Effects of dietary Gelidium elegans extract on fat metabolism in preadipocyte cell and mice fed a high-fat diet

We investigated the anti-obesity effect of Gelidium elegans extract (GE) on 3T3-L1 preadipocytes and a high-fat-diet (HFD)-induced mouse model. The results of the present study demonstrated that GE prevents weight gain induced by a high-fat diet (HFD) by modulating the adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK)-PR domain-containing 16 (PRDM16)-uncoupling protein-1 (UCP-1) pathway in a mice model. Moreover, in vitro results show that GE suppressed adipocyte differentiation by modulating adipogenic regulators, stimulated lipolysis by activating ATGL, and inhibited adipogenesis by downregulating various enzymes associated with triglyceride synthesis. GE was also found to upregulate AMPK phosphorylation as well as the expression of UCP1 and PRDM16 proteins, leading to measurable changes in the beige-like phenotype differentiation of 3T3-L1 cells. Taken together, these findings suggest the role of GE as a functional food ingredient extracted from Gelidium elegans to increase energy expenditure and anti-obesity efficacy.

개별인정원료 우뭇가사리추출물의 체지방 감소에 관한 기능성 고찰

In vitro 및 동물시험 결과를 통해, 국내 천연 해양자원인 우뭇가사리 추출물의 체지방 감소 기능에 대해 살펴본 결과, 우뭇가사리 추출물이 고지방 식이 동물시험에서 체중 및 체지방 증가 억제 기능이 있음을 확인하였다. 우뭇가사리 추출물은 C/EBPα, β, SREPB-1, PPARγ 등 지방세포 분화 촉진 인자들의 발현을 억제하였고, 지방세포 분화 억제 조절 인자로 알려진 CHOP10의 발현은 촉진시켰다. 또한, 우뭇가사리 추출물은 AGTL의 발현을 촉진함으로써 지방분해 촉진 효과를 나타내었고, 중성지방의 합성 과정에 관여하는 LPAATθ, Lipin1, DGAT1 및 FAS의 발현을 억제하였으며, 지방 및 에너지 대사의 주요 조절 인자인 AMPK phosphorylation, PRDM16 및 UCP-1의 발현을 촉진하였다. 따라서 우뭇가사리 추출물은 체내 지방 대사에 있어서, 지방 합성 및 지방세포 분화를 억제하고, 지방분해 및 에너지 대사를 촉진하는 작용기전으로 체지방 감소 기능을 갖는 것으로 사료된다. 이러한 결과로 볼 때, 국내 천연 해양 자원인 우뭇가사리 추출물은 체내 지방 대사에 있어서 다양한 작용기전을 통해 우수한 체지방 감소 기능을 나타내고 있어 체지방 감소 건강기능식품 분야에서 유용한 신소재로 이용될 수 있을 것으로 생각된다. 나아가 본 연구진은 동물 시험에서 우뭇가사리 추출물의 혈당 조절 및 인슐린 저항성 개선 효과도 확인한 바 있어 대사증후군의 근본 원인인 복부 지방 및 인슐린 저항성 개선 효과를 모두 기대할 수 있는 소재로서의 가능성이 확인되었다. 추후 지질 및 당 대사에 관련된 작용기전 및 생체 지표의 상호 연관성, 인체에서의 혈당 개선 및 대사증후군 개선 효과 확인 등 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다. 이를 통해 체지방 감소는 물론, 대사증후군 감소를 위한 건강기능식품 및 당뇨병 환자식 등의 분야에서 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.