Effects of Water Extracts of Black Tea on Hepatic Functional Improvement and Anti-fibrosis in Rats

홍차 추출물 급여가 흰쥐의 간 기능 개선 및 항섬유화에 미치는 영향

김 현 영^†

원광대학교 식품영양학과

Effects of Water Extracts of Black Tea on Hepatic Functional Improvement and Anti-fibrosis in Rats

Hyun-Young Kim

Dept. of Food and Nutrition, Wonkwang University, Jeonbuk 570-749, Korea

Abstract

This study investigated hepatic functional improvement and anti-fibrotic effects of water extracts of black tea. Male Spra- gue-Dawley rats were divided into four groups (normal, control, and two experimental subgroups: Ba, Bb) and observed for 3 weeks. Liver fibrosis in rats developed from carbon tetrachloride (CCl

) administration, except for the normal group. Except for the normal and control group, the two experimental subgroups were fed water extracts of black tea. The food efficiency ratio significantly increased in the experimental group compared to the control group. The experimental group had a significantly lower liver weight compared to the control group. The ratio of liver weight to body weight was significantly lower in the experimental group than the control group. The levels of aspartate aminotransferase, alanine aminotransferase, alkaline phosphatase, blood urea nitrogen, and low-density lipoprotein-cholesterol in serum significantly decreased in the experimental group compared to the control group. The values of hydroxyproline and malondialdehyde in liver were even lower in the experimental group than the control group. In observations on liver histology, weaker inflammation and fibrosis were observed in the experimental group compared to the control group. In conclusion, water extracts of black tea help hepatic cells keep their functions, restraining and protecting the liver from impairments caused by CCl

administration, and can be effective as anti-fibrotic agents.

Key words : Black tea, CCl

administration, hepatic functional improvement, anti-fibrosis.

†

Corresponding author : Hyun-Young Kim, Tel : +82-63-850- 6655, Fax : +82-63-850-7301, E-mail : bbb1212@wonkwang.

ac.kr

서 론

수천 년의 역사를 가진 차는 기호성이 우수할 뿐만 아니 라, 페놀화합물, 각종 무기질 및 비타민 등 유용한 성분을 함 유하고 있으며, 이들 물질은 항암 작용, 성인병 예방, 항비만 등의 뛰어난 약리적 특성을 지닌다고 한다(Kim et al 2001).

제조법에 있어 홍차는 methyxanthin류와 catechin류 외에 theaflavin류가 함유되어 있어 홍차 특유의 색과 기호에 영향 을 주고(Obanda et al 2001, Obanda et al 2004), 발효하는 과 정에서 차가운 성질이 없어지므로 위가 약하거나 공복시나 냉체질에도 큰 부담없이 마실 수 있는 장점이 있다(Choi &

Choi 2003). 홍차는 1962년 이전까지는 커피와 더불어 우리 나라의 2대 차류로서 그 소비가 점차 증가해 왔으나, 그 후 커피, 청량음료, 유산균음료 등에 대한 기호의 증가로 홍차

의 수요는 급격히 감소되었다(김 과 신 1979). 그러나 최근 발효식품에 대한 기능성 연구 결과와 선호성이 높아지며, 발 효차에 대한 수요가 급격히 증가하고 있는 추세이고, 전 세 계적으로 차의 생산량 중 홍차가 차지하는 비율은 80% 정도 인데, 아직 홍차에 대한 연구는 항돌연변이원성 억제작용 (Yeo et al 1995c), 항산화 작용(Luczaj & Skrzydlewska 2005), 중금속 제거 작용(Kim & Rhee 1994), 항비만 작용(Jeon et al 2005) 및 항균 작용(Yeo et al 1995a), 향기성분 분석(Cho et

al 2007) 등의 연구가 이루어진 바 있으나, 간 기능 생리활성

에 대한 연구는 미비하다.

한편, 2011년도 통계청 자료(통계청 2011)에 의하면 우리

나라의 간암에 의한 사망자는 인구 십만명당 21.8명, 간경화

등 만성 간질환에 의한 총 사망자수는 6,751명으로 인구 십

만 명당 13.5명으로 나타났다. 또한, 연령별 사인 순위에도

40 ～50대에서 간질환이 3대 사망원인 중 하나를 차지하고

있는 것으로 나타났다. 사회 전반에서 왕성한 활동을 하고

있는 40～50대의 많은 사람들이 간질환으로 인해 사망한다

는 것은 국가적으로도 심각한 손실이 아닐 수 없다. 간은 현 대사회에 있어서 산업화에 따른 공해물질과 유독물질에 항 상 노출되어 있어 끊임없이 해독작용에 시달리고 있으며, 또 한 과도한 정신적인 스트레스, 과음, 흡연, 바이러스, 지질 과 산화 등으로 인하여 간은 손상되고, 이로 인한 간질환이 증 가되고 있다. 일본에서 만성 간염환자에게 널리 사용되는 약 초 성분인 Sho-saiko-to(TJ-9)가 항산화 효과가 있어 간섬유 화를 억제하고 간내 콜라겐 양과 malondialdehyde(MDA) 양 을 감소시켰다는 연구(Miyamura et al 1998, Shimizu et al 1999) 와 항산화 효과가 있는 Artemisia asiatica의 추출물인 DA-9601가 지방의 과산화를 억제하고, 간효소치의 상승을 감소시켜 간섬유화 및 간세포 염증 반응을 효과적으로 억제 시켰다는 연구(Cheong et al 2002)에서와 같이 지질 과산화 를 억제 또는 방지할 수 있는 기능, 즉 항산화 효과는 간 보 호 효과 및 항염증 작용이 있는 것으로 보고되고 있어 (Yasuda et al 1999) 많은 연구가 진행되고 있으나, 이와 더불 어 항섬유화 효과에 대한 연구는 아직은 미비한 실정이다.

이에 본 연구에서는 항산화 효능이 있는 홍차가 흰쥐에 있어 서 간 보호 및 간 기능 개선에 미치는 효과가 어느 정도인지 알아보기 위하여 흰쥐에 간 손상을 유도하여, 홍차 추출물을 급여한 후 혈청 중 aspartate aminotransferase(AST), alanine aminotransferase(ALT), alkaline phosphatase(ALP), blood urea nitrogen(BUN), creatinine, high density lipoprotein-cholesterol (HDL-cholesterol), low density lipoprotein-cholesterol(LDL-cho- lesterol), albumin과 간 조직 중 MDA를 측정하여 간 기능 개 선 및 간보호 효과를 연구하였고, 간 조직 중 hydroxy- proline을 측정하여 항섬유화 효과에 대해 연구하였다.

재료 및 방법

1. 홍차 성분 분석 및 추출물 제조

홍차는 지리산 차천지(경남 하동 소재)에서 제조한 국내 시판용을 구입하여 사용하였다. 성분 분석은 조회분 직접회 화법(AOAC 1995), 총질소 비색법(AOAC 1995), 타닌 주석 산철시약법(池ケ谷 등 1990), 카페인(Blauch & Tarka 1983), 카테킨류(Rah et al 1992)를 분석하였다. 홍차 추출물은 약탕 기(DWP-3800T, Daewoong, Korea)에 홍차 200 g과 증류수 10 L를 넣고 5분간 침출시켜 따뜻할 때 여과(filter paper:

Watman No. 1) 하여 rotary evaporator(Eyela N-1000, Rika- kikai Ltd., Japan) 를 사용하여 농축시킨 후, 냉동건조(RVTFD 10R, Ilshin lab Co., Ltd., Korea)시켜 약 22.8%의 추출물을 얻었다. 냉동 건조시킨 시료는 냉장보관하면서 실험에 사용 하였다.

2. 동물 실험

1) 실험동물 사육 및 실험식이

체중이 100～110 g인 Sprague-Dawley female 흰쥐를 구입 하여 온도 22±2℃, 습도 50～60%의 환경에서 밤과 낮의 리 듬을 유지하며, 물과 일반사료를 자유롭게 공급하여 일주일 동안 안착시킨 후 실험에 사용하였다. 실험동물은 체중에 따 른 난괴법에 의해 4개군으로 분류하였는데, 정상군은 6마리, 대조군과 홍차 추출물 급여군(Ba, Bb)은 각각 11마리씩을 한 군으로 설정하였다. 정상군은 일반사료와 물을 급여하였으 며, 대조군은 일반사료와 물을 급여고, carbon tetrachloride (CCl

)-thiopental sod.를 투여하였다. 홍차 추출물 급여군은 일반사료와 홍차 추출물을 급여하고, CCl

-thiopental sod. 를 투여하였다.

2) 간 손상 유도

정상군을 제외한 대조군과 홍차 추출물 급여군 흰쥐에 CCl

-thiopental sod.(0.312 mL CCl

, 4.69 mg thiopental) 와 0.375 mL olive oil 의 혼합액을 주 3회 1 mL씩 3주간 경구 투여하였다.

3) 홍차 추출물 급여량 결정 및 급여 방법

홍차 추출물 급여량은 세포 독성 시험 결과와 사람의 하루 평균 차 섭취량을 기준으로 산출하여 결정하였다. 냉동 건조 시킨 홍차 추출물 분말을 5 mg/rat/day와 10 mg/rat/day 2가 지 용량으로 설정하였고, 실험군 Ba(CCl

-thiopental sod. + 5 mg/rat/day water extracts of black tea) 와 Bb(CCl

-thiopental sod. + 10 mg/rat/day water extracts of black tea)로 표시하였 다. 동물의 일주일 간의 적응기간 동안에 음수량을 측정한 결과, 평균적으로 30 mL/rat/day를 음용한 것을 확인한 후, 위 에서 설정된 홍차 추출물을 음용수에 혼합하여 급여하였다.

4) 혈청 및 간과 신장의 조직 분리

3주간 관찰 후 실험동물을 희생시켜 혈청 및 간과 신장의 조직을 시료로 사용하였다. 혈청은 심장에서 채혈하여 1시간 이상 실온에 방치한 후 3,000 rpm에서 10분간 원심분리하여

—20℃에 보관하면서 사용하였고, 간과 신장 조직의 일부는

—70℃에 보관하면서 hydroxyproline과 MDA를 측정하였다.

3. 혈청 생화학적 분석

AST, ALT, ALP는 IFCC method(Tietz NW 1995), BUN은

Urease with GLDH method(Tietz NW 1995), creatinine은

Jaffe method(Tietz NW 1995), HDL-cholesterol은 enzymatic

colorimetry(Izawa et al 1997), LDL-cholesterol은 elimination

enzymatic assay(Okada et al 1998), albumin 은 BCG-Doumas method(Grant et al 1987)으로 Bayer사의 kit(Bayer, Tarry- town, USA) 를 사용하여 분석하였다.

4. 간 조직 중 Hydroxyproline 측정

간 조직 내 hydroxyproline의 측정은 Jamall & Dinelli의 방 법(1981)을 사용하였다. 조직 0.2 g을 칭량하여 6N HCl을 4 mL 넣고 110℃에서 12시간 이상 가수분해 시킨 후에 50 μL 를 취하여 시료로 사용하였다. 표준물질인 4-trans hydroxy- proline을 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.5, 2.0 μg /50 μL로 희석 하여 표준곡선을 얻었다. 가수분해 시킨 시료와 희석한 표준 물질에 500 μL의 50% isopropylalcohol을 넣고 다시 chlor- amine-T 용액을 200 μL 넣어 산화시킨 후에 Ehrlich's rea- gent solution을 1.0 mL 넣고 50℃에서 90분간 발색시켜서 540 nm에서 흡광도를 측정하여 계산하였다.

5. 간 조직 중 Malonedialdehyde(MDA) 측정

간 조직 내 MDA의 측정은 Ohkawa et al(1979) 방법을 사 용하였다. 조직 0.2 g에 1.15% KCl을 1.8 mL 넣고 균질화 시 킨 후 표준물질로 tetramethoxypropane을 1, 2, 4, 6, 8, 19 nmol/200 μL 1.15% KCl로 희석하여 사용하였다. 균질화 시 킨 시료와 희석시킨 표준물질 각 200 μL에 0.2% SDS 200 μL 를 가하고 혼합하여 10분간 실온에서 방치한 후에 20%

acetic acid 1.5 mL, 0.8% TBA 1.5 mL와 3차 증류수 600 μL 를 가하여 97℃에서 30분간 반응시킨 후 얼음에 넣어 냉각시 켰다. 그 후 부탄올을 2 mL 가하고 혼합한 후에 3,000 rpm에 서 5분간 원심분리하여 532 nm에서 흡광도를 측정하여 농도 를 계산하였다.

6. 간 조직 염색과 항섬유화 관찰

간 조직(0.5×0.5×0.5 cm)을 절취하여 10% 중성 포르말린 액에 고정시킨 후에 단계적으로 알코올 탈수과정을 거쳐서 파라핀으로 포맷하여 5 μm의 절편을 만들어서 hematoxylin

& eosin 염색을 한 다음 광학현미경으로 병변을 관찰하였고, 일부는 masson's trichrome 염색을 실시하여 관찰하였다. 즉, hematoxylin으로 핵을 염색하고 biebrich scarlet-acid fuchsin 으로 조직 전체를 염색한 다음 phosphomolybdic-phospho- tungstic acid 로 콜라겐 부분을 탈색하여 그 부분을 anilin blue 나 light green으로 콜라겐을 염색하여 광학현미경으로 관찰 하였다.

7. 통계처리

실험에서 얻은 결과는 통계프로그램인 SPSS(ver. 11.0)를 이용하여 평균과 표준편차를 구하였으며, 군 간의 비교는

Student's t-test 를 통해 분석한 후 유의성을 검증하였다.

결과 및 고찰

1. 홍차 성분 분석

홍차 성분 분석 결과는 Table 1과 같다. 조회분 함량 5.40±0.21%, 총질소 함량 4.05±0.23%, 타닌 함량 18.21±

0.21%, 카페인 함량 2.11±0.14%로 나타났다. 카테킨류 함량 은 (+)-catechin(-C) 0.26±0.03%, (—)-epicatechin(-EC) 0.38±

0.07%, ( —)-epicatechin gallate(-ECG) 0.84±0.15%, (—)-epi- gallocatechin(-EGC) 1.00±0.17%, ( —)-epigallocatechin gallate (-EGCG) 3.53±0.53%이었다. 차의 우수한 항산화력은 질병 예방 차원으로 크게 인정을 받고 있으며, 차의 항산화능은 polyphenol 에 의하며, 특히 flavan-3-ol인 catechin류가 대표적 인 생리활성 물질로 알려져 있다(Kim SY 2004).

2. 체중 증가량, 식이 섭취량 및 식이 효율

실험기간 동안의 체중 증가량, 식이 섭취량 및 식이 효율 은 Table 2와 같다. 정상군의 체중 증가량은 39.89±2.86 g, 대 조군은 34.92±3.15 g이었으며, 홍차 추출물 급여군인 Ba군과 Bb군의 체중 증가량은 각각 37.46±1.92 g, 34.07±2.21 g이었 다. 정상군과 비교했을 때 대조군 및 홍차 추출물 급여군인 Ba군과 Bb군의 체중 증가량이 감소하는 경향이 나타났으나, 유의성은 인정되지 않았다. Yoon & Rhee(1994)는 일반증류 수 투여군에 비해 홍차, 오룡차, 녹차 투여군이 체중 증

Table 1. Contents of crude ash, total-N, tannin, caffeine and catechin in black tea

Composition Contents(%)

Black tea

Crude ash 5.40±0.21

Total-N 4.05±0.23

Tannin 18.21±0.21

Caffeine 2.11±0.14

(+)-C 0.26±0.03

( —)-EC 0.38±0.07

( —)-ECG 0.84±0.15

( —)-EGC 1.00±0.17

( —)-EGCG 3.53±0.53

1)

Data show mean±S.D.

Total-N : total nitrogen.

(+)-C : (+)-catechin.

( —)-EC : (—)-epicatechin.

( —)-ECG : (—)-epicatechin-3-gallate.

( —)-EGC : (—)-epigallocatechin.

( —)-EGCG : (—)-epigallocatechin-3-gallate.

Table 2. Body weight gain, food intake and FER during the experimental periods Group

N

C

Ba

Bb

Body weight Ⅰ(g) 154.19±4.65

156.93±7.37 153.66±5.38 152.88±8.09

Body weight Ⅱ(g) 194.08±06.65 191.85±11.00 191.12±13.37 186.95±15.32

Body weight gain(g) 39.89±2.86 34.92±3.15 37.46±1.92 34.07±2.21

Food intake(g/day) 15.58±1.63 14.35±1.86 13.71±1.52 13.00±1.43

FER(%) 12.19±0.01 11.58±0.00 13.00±0.01

12.48±0.01

1)

N : normal group.

2)

C : CCl

treated.

3)

Ba : CCl

+5 mg/rat/day water extracts of black tea treated.

4)

Bb : CCl

+10 mg/rat/day water extracts of black tea treated.

5)

Data show mean±S.D.

*

p<0.05, Significantly different from C group by t-test.

Body weight I : beginning weight of rats.

Body weight II : last weight of rats.

FER(Food efficiency ratio) = (body weight gain/food intake for 3 weeks)×100.

가량이 감소하였다고 보고하여 본 실험 결과와 유사하였다.

실험기간 동안 자유급여 방식에 의한 1일 평균 식이 섭취량 은 정상군 15.58±1.63 g, CCl

투여군인 대조군은 14.35±1.86 g, 홍차 추출물 급여군인 Ba군과 Bb군에서는 각각 13.71±

1.52 g, 13.00±1.43 g으로 나타나, Lee et al(1992)이 흰쥐를 대상으로 한 대조군 및 카페인 첨가군에 비해 녹차 분말 첨 가군의 식이 섭취량이 현저히 낮았다고 보고한 연구와 유사 한 경향을 보였다. 영양소의 소화율과 이용율을 나타내는 식 이 효율은 체중 증가량을 식이 섭취량에 대한 비율로 나타내 며, 대조군에 비하여 홍차 추출물 급여군인 Ba군에서 유의적 인 증가 현상을 보였다(p<0.05). Yoon & Rhee(1994)는 일반 증류수 투여군에 비해 홍차, 오룡차, 녹차 투여군이 식이 효 율이 감소하였다고 보고하여 본 실험 결과와 상이한 경향을 보였다.

3. 장기 무게 변화

각 장기(간, 신장)의 무게 및 각 장기와 체중의 무게비는 Table 3과 같다. 간 무게는 CCl

를 투여한 대조군(9.50±0.59 g)이 정상군(6.88±0.44 g)에 비하여 유의적인 증가 현상을 보 였고(p<0.01), 홍차 추출물 급여에 의해 Ba군(8.36±0.73 g)과 Bb군(8.06±0.99 g)에서는 대조군과 비교하여 유의적인 감소 현상을 나타내었다(p<0.01). 간/체중 무게비는 대조군(4.95±

0.28%)이 정상군(3.54±0.18%)에 비하여 유의적인 증가 현상 을 보였고(p<0.01), 홍차 추출물 급여군인 Ba군(4.37± 0.27%), Bb 군(4.31±0.24%)은 대조군과 비교하여 유의적인 감소 현상 을 나타내었다(p<0.01). 이는 CCl

를 투여하면 간 세포막 손

상으로 투과성이 증가하여 부종이 일어나고, 지방 변성이 일 어나 간에 지질성분이 대량 축적됨으로써 간장 비대를 보고 한 결과(Menson et al 1968)와 연관시켜 볼 때 홍차 추출물은 CCl

에 의한 미토콘드리아, 마이크로솜 및 세망내피계 등의 변화와 같은 간의 손상을 저지시키는 것으로 사료된다. 신장 무게는 정상군이 1.65±0.34 g으로 가장 낮았고, 대조군은 2.02±0.29 g 으로 가장 높았으며, 정상군과 비교하여 대조군 이 유의적인 증가 현상을 나타내었다(p<0.05). 신장/체중 무 게비는 정상군(0.85±0.16%)과 비교하여 대조군(1.06±0.12%) 이 유의적인 증가 현상을 보였으며(p<0.05), 홍차 추출물 급 여군은 대조군보다 유의성은 인정되지 않았지만 감소하여 간섬유화 시 이차적으로 나타나는 신기능의 저하가 홍차 추 출물 급여로 인해 어느 정도 감소했다고 사료되므로 정확하 게 판단하기 위해 추후에 연구 검토해야 할 과제로 사료된다.

4. 혈청 생화학적 변화

3주 동안 CCl

투여와 함께 홍차 추출물 급여 후 혈청 중 AST, ALT, ALP, BUN, creatinine, HDL-cholesterol, LDL- cholesterol, albumin을 측정한 결과는 Table 4와 같다. AST, ALT는 간세포에 다량 존재하는 효소로 간 손상 시 세포외로 다량 유출되어 혈액에 증가됨으로써 간 손상의 지표로 이용 되는 효소이다. ALP는 여러 가지 인산에스터를 분리시키고, 골격 내에서 석회화를 촉진시켜 장내에서는 인 흡수 등에 관 여하는 효소로 골질환, 간이나 담도질환, 임신 및 악성종양 등에서 활성치가 상승한다(Kim et al 1993, Kang et al 1995).

혈청 중 AST의 수치는 정상군 127.00±16.35 unit/L와 비교하

Table 3. Organ weights and the ratio of organ weights to body weight Group

N C Ba Bb

Liver weight(g) 6.88±0.44

9.50±0.59

8.36±0.73

8.06±0.99

LW/BW(%) 3.54±0.18 4.95±0.28

4.37±0.27

4.31±0.24

Kidney weight(g) 1.65±0.34 2.02±0.29

1.89±0.10 1.82±0.29

KW/BW(%) 0.85±0.16 1.06±0.12

0.99±0.08 0.97±0.11

1)

Refer to Table 2.

2)

Data show mean±S.D.

#

p<0.05,

p<0.01, Significantly different from N group by t-test.

**

p<0.01, Significantly different from C group by t-test.

LW/BW : liver weight/body weight.

KW/BW : kidney weight/body weight.

Table 4. Effect of water extract of black tea on serum AST, ALT, ALP, BUN, creatinine, HDL-C, LDL-C, and albumin levels in rats

Group

N C Ba Bb

AST(unit/L) 127.00±16.35

157.71±22.34

119.40±18.93

116.88±25.86

ALT(unit/L) 25.33±1.97 40.37±5.66

32.10±4.65

26.75±2.82

ALP(unit/L) 170.17±25.52 306.63±61.97

227.90±55.05

200.86±25.86

BUN(mg/dL) 16.14±2.19 24.03±2.52

19.06±2.96

17.68±2.09

Creatinine(mg/dL) 0.48±0.04 0.51±0.04 0.49±0.03 0.48±0.05

HDL-C(mg/dL) 32.71±3.20 28.17±3.25

30.70±3.68 28.38±2.07

LDL-C(mg/dL) 7.17±0.75 12.13±1.36

10.00±1.63

11.13±2.90

Albumin(g/dL) 3.72±0.10 3.70±0.15 3.73±0.07 3.75±0.09

1)

Refer to Table 2.

2)

Data show mean±S.D.

#

p<0.05,

p<0.01, Significantly different from N group by t-test.

**

p<0.01, Significantly different from C group by t-test.

AST : aspartate aminotransferase.

ALT : alanine aminotransferase.

ALP : alkaline phosphatase.

BUN : blood urea nitrogen.

HDL-C : high density lipoprotein cholesterol.

LDL-C : low density lipoprotein cholesterol.

여 대조군 157.71±22.34 unit/L로 유의적인 증가 현상을 보였 고(p<0.01), 홍차 추출물 급여군인 Ba군과 Bb군에서는 각각 119.40±18.93 unit/L, 116.88±25.86 unit/L로 대조군과 비교하 여 유의적인 감소 현상을 나타내었다(p<0.01). 혈청 중 ALT 의 수치는 대조군 40.37±5.66 unit/L로 정상군 25.33±1.97 unit/L 와 비교하여 유의적인 증가 현상을 보였으며(p<0.01),

홍차 추출물 급여로 Ba군과 Bb군에서는 각각 32.10±4.65 unit/L, 26.75±2.82 unit/L로 대조군과 비교하여 유의적인 감 소 현상을 나타내었다(p<0.01). 대조군에서 AST와 ALT의 유의성 있는 증가는 간 손상에 의한 간섬유화가 확실하게 유 도되었다고 사료된다. 혈청 중 ALP의 수치는 정상군 170.17

±25.52 unit/L와 비교하여 대조군 306.63±61.97 unit/L로 유의

적인 증가 현상을 보였고(p<0.01), 홍차 추출물 급여군인 Ba 군과 Bb군에서는 각각 227.90±55.05 unit/L, 200.86± 25.86 unit/L로 대조군과 비교하여 유의적인 감소 현상을 나타내었 다(p<0.01). 홍차 추출물 급여군인 Ba군과 Bb군에서 대조군 보다 유의성 있게 낮은 AST, ALT, ALP의 수치를 나타내 홍 차가 간보호 효과가 있다고 사료된다. Yuk et al(2004)은 CCl

와 galactosamine으로 간 손상을 유도한 흰쥐에 녹차 카 테킨을 투여했을 때 silymarin보다 더 좋은 간 치료 효과가 있다고 보고했고, Yeo et al(1995b)은 일반증류수 투여군에 비해서 녹차, 오룡차, 홍차 투여군이 AST, ALT가 낮았다고 보고하여 본 연구 결과와 유사하였다.

혈청 중 BUN의 수치는 대조군 24.03±2.52 mg/dL로 정상 군 16.14±2.19 mg/dL와 비교하여 유의적인 증가 현상을 보 였으며(p<0.01), 홍차 추출물 급여군인 Ba군과 Bb군에서는 각각 19.06±2.96 mg/dL, 17.68±2.09 mg/dL로 대조군과 비교 하여 유의적인 감소 현상을 나타내었다(p<0.01). 간질환 시 이차적으로 발생하는 신장 기능을 평가하는 중요한 지표가 되는 creatinine의 수치를 조사한 결과, 홍차 추출물 급여에 의한 변화는 관찰되지 않았다. 따라서 creatinine 지표를 볼 때 홍차 추출물에 의한 이상반응은 없을 것으로 사료된다.

혈청 중 HDL-cholesterol의 수치는 정상군 32.71±3.20 mg/

dL와 비교하여 대조군에서 28.17±3.25 mg/dL로 유의적인 감 소 현상을 보였다(p<0.05). Jung et al(2006)의 보고에서는 고 콜레스테롤 식이를 통해 고지혈증이 유도된 동물실험에서 HDL-cholesterol 함량이 대조군에 비해 홍차 급여군이 유의 하게 증가하였는데, 본 연구에서는 홍차 추출물군이 대조군 에 비해 증가하는 경향은 관찰되나 유의성은 인정되지 않았 다. 혈청 HDL-cholesterol은 항동맥경화의 지표로 사용되며, 주로 간에서 합성되고, 다른 지단백질과는 달리 혈관벽에 침 착되어 있는 LDL-cholesterol을 분리해 내어 간으로 운반하 여 에너지로 이용하거나 체외 배설을 촉진하는 작용을 함으 로서 심혈관계 질환의 유발 위험성을 감소시킬 수 있는 유익 한 작용을 하는 것으로 알려져 있다(Gordon et al 1977). 이 러한 HDL-cholesterol 농도는 일반적으로 식이인자에 의해서 는 크게 영향을 받지 않지만, 식물성 생리활성 물질에 의해 서 증가되는 것으로 보고되고 있다(Kim et al 2001). 혈청 중 LDL-cholesterol의 수치는 대조군에서 12.13 ±1.36 mg/dL로 정상군 7.17±0.75 mg/dL와 비교하여 CCl

투여에 의한 LDL-cholesterol의 유의적인 증가 현상을 보였다(p<0.01). 홍 차 추출물 급여에 의한 LDL-cholesterol 변화는 대조군과 비 교하여 홍차 추출물 5 mg 급여한 Ba군에서 유의적인 감소 현상을 보였고(p<0.01), 10 mg 급여한 Bb군에서는 감소하는 경향이 나타났으나 유의성은 인정되지 않았다. 이는 Jung et al(2006)의 보고에서 대조군에 비해 홍차 급여군의 LDL- cholesterol 농도가 유의하게 감소한 결과와 유사하였다. LDL-

cholesterol 은 혈청 콜레스테롤의 주된 운반 형태 중 가장 많 은 부분을 차지하는데, 주로 동맥 혈관벽에 콜레스테롤을 축 적하여 동맥경화를 일으킬 수 있어 동맥경화증과 심혈관계 질환의 발병에 중요한 위험인자로 알려져 있다(Gordon et al 1977, Kim et al 2001). 알부민은 단백질의 1/4을 차지할 정 도로 간에서 생산되는 주요 단백질이다. 따라서 간세포의 수 가 충분치 않으면 알부민이 충분히 생성되지 못하여 혈청 내 의 알부민이 낮아지며, 간질환 또는 신증후군, 영양실조 등 을 의심할 수 있다. 혈청 중 albumin 수치는 정상군, 대조군, 홍차 추출물 급여군 간에 유의적인 변화가 없었다. 이는 Hwang et al(2005) 의 연구인 사염화탄소로 유발된 랫드의 간 손상에 대한 흰점박이꽃무지 추출물의 예방 효과에서 albu- min의 유의적인 변화가 관찰되지 않은 것과 유사한 결과였다.

5. 간 조직 중 Hydroxyproline

Hydroxyproline은 콜라겐의 약 10%를 차지하며, 콜라겐 함량 증가는 간섬유화의 지표로 알려져 있다. 간 조직 중 hydroxyproline의 양은 정상군 196.3±27.7 μg/g과 비교하여 대조군 250.4±37.5 μg/g으로 유의적인 증가 현상을 보였으 며(p<0.05), 홍차 추출물 급여군인 Ba군과 Bb군에서는 각각 224.8±35.1 μg/g, 226.4±30.1 μg/g으로 대조군과 비교하여 감 소하는 경향이 나타났으나 유의성은 인정되지 않았다(Fig. 1).

6. 간 조직 중 Malonedialdehyde(MDA)

지질 과산화는 만성 담즙분비 정체와 함께 사람과 흰쥐의 간 조직과 혈장에서 증가된다고 보고하고 있으며(Tsai et al 1993), 지방간은 과음, 당뇨, 비만 등의 원인으로 지질결합단 백합성의 저하와 지방 이동의 저해 그리고 과산화지질이 축 적되어 생기며(Leclercq et al 1998), 지방간염, 간염, 간섬유 화를 거쳐 간경변으로 진행된다는 보고가 있다(Yasuda et al 1999). 간 조직 중 지질 과산화물인 MDA의 양은 대조군 469.6±46.0 nmol/g 으로 정상군 93.7±24.3 nmol/g과 비교하여 유의적인 증가 현상을 보였으며(p<0.01), 홍차 추출물 급여 로 Ba군과 Bb군에서는 각각 297.4±23.9 nmol/g, 280.9±31.1 nmol/g으로 대조군과 비교하여 유의적인 감소 현상을 나타 내었다(p<0.05, Fig. 2). 홍차 추출물 급여군에서 대조군보다 유의성 있게 낮은 MDA 수치를 나타냄으로서 홍차는 항산화 효과가 있다고 사료되며, 본 연구에서 CCl

에 의해 손상된 간에 대하여 홍차가 항산화에 의한 간보호 효과를 추정할 수 있으며, 녹차 폴리페놀을 음용시킨 hairless mouse의 경우 간 에서 항산화 시스템의 활성이 증가되었고, carcinogen인 2- nitropropane 의 복강 투여 시 녹차 음용군은 대조군에 비해 간 조직의 과산화지질이 억제된다는 보고(Hasegawa &

Chujo 1995)와 유사한 결과를 나타냈다.

2)

Fig. 1. Effect of water extract of black tea on the hydro- xyproline content in liver of rats.

1)

Refer to Table 2.

2)

Data show mean±S.D.

#

p<0.05, Significantly different from N group by t-test.

ug/g: ug hydroxyproline/g liver.

7. 간 조직의 형태학적 변화

정상군의 간 조직에서는 portal triads에서 얇은 collagen fiber 가 관찰되었고, hepatic lobule의 변화와 특이할 만한 이 상이 없었다. CCl

를 투여한 대조군에서는 hepatic lobule의 구조가 파괴되었고, 간세포의 괴사가 심하고 지방적이 매우 많았으며, 염증세포수의 증가가 관찰되었다. 또한, masson's trichrome 염색에서 collagen fiber bundle이 형성되었다. 홍차 추출물을 급여한 실험군 Ba, Bb에서는 대조군보다 약한 지 방적이 관찰되었고, 간세포의 괴사가 대조군보다 약하게 일 어났으며, collagen fiber bundle도 얇았다(Fig. 3). 따라서 간

(A) (B) (C) (D) Fig. 3. Light microscopical appearance of liver in rats (Masson's trichrome staining, magnification×200).

(A) Light microscopical appearance of liver in normal rats.

(B) Light microscopical appearance of liver in CCl

treated rats.

(C) Light microscopical appearance of liver in CCl

+black tea(5 mg/rat/day) treated rats.

(D) Light microscopical appearance of liver in CCl

+black tea(10 mg/rat/day) treated rats.

2)

Fig. 2. Effect of water extract of black tea on the MDA content in liver of rats.

1)

Refer to Table 2.

2)

Data show mean±S.D.

##

p<0.01, Significantly different from N group by t-test.

*

p<0.05, Significantly different from C group by t-test.

nmol/g: nmol MDA/g liver.

MDA: malonedialdehyde.

조직 중 hypdroxyproline의 수치가 대조군보다 홍차 추출물

급여군에서 약간 낮았지만, 조직학적 관찰에서 대조군과 비

교했을 때 콜라겐의 증가와 지방 변성과 지방적이 약하게 나

타남으로써 간섬유화의 지연 효과와 간 보호 효과가 있다고

사료된다. 그 기전은 홍차에 함유된 성분이 간세포의 지질

과산화를 억제하여 간 조직 중 MDA의 수치가 낮아지고, 간

세포의 괴사와 변성을 저해하여 혈청 중 AST와 ALT의 수치

가 감소된 것에 기인한다고 사료된다.

요약 및 결론

간 손상을 유도하지 않은 정상군, CCl

에 의해 간 손상이 유도된 대조군, CCl

에 의해 간 손상을 유도하고, 홍차 추출 물을 급여한 Ba군, Bb군을 3주 동안 관찰하여 혈청 생화학 적 변화와 간 조직중 hydroxyproline과 MDA를 측정하여 간 기능 개선 및 항섬유화 효과를 연구하였다. 체중 증가량은 홍차 추출물 급여군이 정상군에 비해 감소하는 경향이 나타 났으나 유의성은 인정되지 않았고, 식이 섭취량은 대조군에 비해 홍차 추출물 급여군이 감소하는 경향이 나타났으나 유 의성은 인정되지 않았다. 식이 효율은 홍차 추출물 급여군이 대조군에 비해 유의성 있게 높았다(p<0.05). 각 장기 무게 변 화에 있어서 간 무게는 대조군에 비하여 홍차 추출물 급여군 이 유의성 있게 낮았고(p<0.01), 신장 무게는 대조군에 비하 여 홍차 추출물 급여군이 감소하는 경향이 나타났으나 유의 성은 인정되지 않았다. 간/체중 무게비는 대조군에 비해 홍 차 추출물 급여군이 유의성 있게 낮았고(p<0.01), 신장/체중 무게비는 대조군에 비해 홍차 추출물 급여군이 감소하는 경 향이 나타났으나 유의성은 인정되지 않았다. 홍차 추출물 급 여군이 대조군에 비해 혈청 중 AST, ALT, ALP, BUN, LDL-cholesterol 수치가 유의성 있게 낮았고(p<0.01), 간 조 직학적 관찰에서도 홍차 추출물 급여군은 대조군보다 약한 지방적이 관찰되었고 간세포의 괴사가 약하게 일어났다. 또 한, 간 조직 중 hydroxyproline과 MDA의 양이 낮아, 이를 종 합해 볼 때 홍차 추출물이 간세포의 기능을 유지시킴으로써 CCl

투여에 의해 유발된 간 손상을 억제하여 간 조직 손상 보호를 통해 간 기능 개선과 항섬유화 효과가 있을 것으로 사료되므로 향후 좀 더 많은 연구가 필요하리라 생각된다.

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