축산식품에 이용하기 위한 쑥 성분중의 생리활성에 관한 연구

The Studies on the Physiological Active Substances of Mugwort Components for the Utilization to the Foods of Animal Husbandry

건국대학교본 연구는 쑥의 추출물을 이용해 생체내에서 에탄올의 분해효능, 간기능 및 Cd 독성 저하작용에 미치는 효과를 알아보기 위하여 실시하였다. 본 실험에서 에탄올 분해효능은 Rat 1kg 당 25% 에탄을 5g을 경구투여한 후 쑥추출물의 카테킨 농도를 측정하여 이를 기준으로 일일 사료섭취량의 2% 원료수준으로 각각 미정맥주사를 하였다. 에탄올만 경구투여한 대조군과 에탄올을 경구투여한 후 쑥추출물을 미정맥주사한 실험군은 시간별(0, 1, 2, 3시간)로 미정맥에서 혈액을 채취해 3000rpm에서 10분간 원심분리하여 혈장을 분리시킨 후 GC(Gas Chromatography)로 혈중 에탄올 농도를 측정하였다. 또한 같은 방법으로 시간만 달리해 (0시간, 5시간) 혈장을 취해 GOT, GPT의 활성치를 측정하여 간손상정도를 측정하였다. 간기능에 미치는 효과는 간실질세포를 기본배지에 배양한 대조군과 쑥추출물을 배지의 1% 및 2% 원료수준으로 기본배지에 첨가하여 간실질세포를 배양한 실험군으로 나누어 36시간 배양한 후 현미경으로 형태를 관찰하고 생존 세포수와 GOT, GPT의 활성치를 함께 측정하였다. Cd 독성 저하작용은 4주령의 Sprague-Dawley 수컷 흰쥐를 구입하여 대조군(CON,0.85% saline 10ml/kg B.W.)과 Cd단독 투여군(CD, 0.4mg $CdCl_2/kg$ B.W.), Cd과 쑥추출물을 복강내 투여한 군(IP, 쑥 추출물은 일일사료섭취량의 1% 수준) 그리고 쑥추출물을 구강내 투여한 군(PO, 쑥 추출물은 일일사료섭취량의 1%수준)으로 분류하여 4주간 사육하였다. 사육 후 각종 장기 및 혈액을 채취하여 장기에서의 GSH 농도, GSH-Px 및 GR의 활성과 혈장 GOT, GPT 활성을 측정하였고 더불어 각 조직에서 Cd축적량을 조사하였다. 실험결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 쑥추출물의 카테킨의 함량을 Iwasa와 Torri의 방법을 변형하여 측정한 결과 네 가지의 추출물중에서 카테킨의 함량은 쑥의 열수추출물이 $8{\sim}10mg/100g$으로 가장 많았으며 쑥의 에탄올 추출물은 $3{\sim}4mg/100g$인 것으로 나타났다. (2) 쑥 추출물을 HPLC를 이용해 주요 카테킨의 성분을 비교한 결과 쑥의 열수추출물 및 에탄올추출물은 (-)-Epigallocatechin (EGC)의 함량이 가장 높았다. (3) 시간에 따른 혈중 에탄올 농도를 GC로 측정한 결과 각각 에탄올을 투여한지 1시간 후의 에탄올 농도에서는 CON-E의 경우가 가장 높은 것으로 나타났고 MDW-E, MOH-E군은 CON-E에 비해 유의하게(p<0.05) 감소하는 것을 알 수 있었다. (4) 간실질세포 배양 36시간 후 배지를 걷어내고 밑면에 모인 세포를 모아 현미경으로 수를 측정하여 평균을 낸 결과는 2% MDW-L가 가장 많았으며 2% MOH-L을 제외하고는 CON-L의 세포수가 가장 적었다. 또한 배양 후 취한 세포내의 GOT, GPT의 활성치는 실험군간의 유의한 차이는 없었다. (6) 간 조직중의 GSH 함량수준은 쑥추출물 투여군들(IP, PO)이 CD군에 비해 유의적으로 증가(p<0.05)하여 대조군과 같은 정상수준으로 되었다. (7) 간 신장에서의 GSH-Px 활성은 저농도의 Cd에 의해서는 영향을 받지 않은 것으로 나타났다. (8) 혈장 GOT활성은 IP군이 대조군에 비해 증가하였으나 CD군에 비해 유의적으로 감소(p<0.05)하였다. 이상의 결과에서 쑥추출물이 체내에서 에탄올 분해를 촉진시키고 간기능을 개선시킴은 물론 GSH농도의 정상회복과 GR의 증가 및 혈장에서의 GOT활성의 감소 등으로 보아 Cd의 간독성도 감소시키는 작용이 있는 것으로 사료되었다.

This study was conducted to investigate the effects of mugwort extracts on the blood ethanol concentration, liver function and low level of cadmuim(Cd) in rats. The effects of mugwort extracts on the blood ethanol concentration was studied in Sprague-Dawley rats (10 weeks old) administered p.o. with 25% ethanol (5g/1kg body weight) and then injected with mugwort extracts (at the 2% levels of daily feed consumption compared with the concentration of catechins level in mugwort extracts) in caudal vein. SD rats were divided into five groups : control group (CON-E, only ethanol and 0.85% saline sol'n treated instead of each extracts), water extracts of mugwort treated to the control (MDW-E), ethanol extracts of mugwort treated to the control (POH-E). And then rat plasma of each time (0hr, 1hr, 2hr, 3hr) was investigated ethanol concentration by gas chromatography. Another rats were measured at the time of 0 and 5hr for the test of GOD(Glutamic Oxaloacetic Transaminase) and GPT(Glutamic Pyruvic Transaminase). Components of each extracts were analyzed by using high performance liquid chromatography. The effects of mugwort extracts on the liver function were studied in culture of rat hepatocyte composed of three groups : Control group and two groups treated with each extracts (1% & 2% MDW, 1% & 2% MOH). Condition of rat hepatocytes cultured for 36hr at $37^{\circ}C$(5% $CO_2$ incubator), number of cells, GOT and GPT activity were investigated. The results obtained were summarized as follows ; 1. Catechins level of mugwort extracts was $8{\sim}10mg/100g(MDW)$, $3{\sim}4mg/100g(MOH)$ 2. The contents of (-)-Epigallocatechin was high in MDW 3. The effects of mugwort extracts on the blood ethanol concentration were as follows; 1) The order in ethanol degradation efficiency was MDW-E > MOH-E > CON-E. 2) Ethanol concentration significantly decreased (p<0.05) in MDW-E and MOH-E. 4. The effects of mugwort extracts on the liver function were as follows; (rat hepatocytes cultured for 36hr at $37^{\circ}C$) 1) Cells condition of MDW-L was better than other groups. 2) The order in number of cells (rat hepatocytes) was 2% MDW-L >1% MDW-L >1% MOH-L > Con-L > 2% MOH-L 5. Cd treatment increased concentrations of hepatic GSH level, and decreased GOT activity in plasma. Therefore, this results suggest that the effects of mugwort extracts may an important rols in degradation ethanol and recovery liver function in body. Also, Mugwort extracts may modify the toxicities of Cd in Cd-treated rats and play an important roles in preventing the liver from various toxicants including Cd in Cd treated rats.