취량, 음수량의 측정 체중은 0.01 g까지 1일 1회 측정하였으며, 최종 체 중은 TAA 투여 후 안락사 직전에 측정하였다. 실험 동물의 사료섭취량 및 음수량은 매일 1회 잔량을 조 사하였다.
혈구성분 및 혈청성분 검사
채혈은 복강투여 종료 12시간 후, 실험동물을 에테 르로 마취하여 개복하고 후대정맥을 통해 실시하였 다. 각 처리구별 랫드의 혈구성분은 다품종자동혈구 측정기(HEMAVET 850, CDC, USA)를 이용해 측정하 였으며, Aspartate aminotransferase (AST), Alanine ami- no transferase (ALT), γ-Glutamyl transpeptidase (GGT), Triglycerides (TG)를 포함한 혈청성분은 자동혈액화
학분석기(Dri-chem 4000i, Fujifilm Co., Japan)로 분석 하였다.
간 조직학적 분석
적출한 간 조직은 10% 중성 포르말린에 고정 및 탈수 후 paraffin에 포매하여 4 μm 두께의 미세절편을 제작하였고 hematoxylin-eosin 염색을 실시하였다. 염 색한 조직표본은 광학현미경으로 저배율(×200)에서 관찰하였으며 간 손상 정도는 중심정맥 주변대를 기 준으로 염증세포의 침윤 및 간세포 괴사가 관찰되지 않을 경우 정상(nomal), 몇몇 부위에서만 관찰될 경우 를 경도(mild), 중심정맥주변대의 대부분에서 관찰되 나 범위가 국한될 경우 중등도(moderate), 주위 소엽 까지 관찰될 때를 고도(severe)로 정의하였다.
산화적 손상분석
부검 시 간의 한쪽 엽을 분리하여 −70oC에 냉동 보관한 간조직을 이용하여 산화적 손상분석을 실시 하였다. 간 조직의 중량을 측정하여 1：9의 비율로 PBS를 첨가한 후 이를 Glass-Teflon homogenizer를 이용해 분쇄하여 균질화시켰다. 균질액을 4oC에서 11,000×g로 15분간 원심분리한 상층액으로부터 지 질과산화물인 malondialdehyde (MDA)와 glutathione (GSH)의 농도, glutathione reductase (GR), catalase (CAT), glutathione-S-transferase (GST) 활성을 상용화 된 ELISA Kit (Cayman chemical Co, USA)를 이용하 여 제조사에서 제시한 방법에 준하여 처리하고 340 nm에서 흡광도를 측정하여 농도를 결정하였다.
통계학적 분석
모든 결과는 일원분산분석방법으로 평균을 비교하
Fig. 3. Serum AST, ALT, γ-glutamyl transpeptidase (GGT), triglycerides (TG) values of male rats in each groups by non-treatment with TAA and treatment with TAA. ###P＜0.001 vs TAA non-treated group, *P＜0.05 vs the TAA group, ***P＜0.001 vs the TAA group.
Fig. 2. Weight gain (%) of male rats in each of control and treat- ment groups. ###P＜0.001 vs TAA non-treated group, ***P＜0.001 vs the TAA group.
임상증상 또한 관찰되지 않았다. TAA 투여 및 DWE 급여가 실험동물의 성장에 미치는 영향을 확인하기 위 해 투여기간 동안 측정한 증체율은 Fig. 2에 나타내었 다. 증체율은 TAA 단독 투여군에서 11.6±3.05%로 TAA 비처리구에 비해 유의적으로 낮았고, DWE 저용 량 병용 투여군은 17.1±0.93%, 중용량 병용 투여군은 16.6±1.32%, 고용량 병용 투여군에서는 17.3±1.48%로 TAA 단독 투여군에 비해 유의성 있는 증가를 나타내 었다. 평균 사료 섭취량과 음수량은 모든 군에서 유 의적인 차이를 나타내지 않았다.
Fig. 4. Liver sections of treated with TAA and/or DWE. Livers from control and DWE groups (A, B) showing normal appearance. Liver from TAA treated rats (C, D, F) showing moderate or severe degeneration/necrosis of hepatocytes (black arrow), inflammatory cell infiltration (white arrow), and congestion (asterisk). Livers from TAA&DWE 300 (F) and TAA&DWE 600 (G) treated rats showing mild or moderate degeneration/necrosis of hep- atocytes around the central vein region (black arrow), inflammatory cell infiltration (white arrow), Livers from TAA&DWE 1200 (H) treated rats show- ing mild inflammatory cell infiltration (H&E stain, ×200).
혈구성분 및 혈청성분 검사
혈구검사에서 총 백혈구 수와 호중구 수는 각각 TAA 처리구의 TAA 단독 투여군(9.23±0.88 K/μL, 2.31±0.15 K/μL)에 비해 DWE 병용 투여군에서 용량 의존적으로 낮은 경향을 보였으며 특히, 고용량 병용 투여군(7.47±1.60 K/μL, 1.73±0.37 K/μL)에서는 유의 성 있게 낮았다(P＜0.05).
민들레 추출물의 급여 후 혈청 AST, ALT, GGT 및 TG를 측정한 결과는 Fig. 3과 같다. 혈청 AST, ALT, GGT 수치는 TAA 처리구의 TAA 단독 투여 군(416.33±57.73 IU/L, 134.33±17.01 IU/L, 10.25±0.50 IU/L)에서 TAA 비처리구보다 유의적으로 높았으 며, TAA 처리구의 DWE 중ㆍ고용량 병용 투여군에 서는 TAA 단독 투여군과 비교하여 유의한 수준으
로 낮았다. 혈청 TG 수치는 TAA 단독 투여군 (18.00±6.88 mg/dL)에서 TAA 비처리구와 비교하여 유의성 있게 낮았으며, DWE 병용 투여군에서 TAA 단독 투여군과 비교하여 유의적으로 높은 값을 나 타내었다.
간 조직학적 분석
TAA 비처리구에서는 중심정맥 주변대를 기준으로 염증세포의 침윤 및 간세포 괴사가 관찰되지 않았다.
반면 TAA 처리구의 TAA 단독 투여군에서는 염증세 포 침윤과 간세포 괴사 범위가 주위 소엽까지 확대되 어 고도의 간 손상을 나타내었으며, DWE 저용량 및 중용량 병용 투여군에서는 대부분 중심정맥 주변에 서 병변이 관찰되어 중등도의 간 손상을 나타내었다.
Fig. 5. Effects of DWE on lipid peroxidation and Hepatic GSH content, and antioxidant enzyme activities in TAA-induced hepatic injury. ##P
＜0.01 vs the control group, ###P＜0.001 vs the control group, *P＜0.05 vs the TAA group, **P＜0.01 vs the TAA group, ***P＜0.001 vs the TAA group.
DWE 고용량 병용 투여군 에서는 경미한 염증세포 침윤이 몇몇 부위에서만 관찰되어 간 손상 정도가 경 도로 나타났다(Fig. 4).
산화적 손상
간 조직에서 MDA, GSH의 농도 및 GR, CAT, GST 와 같은 항산화효소 활성을 측정한 결과는 Fig. 5와 같다. 지질과산화산물인 MDA 농도는 TAA 단독 투 여군(4.79±0.39 μmol/mg)에서 TAA 비처리구에 비해 유의적으로 높게 나타났으며(P＜0.001), DWE 고용량 군(3.67±0.23 μmol/mg)에서는 TAA 단독 투여군에 비 해 유의한 감소를 나타내었다(P＜0.01). GSH 농도는 TAA 단독 투여군(2.31±0.29 nmol/mg)에서 TAA 비 처리구와 비교하여 유의한 감소를 나타내었으며(P
＜0.01), DWE 고용량 병용 투여군(2.83±0.17 nmol/mg) 에서 TAA 단독 투여군에 비해 유의적으로 높았다(P
＜0.05). GR, CAT 및 GST 효소 활성치는 TAA 단독 투 여군에서 각각 3.88±0.37 units/mg, 59.33±10.84 units/mg, 225.06±19.62 units/mg로 TAA 비처리구에 비해 유의적 으로 낮았으며(P＜0.001), TAA 처리구의 DWE 병용
투여군에서 용량 의존적으로 활성이 증가하는 경향 을 보였는데 특히, DWE 고용량 병용 투여군에서 각각 5.09±0.38 units/mg, 75.79±12.46 units/mg, 272.11±17.17 units/mg로 TAA 단독 투여군과 비교 시 유의성 있게 높았다(P＜0.05).
고 찰
민들레는 전 세계적으로 2,000여 종이 분포하는 것 으로 알려져 있으며 그 중에서 국내에 분포하며 식용 가능한 것은 좀민들레(Taraxacum hallaisanense), 산민 들레(T. ohwianum), 흰민들레(T. coreanum), 토종민들 레(T. mongolicum, T. platycarpum) 및 서양민들레(T.
officinale)로 크게 구분된다(Fon-Quer 등, 1962). 토종 민들레는 형태학적 형질이 불분명하여 개화기시인 봄철에만 품종구분이 가능하고 재배가 어렵고 유용 식물의 생리적 활성과 관련된 유효물질 성분 함량이 같은 품종임에도 불구하고 생육지, 재배조건, 관리 및 채집시기에 따라 상이하므로 특정 유효물질을 분 리ㆍ이용하는데 어려움이 있다(Kang과 Kim, 2001).
반면 오래 전부터 우리나라에 귀착한 서양민들레의 경우 자가수정과 다회번식이 가능하여 천연에 널리 존재하고 연중 채집이 가능하므로(Keum, 1995) 민들 레의 유효성분 분석 및 생리적 활성 및 약리성, 효능 에 관한 연구의 재료로 널리 이용되고 있다(Yoo 등, 2010).
민들레는 꽃, 잎, 줄기, 뿌리 등 전체를 이용할 수 있는 유용식물로 부위에 따른 유효성분 함량에 차이 가 있고(Escudero 등, 2003), 단백질과 아미노산, 불포 화지방산, 섬유소, 무기질, 비타민 등의 영양소가 풍 부하며(Kalny 등, 2007), 특히 라벤더, 캐모마일, 인삼 등의 약용식물에 비해 chicoric acid 및 caffeic acid을 포함한 폴리페놀과 luteolin과 같은 플라보노이드를 다량 함유하고 있다(Miliauskas 등, 2004; Park 등, 2009; González Castejón 등, 2012). 이러한 성분들과 관련하여 민들레는 이뇨, 최담(Grieve, 1994), 항염증 (Han 등, 2005), 진통, 항알러지(Ho 등, 1998), 항산화 및 항암효과(Hu 등, 2003; Takasaki 등, 1999) 등을 나 타낸다. 최근 식물에 함유되어 있는 페놀화합물과 플 라보노이드가 천연 항산화제로서 이들 함량이 높은 식품을 섭취할수록 체내의 산화반응 및 라디칼의 반 응성을 억제할 수 있다고 알려지면서(Lee 등, 2007) 상대적으로 다른 식물에 비해 폴리페놀과 플라보노 이드가 다량 함유되어 있는 천연 항산화제인 민들레 의 간질환 및 순환기계 관련 성인병 예방효과에 대한 관심이 높아지고 있다(Larson, 1998).
민들레의 부위별 성분 및 활성에 관한 여러 연구에 따르면 민들레 잎의 폴리페놀 함량은 민들레 추출물 100 g당 9.9±0.28 g으로 뿌리 부분의 폴리페놀 함량인 0.086±0.003 g보다 약 115배 이상 높게 나타났으며 (Hagymasi 등, 2000a, b), 플라보노이드 함량은 30.87 mg/g으로 뿌리에서의 플라보노이드 함량인 6.55 mg/g 에 비해 4배 이상 높다고 보고되어 있다(Hu과 Kitts, 2003). 이밖에도 잎은 뿌리보다 칼륨, 칼슘, 철 등의 무기질과 비타민 C, E의 함량이 매우 높다고 알려져 있다(Kang 등, 2000). 본 연구에서 민들레 추출물은 항산화 성분이 풍부한 잎과 줄기를 선택적으로 사용 하여 제조하였다.
본 실험에서 간 손상 유도를 위해 사용한 Thioacetamide (TAA)는 현재까지 활성산소종 매개 간 손상 유발물질로 많은 실험에 적용되고 있으며 (Domenicali 등, 2009), 단회 투여 시 AST, ALT와 같 은 transaminase 상승과 간세포 괴사를 일으키고 장 기간 투여 시 간암을 유발하며(Kuroda 등, 1987), 랫
드에서 매우 선택적으로 간경화 및 섬유화, 간세포 괴사 및 세포사멸을 포함한 간 손상을 일으키는 것 이 보고되었다(Okuyama 등, 2002).
따라서 본 연구에서는 천연에 널리 존재하고 재배 가 용이하여 식품학적 가치와 농업신소재 개발 가능 성이 높은 서양민들레(T. officinale)를 재료로 추출물 을 제조하였으며, 특히 폴리페놀과 플라보노이드, 비 타민 C, E와 같은 항산화 활성을 나타내는 성분이 풍 부한 민들레 잎 부분을 선택적으로 이용하여 TAA로 유발된 활성산소종 매개 산화적 스트레스와 관련한 간 손상에 대한 민들레 추출물의 간 보호효과를 확인 하고자 하였다.
TAA 비처리구와 TAA 처리구의 모든 군에서 시험 기간 동안 멸균 증류수 및 DWE 투여에 의한 사망동 물은 없었으며, 자발운동저하, 호흡수 이상, 유루 및 복와위 등의 특이적 임상증상 또한 관찰되지 않았다.
각 군의 증체율을 비교한 결과, DWE 단독 투여군에 서 18.0±1.9%로 가장 높게 나타났다. 본 결과에서 DWE를 고농도로 단독 투여한 군에서 이상 징후가 관찰되지 않았고 실험기간동안 지속적 체중증가를 나타내어 DWE가 실험동물에게 독성을 유발하지 않 으며 고농도로 섭취하더라고 성장에 영향을 주지 않 음을 확인하였다. 이는 대조군에 비해 민들레 추출물 급여 시 흰쥐의 증체율이 유의성 있게 증가한 Cho 등 (2000)의 결과와 일치하였다. 실제로 민들레는 안정 성과 관련하여 미국에서는 독성이 없는 물질인 GRAS (generally recognized as safe)등급으로 분류되 어 있으며, 사용량에 제한을 받지 않고 부작용에 대 한 기록도 없다(Bisset, 1994).
Rousar 등(2009)의 연구에 따르면 TAA는 일회 투 여 후 급성 간괴사 및 간염을 유발하고 혈액 내 염증 수치를 증가시킨다고 보고되어 있으며, 본 연구에서 혈액검사 상 총 백혈수는 TAA 단독 투여군에 비해 DWE 저ㆍ중ㆍ고 용량 병용 투여군에서 용량의존적 으로 낮은 경향을 보였으며, 특히 DWE 고용량 병용 투여군에서 유의적으로 낮았다(P＜0.05). 또한 호중구 수치는 TAA 단독 투여군에서 다른 군에 비해 높게 나 타났고, TAA 및 DWE 병용 투여군에서는 용량 의존적 으로 수치가 감소하는 경향을 보였으며, DWE 고용량 병용 투여군에서는 유의적으로 낮았다(P＜0.05). 이러 한 결과는 TAA 투여가 간염을 유발시키며, DWE가 TAA에 의한 간 손상을 어느 정도 억제한 것으로 볼 수 있다.
간세포 파괴 및 담즙정체 시 방출되어 증가하는 간
비처리구에 비해 TAA 처리구의 TAA 단독 투여군 (416.33±57.73 IU/L, 134.33±17.01 IU/L, 10.25±0.50 IU/L)에서 유의적으로 높게 나타나고 있어 TAA에 의 한 간 손상이 유도된 것을 확인하였다. 한편 TAA 처 리구의 DWE 중ㆍ고용량 병용 투여군에서 ALT, AST 및 GGT는 TAA 단독 투여군에 비해 유의적으로 감 소하여(P＜0.05), 민들레 추출물이 간 손상을 억제시 키기는 하나 저용량에서는 충분히 보호효과를 발휘 하지 못하는 것으로 판단되며 일정 농도 이상의 DWE 급여 시 간 보호효과를 나타낸다는 사실을 확 인하였다. 간 실질 장애 시 합성 부전으로 혈액 내 수 치가 감소하게 되는 혈청 TG 수치는 TAA 단독 투여 군(18.00±6.88 mg/dL)에서 TAA 비처리구와 비교하여 유의성 있게 낮았으며(P＜0.001), DWE 병용 투여군 에서 TAA 단독 투여군과 비교하여 유의적으로 높은 값을 나타내었다(P＜0.05). 이러한 결과는 TAA로 유 발된 간 손상에서 silymarine의 간 보호효과를 연구한 Chen 등(2011)의 보고와 일치한다.
간 조직검사에서 대조군과 DWE 단독 투여군 간 조직검사에서 중심정맥 주변의 염증세포 침윤과 간 세포 괴사가 관찰되지 않았으나 TAA 단독 투여군에 서는 고도의 염증세포 침윤과 괴사가 나타났고 DWE 병용 투여군에서는 용량에 따라 경도 및 중등도의 병 변이 관찰되었다. 이는 DWE 단독 급여가 간을 손상 시키지 않으며 TAA에 의해 간세포 손상이 유발되었 고(Kuroda 등, 1987) DWE 병용 투여군에서 TAA에 의한 간손상을 억제되어 DWE의 급여가 TAA에 의해 매개되는 손상으로부터 간을 보호하는 효과가 있음 을 의미한다. 인삼 사포닌 및 에탄올 추출물의 간 보 호효과에 대한 Kim 등(1996)의 연구에서 TAA와 인 삼 에탄올 추출물 및 silymarine을 병용 투여는 TAA 단독 투여군에 비해 간의 염증세포 침윤과 세포 괴사 가 적게 나타났으나 전반적인 간 조직의 손상을 방지 하지 못했다. 이는 본 연구 결과와도 유사하며, 향후 DWE와 같은 식물추출물을 이용한 식품 및 신약 개 발 시 생리적 활성을 나타내는 성분의 유효농도를 설 정하는 연구가 추가적으로 필요할 것이라 생각된다.
따라서 TAA 투여 시 간 중량 증가와 백혈구 수치
고 TG 합성이 높게 측정된 결과와 간세포 괴사 및 염증세포 침윤이 용량의존적으로 감소하는 경향을 보여 DWE 전처리가 항염작용을 통해 TAA에 의해 유도되는 손상으로부터 간을 보호효과가 있음을 확 인하였다.
민들레의 항산화 효과를 확인하기 위한 MDA, GSH 농도측정 및 GST, GR, CAT 활성측정 시 MDA 는 TAA 단독 투여군에서 유의성 있게 증가하였으며 DWE 고용량 병용 투여군에서는 TAA 단독투여군에 비해 의미있는 감소를 나타내었다. MDA는 불포화지 방산이 활성산소종에 의해 과산화되어 생성된 대사 체의 분해산물로서 산화적 스트레스가 증가하여 항 산화기전과 균형이 깨질 경우 지질과산화에 의해 수 치가 증가하게 된다(Lozeva 등, 2004). Shin 등(2007) 의 민들레 잎과 뿌리 추출물의 항산화 및 항염효과 연구에서도 민들레 잎 추출물의 지질과산화 억제효 능이 96.24±0.20%로 80% 민들레 에탄올 추출물의 72.29±1.40%에 비해 유의적으로 높았다. 또한 활성 산소종의 정상 수준을 유지하는데 중요한 역할을 하 는 비효소적 항산화제 중 GSH 수치(Halliwell, 1999;
Maureen 등, 2007)와 효소적 항산화 기전에 관여하는 CAT, GR, GST (Zimmerman 등, 1990; Eaton, 2006)를 측정한 결과 네가지 모두 TAA 단독 투여군에서 통계 적으로 유의성 있는 감소를 나타냈으며 DWE 고용량 투여군에서 TAA 단독 투여군에 비해 의미있는 증가 를 나타내었다. GSH는 환원형 글루타치온으로 자유 라디칼에 전자를 제공하여 활성산소종의 반응성을 억제하고 산화적 손상을 방지하는 작용을 한다. 따라 서 산화적 스트레스 시 GSH는 산화형 글루타치온인 GSSG (Oxidized glutathione)로 전환되어 농도가 감소 하며 생성된 GSSG는 GR에 의해 환원되어 다시 GSH 가 되며 활성산소제거 및 GST와 같은 효소의 조효소 로 작용하여 항산화기전에 중요한 역할을 한다(Eaton, 2006; Kurose 등, 1997). CAT는 세포의 peroxisom에 존재하는 항산화 효소로서 과산화수소를 물과 산소 분자로 분해하여 라디칼 생성을 억제한다(Jolly 등, 1984). You 등(2010)은 흰 쥐에 알콜을 투여하여 간 손상을 유도하고 민들레 열수 추출물을 급여한 후 항
산화 효소의 활성을 측정한 실험에서 대조군과 에탄 올 단독 투여군에 비해 민들레 열수 추출물 병용 투 여군에서 MDA 수치가 유의성있게 감소하고 GSH 농 도가 증가하였으며, CAT, GST 및 GR과 같은 항산화 효소의 활성이 민들레 열수 추출물 병용 투여군에서 에탄올 단독 투여군에 비해 각각 유의성있게 증가하 였으며 이러한 지표가 민들레 열수 추출물이 항산화 효과를 나타내는 것이라고 보고하였다. 그러므로 위 결과를 통해 TAA 단독투여군에서 MDA 증가 및 GSH, CAT, GR, GST의 감소는 TAA가 간세포에 산 화적 스트레스를 일으켰으며, DWE 고용량 병용 투 여군에서의 의미있는 증가를 통해 항산화 기전에 의 해 간 보호효과가 나타난 것으로 생각된다.
이상의 결과를 종합하여 볼 때 TAA 투여 시 증체 율을 감소와 간손상 시 누출되는 AST, ALT, GGT의 증가, TG 합성이 감소된 결과를 통해 TAA 투여가 간 손상을 유도한다는 사실을 확인하였으며(P＜0.05), 과산화 지질의 대표적인 marker인 MDA의 증가와 GSH, GR, GST, Catalse와 같은 항산화작용 요소들의 유의적 감소를 통해 그 기전이 산화적 스트레스에 기 인한 것이라는 사실을 확인할 수 있었다(P＜0.05). 또 한 TAA 단독 투여군에 비해 민들레 추출물을 고용량 병용 처리한 군에서 증체율이 증가하고 혈액 내 염증 수치가 낮게 측정되었으며 AST, ALT, GGT가 감소하 고 TG 합성이 높게 측정된 결과를 통해(P＜0.05) 민 들레 추출물 전처리가 TAA에 의해 유도되는 손상으 로 부터 간을 보호효과가 있음을 확인하였고 산화적 스트레스를 분석ㆍ비교하여 이것이 민들레 추출물에 포함된 폴리페놀과 플라보노이드와 같은 각종 항산화 제의 작용과 관련이 있을 것이라 판단하였다.
결 론
민들레는 자유라디칼을 소거하는 항산화제인 테르 펜, 페놀화합물, 플라보노이드를 다량 함유하고 있다.
본 실험에서는 민들레를 이용해 추출물을 제조하고 이를 랫드에 투여하여 TAA로 유도된 간 손상에 대한 민들레 추출물의 간 보호효과를 보고자 실시하였다.
TAA 투여 시 증체율의 감소, 중심정맥 주위의 염 증세포 침윤과 간세포 괴사가 나타났고, 백혈구 증가 및 AST, ALT 및 GGT의 증가, TG 합성이 감소되었 다. 또한 TAA 단독 투여군에 비해 민들레 추출물 고 용량 투여 시 증체율 증가, 중심정맥 주위의 경미한
염증세포 침윤, 백혈구 감소를 보였으며, AST, ALT 및 GGT의 감소, TG 합성 증가를 확인하였다. 이를 통해 민들레 추출물이 TAA로 유도된 간세포 괴사 및 염증반응을 억제하는 사실을 확인하였다.
또한 TAA 단독 투여군에서 MDA의 증가와 GSH, GR, GST, Catalse와 같은 항산화작용 요소들의 유의 적으로 감소하고, 민들레 추출물 투여군에서 MDA가 감소하고 GSH, GR, GST 및 Catalse의 활성이 증가한 것으로 보아 TAA에 의해 유도되는 간 손상이 산화적 스트레스와 관련되어 있으며, 민들레 추출물이 항산 화 기전과 관련하여 간을 보호하는 효과가 있음을 확 인하였다.
이상의 결과를 통해, 민들레 추출물 급여가 TAA로 유도된 간 손상에서 간을 보호하는 효과를 확인하였 다. 민들레는 항염 및 항산화 효과 이외에도 이뇨, 항 암, 체내 지질대사 개선 등의 다양한 생리활성과 효 능을 가진 유용식물 자원이다. 그러나 민들레가 가진 효능에 비해 유효성분, 약리성, 안정성에 대한 연구 가 부족한 실정이다. 따라서 민들레를 이용한 건강·
기능성 식품개발 및 신약 및 농업신소재 개발에 유용 한 정보를 제공하기 위해 폴리페놀, 플라보노이드, 비타민과 같은 민들레의 유효성분 및 효능에 대한 지 속적인 연구와 개발이 필요할 것이다.
감사의 글
이 논문은 2012년도 농촌진흥청 학술연구비 지원 (PJ 907096)에 의하여 연구되었으며, 본 연구의 동물 실험 및 분석업무의 일부는 전남대학교 동물의학연 구소의 지원에 의해 수행되었다.
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