Effect of Diet Containing Whole Wheat Bread with Capsosiphon fulvescens and Lindera obtusiloba Ethanol Extracts on Plasma Glucose and Lipid Levels in Rats

매생이와 생강나무잎 에탄올 추출물이 첨가된 통밀빵을 섭취한 랫트의 혈당과 지질수준에 미치는 영향

The present study was conducted to investigate the effect of whole wheat bread with added Lindera obtusiloba (LO) and Capsosiphon fulvescens (CF) ethanol extracts on serum glucose and lipid levels in Sprague Dawley rats. Rats were divided into five groups depending on the diet administered: normal bread (NC), whole wheat bread (W), whole wheat bread with LO leaves extract (WL), whole wheat bread with CF extract (WC), and whole wheat bread with freeze-drying CF (WDC). After 4 weeks of consuming the experimental diet, the blood glucose level and hemoglobin A1c contents were found to be significantly lower in the W, WL, WC, and WDC groups than in the NC group. The high-density lipoprotein-cholesterol levels increased in the WL group when compared to those in the NC group and triglycerides levels decreased in all wheat groups compared to those in the NC group. These results suggest that wheat breads containing LO and CF extracts are effective for preventing hypercholesterolemia and obesity.

이 연구는 일반식빵, 통밀빵, 그리고 생강나무 잎 추출물, 매생이 추출물, 매생이 냉동 건조물을 첨가한 통밀빵을 제조하고, 4중 동안 랫트에게 공급한 뒤 혈당과 혈중지방질 관련 지표에 미치는 영향을 조사하였다. 시험기간 동안 모든 통밀빵섭취 그룹에서의 체중증가는 일반식빵섭취 그룹과 비교하여 유의적으로 낮게 나타났으며, 음수, 식이 섭취량은 그룹간의 유의적인 차이를 보이지 않았다. 간과 신장의 무게, AST, ALP, ALT는 모든 그룹간의 유의적인 차이가 없는 것으로 보아 일반식빵과 통밀빵 식이제공은 간과 신장의 스트레스 증가와 무관함을 확인할 수 있었다. 공복혈당 수준은 NC 그룹은 1주차에서부터 4주차까지 혈당이 완만하게 상승했던 것에 비해 모든 통밀빵 그룹은 혈당 증가폭이 감소하는 경향을 나타내었다. 4주차에서는 모든 통밀빵 그룹은 NC 그룹과 비교하여 유의적인 차이를 보이며 혈당이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 경구당부하검사(OGTT)시 90분대 혈당치에서 모든 통밀빵 그룹은 NC 그룹($152.13{\pm}19.90mg/dL$)의 혈당치와 비교하여 유의적인 차이를 보이며 감소하는 것을 보여주었으며(p<0.05), AUC에서 WDC 그룹을 제외한 W 그룹, WL 그룹, 그리고 WC 그룹의 area value가 NC 그룹과 유의적인 차이를 보이며 적어졌다. WL 그룹과 WC 그룹의 경우 NC 그룹과 W 그룹과도 유의적인 차이를 보이며 면적이 감소하는 것을 확인하였다. 혈당 곡선아랫면적과 경구당부하 검사 결과를 종합해 볼 때 생강 추출물과 매생이 추출물이 첨가된 식빵은 일반식빵에 비해 내당능에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다. 당화헤모글로빈의 함량을 측정한 결과 NC 그룹과 비교하여 모든 통밀빵 그룹에서 유의적인 차이를 보이며 함량이 감소하였고, 특히 WL 그룹과 WC 그룹은 W 그룹과도 유의적인 차이를 나타내며 당화 헤모글로빈 수치 관리에 좋은 효과를 나타내었다. 혈청 인슐린 농도를 측정하였을 때 모든 그룹에서 유의적인 차이를 보이지 않았으나 수치적으로 보았을 때 NC 그룹 대비 WL 그룹에서 39.9%, WC 그룹에서 37.2% 인슐린 함량이 증가하는 것을 확인하였다. 혈중 지방 질 지표를 측정한 결과 총 콜레스테롤과 LDL-콜레스테롤 수치에서는 그룹간 유의적인 차이를 나타내지 않았고, 중성지방의 경우 NC 그룹과 비교해 모든 통밀빵 그룹에서 유의적인 차이를 보이며 중성지방의 수치가 감소하였다. 혈중 HDL-콜레스테롤 수치는 WL 그룹이 NC 그룹과 유의적인 차이를 보이며 증가하는 것을 확인할 수 있었다. TBARS assy를 이용한 지방질과 산화 산물인 MDA를 측정한 결과 NC 그룹과 비교하여 모든 통밀빵 그룹에서 유의적인 차이를 나타내며 농도가 낮아졌고, WC 그룹에서 가장 낮은 수치를 나타내었다. 지방질과 관련된 유전인자인 $PPAR-{\alpha}$ mRNA 발현을 측정한 결과 모든 그룹간의 유의적인 차이는 나타나지 않았고, $PPAR-{\gamma}$ mRNA 발현의 경우 WL 그룹, WC 그룹에서 NC 그룹과 유의적인 차이를 나타내며 가장 적은 발현을 나타내었다. 이러한 결과를 미루어 보아 일반식빵에 비해 통밀빵을 섭취한 모든 그룹은 몸무게, 공복혈당, 경구당부 하 검사(OGTT), 당화헤모글로빈(HbA1c), 중성지방(TG), 동맥경화지수(AI) 측정 항목에서 통계적으로 유의적인 차이를 나타내었고 이것으로 통밀은 식빵 섭취시의 혈당 증가 완화 효과를 가지며 혈중 지방질수준 개선과 비만의 예방에 기여할 것으로 판단된다. 또한 생강나무 잎 추출물과 매생이 추출물을 첨가한 통밀빵 그룹은 당화헤모글로빈(HbA1c) 측정 항목에서 통밀빵 그룹과도 유의적인 차이를 나타내며 수치가 감소한 것으로 보아 통밀의 효능에 기능성 소재인 생강나무 잎과 매생이 추출물의 효능이 더 해지면서 상당한 혈당강하효과를 나타낸 것으로 판단된다.