임앙병리럼마과악외 "q
:
께 33뀐 깨12호，38-43 , 2001.
다이옥신-노출 기니픽의 체중과 혈액학적 변화에 마치는 홍삼 조사포년의 효과
충북대학교병원 임상병리과
·
대전대학교 한의과대학* 충북대학교병원 병리과**김천대학 임상병리과*** 건국대학교 생명과학부****
황석연
·
양진배* 이광주** 송태원* 민재기*** 박태규****Effect of Crude Ginseng Sa ponin on Body Weight and Hematological Change of the Guinea Pigs Exposed to
2 , 3 , 7 , 8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin
Hwang, Seock Yeon., Yang, Jin Ba e.,*
Sα19，Tae Won*., Lee, Kwang
JI∞**Min, Jae Ki**., Par k, Tae Kyu****
Dept. Clinical Patho l., Chungbuk Nat'l Univ. Hospital , Cheongju , Korea Col l. Oriental Med ,
GradzμteSchool of Taejeon Univ. , Taejeon , Korea*
Dept. Patho l., Chungbuk Nat'l Univ. Hospital , Cheongju , Korea**
Dept. of Cilnial Patho l., Kimcheon Health Siences College , Kimcheon , Korea***
Dept. Life. S ci., Coll. Natural S ci., Konkuk Univ. , Chungiu , Korea****
We have previously reported that intraperitoneal (i. p.) injection of Korean red ginseng water extract demonstrated preventive and therapeutic effects on testicular toxicity induced by
2，3 ，7，8-tetrach1or여ibenzo-p-dioxin(TCDD) in young male guinea pigs. Further study was carried out to fmd the active compound(s) and to confmn the protective effect in female guinea pigs by determining hematological parameters. A total of 80 female adult guinea pigs (800 ::t 20g) were divided into 8 groups: group 1 (normal control group) received vehi c1 e (corn oil containing small amount of acetone and DMSO) and saline; group 2 (single TCDD-treated) received TCDD (1
μgjkg , i.p.) and saline (p.o.); groups 3 and 4 received crude saponin from Korean red ginseng (CGS) at a daily oral doses of 10
때d20 mgjkg , respective1y for 4 wks; groups 5 and 6 received CGS (10
때d20 mgjkg , respective1y) for 5 wks starting 1 wk before TCDD-exposure; groups 7 and 8 received CGS (10
뻐d20 mgjkg , respectively) for 3 wks from 1 wk after TCDD-exposure.
Body weight of G2 was significan t1 y decreased from 2 wks after TCDD-exposure (p<0.01). Body weight of the CGS-treated groups also decreased by TCDD-exposure but the weight loss was greatly retarded compared with that of G2.
From these results , we could understand the active compounds of Korean red ginseng
that confront TCDD toxicity. In addition , this result further supports the preventive and therapeutic effect of Korean red ginseng against TCDD-induced toxicity.
Key words : ginseng , saponin , dioxin , hematological parameters , guinea pig
1 .
서 로 물， 비타민 등을 다양하게 함유되어 있다. 바꾸 어 말하면 인삼에 함유된 어떤 성분이TCDD
독 환경호르몬 또는 내분비계 교란물질(endocrine
성을 방어하는지는 알 수 없다. 사포년은triter-
dismptor) 이란 제내에서 호르몬의 생산， 분비， 대penoid
dammarane 계 화합물로서 지금까지 인삼 사， 결합 및 배설 등에 작용하여 교란을 유발하 의 주 활성성분으로 알려져 있다. 따라서 저자 는 외인성 물질을 총칭하며 호르몬 모방작용， 차 등은 본 연구를 통하여 TCDD-유도 독성에 대한 단작용， 촉발작용 등을 야기한다. 내분비계 장애 인삼의 방어효과를female guinea
pig를 사용하여 물질은 종류에 따라 교란하는 호르몬의 종류 및 활성물질을 규명하고자 하였다.작용기전이 상이하다. 지금까지 알려진 내분비 계 교란물질은 약 130여종에 불과하나 이외에도 수많은 독성물질이 잠재적 위험을 가지고 있다 고 사료된다. 이들 화합물은 지용성이 매우 강하 며 자연계에서 거의 분해되지 않으므로 생제 지 방조직에 축적， 먹이사슬을 통하여 계속 순환된 다. 특히
, 2 , 3 , 7
，8-teσachlorodibenzo-p-dio찌n(TCDD) 은polychlorinated aromatic
hydrocarbon 계 화합물 로서 현재까지 인간에 의하여 합성된 유기화합 물중 독성이 가장 강한 화합물로 알려져 있으며，TCDD는 현재에도 쓰레기 소각장， 자동차 매연，
펄프 제지공장 등에서 계속하여 배출되고 있다.
TCDD는 간 독성， 암， 생식독성， 당뇨， 고지혈증，
체중감소， 성장억제 등 매우 다양한 독성을 유발 하는 것 으로 보고되 고 있다
(Poland and Kn utson ,
1982).
지금까지 내분비계 교란물질에 관한 연구는 주로 특정 독성물질이 내분기계 교란작용을 발현하는가와 독성기작을 규명하는 일에 국한되 었다고 본다.
한편， 저자 등은 이미 TCDD의 유도 독성에 대 한 홍삼 물추출물의 방어 효과에 관하여 보고 한 바 있다
(Hwang et al. , 1999; Kim et al. , 1999).
홍삼 추출물에는 탄수화물， 지방， 단백질， 무기
II.
재료 및 밤법1 .
실험동물Guinea pigs (female , 800 ::t 20 ,
H때ley)는 한국 셈타코 (경기도 오산)로부터 구입하였으며 구입 후 7 일간 계류시킨 다음 실험에 사용하였다. 사 육은 온도;23 ::t 1
0C ,
습도;40-60% ,
명암 주기;12시간 조건에서 실시하였다. 사료는 퓨리나(주) 의 토끼용 고형사료에 비타민
C
대신 배추를 오 전， 오후 2회에 걸쳐 충분히 공급하였으며， 식수 는 제한 없이 공급하였다. 실험군은 총 80마리의 동물을 각 군 10마리씩， 8 개 군으로 구성하였다.즉，
G1
(정상대조군)，G2
(TCDD- 단독 투여군，TCDD; 1. 0
μglkgb.w. ,
1 회 복강주사)，G3 , G4
[홍삼 조사포닌 단독 투여군;10 mglkg (G3) , 20
m밟영(G4)] , G5 , G6
[홍삼 조사포닌 전투여군，TCDD
노출 1 주일전부터 투여 10mglkg (G5) ,
20
m밍kg(06)]
및G7 , G8
[홍삼 조사포닌 후투 여군，TCDD
노출 1 주일 후부터 투여;10 mglkg
(G7) , 20 mglkg
(G8)] 로 구성 하였다.2. TCDD
조제TCDD는
AccuStandard In c. (New Haven , CT ,
USA)로부터 순도
99 .1%
이상의 화합물을 구입 하였다.TCDD (2
mg)는 미 량의DMSO (50
μ1)
와 소량의 아세톤(450
μ1) 에 녹인 다음com oil (4.5
ml) 로 희 석 한 것 을stock solution (400
μ gjml)으로 하였으며，working
solution은 TCDD의 최종농도가2
μgjml 이 되도록com
oil로 희석하 였다.3.
홍삼 조사포닌의 조제홍삼 조사포닌의 조제는 한국인삼공사 제조 홍삼 물추출물 2kg을 증류수 10리 터 에 용해 한 다음
Diaion
매-20 (Mitsubis피kasei)
10리터에 흡 착시킨 다음， 증류수와25%
주정 각각 10리터씩 으로 세척하고，100%
주정 10리터로 용출， 감압 농축함으로써 제조하였다(120 g).
4.
실험 기기혈액학적 검사는 혈액자동분석기
(Sysmex
SE-9α)()，TOA medical ,
Japan)을 사용하였으며,
검사는 통상의 임상병리 실험 방법에 준하였다.5.
통계처리실험 결과는
group
test를 수행하여 평균±표준 편차 (m얹n :::t SD) 로 표기하였다. 또한， 정상대조 군과TCDD
단독투여 군 및TCDD
단독투여 군과 실험군과의 통계분석은Student , s
t-test를 사용하 였으며，G1
(정상대조군) 혹은G2
(TCDD-단독 투여 군) 대 비 조사포닌 투여 군간의 유의 차가5%
미만일 때 통계적 유의성이 있는 것으로 판정하였다.
m.
결과 및 고찰1 .
체중의 번화에 미치는 영향G2의 체중 증가는
TCDD
노출 후 3 일째부터 서서허 둔화되기 시작하여 7 일째에는792 :::t 9.5
g으로G1 (851 :::t
6.1)에 비해 유의하게 낮았으 며 28 일째는732 :::t 14.5
g으로 체중이 오히려 감소함은 물론，G1
체중의 80% 에 불과하였다(p <0.01).
한편 홍삼 조사포난 단독투여 군(G3 ,
G4) 의 경우 체중 증가는 정상대조군과 유의한 차이가 발견되지 않았으나， G4 의 경우 조사포년 투여 후기에 체중 증가가 다소 둔화되는 것으로 나타났다
(p <0.01).
사포닌 전 투여군(G5 ,
G6)의경우
TCDD
노출로 인해 체중 증가가 억제되나체중 감소율은 G2와 비교해 볼 때 현저히 낮았
다
(p <0.01).
조사포닌 후투여군(G7 ,
G8) 의 체중변화는 G2의 체중변화와 유사한 경향을 나타냈 으나 감소율은 비교적 낮았다
(Fig. 1).
TCDD 에 의한 체중 감소는 동물의 종과 연령 에 따라 다소 차이 는 있으나
(Poland and Knut-
son , 1982) ,
대부분의 동물에서 체중은 감소한다(Gas iewicz and
N많1，1979).
본 실험 에 서 도TCDD-
노출 7 일째부터 체중 증가가 현저히 둔화되며 14 일이 경과한 시점에서는 유의하게 감소하는 경향을 나타냈다. 홍삼 조사포년 단독 투여군은 정상대조군과 비교하여 유의한 체중 변화의 차 이는 관찰되지 않았다. 그러나 TCDD에 노출된 실험군의 경우 조사포닌의 투여에도 불구하고 체중은 감소하나 감소율은 G2에 비하여 유의하 게 낮았다. TCDD에 노출된 대부분의 동물이 사 망할 때 체중 감소는 약 50% 에 달하는 것으로 알려져 있으며(McConnel , 1980) ,
그 원인으로는glucose
transport의 저 하(Enan and Matsumura ,
1992) ,
지방세포에 존재하는lipoprotein lipase (LPL)
활성 저 하(Brewster and Matsumura , 1989)
등이 알려져 있다. 한편， 홍삼은 지방분해를 억 제함으로서 당뇨병 환자의 체중감소를 방어하는 것 으로 알려 져 있다(Okuda and Yoshida , 1980).
이상의 결과로 보아 홍삼 조사포닌은 TCDD- 노
출로 야기되는 체중 감소를 현저히 방어하며， 이 는 웅성 기니픽에서와 마찬가지로 조사포닌을 TCDD-노출 전부터 투여 하는 것 이 노출 후 투여 하는 것보다 효과적이라는 사실을 알았다.
2.
혈액학적 번화에 미치는 영향적혈구수는 01 에 비하여 02에서만 유의하게 감소하였고
(p <0.01) ,
다른 실험군에서는 02에 비하여 다소 증가하였으나 통계적 유의성은 없 었다. Hematocrit의 경우 적혈구 수에서와 마찬가 지로 01 에 비하여 02에서 유의하게 낮게 나타 난 반면 ψ<0.01)， 홍삼 조사포년 단독투여 군을 제외한 전， 후 투여군 모두에서는 유의하게 증가 하였다 ψ<0.05~0.01). Hemoglobin 치 역 시 02 에 서 유의하게 감소하였으나(p <0.01)
02와 실험군 간 유의 차는 관찰되 지 않았다.백혈구 수는 TCDD 투여로 감소하는 경향을
나타냈으나 통계적 유의성은 관찰되지 않았고 05 에서 정상대조군 대비 유의한 감소를 나타냈 다
(p <0.05).
혈소판수의 경우 02에서 다소 증가 하는 경 향을 나타낸 반면， 조사포닌 전， 후투여 군 모두에서01
대비 유의하게(p <0.01
~<0.05) 낮은 수치를 나타냈다(T able 1).
한편， 백혈구 감 별계수에 있어서는 TCDD의 투여로 인하여 호중 구의 증가와， 림파구의 감소현상이(p <0.05)
나타 났으나 사포닌 단독투여군과 전， 후투여군에서 는 증가하는 경향은 보였지만 통계적인 유의성 은 없었다 (Table 2).TCDD에 노출된 경우 백혈구 수 특히， 임파구 및 혈소판 수의 감소는 동물 종에 따라 다소 차 이는 있으나 (Poland and
Kn utson , 1982)
일반적 으로 감소하는 것으로 보고되고 있다. 그러나 본 실험에서는 실험군간 유의 차는 관찰되지 않았 다. 조사포닌 투여군에서 혈소판 및 백혈구수가 감소하는 현상은 다이옥신-노출 웅성 기니픽에Fig. 1. Effect of CGS on body weight in the TCDD-exposed guinea pigs.
Data were obtained from 10 animals for each group and expressed in mean :t SD. t and T were p<O.05 and p<O.Ol , respectively when compared with Gl; *and
*were p<O.05 and p<O.Ol , respectively when compared with G2 group. Analyzed
by student ’ s t-tes t.
있어 홍삼 물추출물의 효과
(H wang et al. , 1999)
와 상반되는 결과를 나타냈다. 이와 같이 상반된 결과는 동물의 성에 따른 차이， 시료 즉， 인삼 추 출물과 조사포닌의 차이， 실험동물의 년령 등에 기인한다고 사료되며 이에 대하여는 금후 골수 모세포에 관한 보다 심도 있는 연구가 필요하리 라 사료된다.N.
결 를본 연구는 자성 기 니 픽 에 있어
2 , 3 , 7 , 8-tetrach- lorodibenz o-p- dioxin
πCDD)-유도 독성 에 대 한 홍 삼 조사포닌의 방어효과를 조사하기 위하여 수 행되었다. 총 80마리의 자성 기니픽 (800=t 20
g)을 8군으로 나누어 Gl (정상대조군)에 대하여 는 TCDD의 운반체와 생리식염수를， G2 (TCDDTable 1. Effect of CGS on hematologic a1
p따ametersin the TCDD -e xposed guinea pigs
Group RBC WBC Hct Hb PLT
(X
106/m예 (Xl어m이(%) (g/dl) (X 10 3 /mm) Gl 5.34 ::t 0 .3 5 16.9 ::t 5.2 43.1 ::t 2.9 15.0 ::t 0.9 921 ::t 151
G2 4.94 ::t 0.24 f 14.6 ::t 5.0 39.0 ::t 1. 7 f 13.8 ::t 0 .4 f 956 ::t 167
G3 5.29 ::t 0.29 17 .3::t 6.4 42.6 ::t 2.9 14.8 ::t 0.9 926 ::t 101 G4 5.25 ::t 0.29 14.5 ::t 3.7 42.1 ::t 3.1 14.7 ::t1. 1t 911 ::t 137 G5 5.15 ::t 0.23 1O.0 ::t 3.7* 4 1. 7 ::t 2.5* 13.5 ::t 0.7 694 ::t 100**
G6 5.39 ::t 0.23 12 .3::t 3.6 44.1 ::t 2.8** 14.3 ::t 0.8 622 ::t 101 **
G7 5 .4 6 ::t 0.38 14.6 ::t 7.3 44.8 ::t 4.1 ** 14.5 ::t 1. 2 635 ::t 67**
G8 5.25 ::t 0 .3 7 1O.7 ::t 1. 0 42 .3::t 2.1 ** 13.9 ::t 0.8 776 ::t 100*
Notes as in Fig. 1. Abbreviation: RBC; red blood cell , WBC; white
bl∞dcell , Hct; hematocrit , Hb;
hemoglobin , PLT; platelet.
Table 2. Effect of CGS on leukocyte differenti a1 count in the TCDD-exposed guinea pigs
59.0 ::t 8.7 6O.5 ::t 9.1 6 1. 2 ::t 9.3 62.1 ::t 9.8 67 .4::t 5.3 61.0::t 9.9
L
,ymphocyte (%) 45 .4::t 3.6 3 1. 9 ::t 6.5 t 41.0::t 5.3 30.5 ::t 9.9 38.8 ::t 9.8 37.9 ::t 9.7 32.6 ::t 8.5 39.0 ::t 6.5
·맺
·m Fi
빼
-m
m m
잃 앉
@
m
-짧
$
아
N
Segm앉lted
neùtrophil (%)
54.6 ::t 9.9
68.1 ::t 6.5 t
단독투여군)에게는
TCDD (1
μ g/kg b.w.)와 생리 식염수를 복강 주사하였다. 한편，G3 ,
G4군 (조 사포닌 단독투여 군 20mg/ kg b.w.) , G5 ,
G6군 (조사포닌 전투여군)과G7 ,
G8군 (조사포닌 후투 여군)에 대하여는 각각 홍삼 조사포년 [10(G3 , G5 , G7) , 20 mg/kg b.w. (G4 , G6,
G8)] 을TCDD
투여 7 일전 혹은TCDD
투여 7 일 후부터 각각5
주 혹은 3주간 복강 주사하였으며，TCDD (1
μg/kg
b.w.)는 1 회 복강으로 주사하였다.G2군의 경우 체중은 TCDD- 노출 후 3 일째부 터 유의하게 감소한 반면， 사포닌단독투여군인
G3 ,
G4군과 전투여군인G5 ,
G6군에 있어서는 실 험기간동안 정상군에 비하여는 체중 증가가 억 제되나 G2군에 비하여는 유의하게 증가(p<0.01)
하였으며， 홍삼 조사포닌 후투여군인G7 ,
G8군 에 있어서도 조사포닌 투여전까지는 G5군과 유 사한 경향을 나타냈으나 조사포닌 투여 후부터 는 G2군에 비하여 체중의 감소가 현저히 억제되 었다.이상의 결과는 홍삼 조사포닌이 강력한 환경 독성물질인 TCDD에 의하여 유도되는 체중감소 와 조혈기능 저하에 대하여 방어효과를 나타낸 다는 사실을 시사한다 하겠다.
칩고문흰
1. Brewster , D.W. , Ma tsumura , F.
I거fferentialeffect of 2 , 3 , 7 , 8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin on adipose tissue lipoprotein lipase activity in the guinea pig , rat , hamster , rabbit and mink.
Conψ BiochelηPhysiol 93C:49-53 , 1989
2. Enan , E. , Lui P. c.c. and Matsumura , F. 2 , 3 , 7 , 8-TCDD causes reduction in glucose uptake
through glucose transports on the plasma mem- brane of the guinea pig adipocyte. J Environ Sci Health B27:495-51O, 1992
3. Gasiewicz T.Z , and Neal , R.A. 2 , 3 , 7 , 8-Tetra-
chlorl여ibenzσp깅ioxin
