• 생명과학회지
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• 제25권10호
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• pp.1081-1090
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• 2015

본 연구는 우리나라에서 재배한 삼채 추출물의 주요생리활성 물질을 2형 당뇨 쥐에 투여하였을 때 인슐린 저항성 개선효과와 췌장에서 β-cell의 형태 및 간 조직의 2형 당뇨 관련 단백질의 발현을 확인 함으로써 그 메카니즘을 확인코자 하였다. 특히 TZDS당뇨약 계열로 현재 시판중인 actoz와 활성을 비교 함으로써 그 유효성 정도를 살펴보고자 본 실험을 디자인하였다. 먼저 식이섭취량, 물 섭취량의 경우, Control군은 2형 당뇨 특징인 다식, 다뇨, 다갈의 형태로 증가하였으나, 삼채 추출물 투여로 식이 및 물 섭취량이 감소하는 경향을 보였다. 식이 투여 2시간 후 혈당변화와 OGTT 검사결과, 2형 당뇨인 Control군에서 혈당의 농도가 가장 높았으나 삼채 추출물 8주 경구투여로 인해 안정화되는 것을 확인할 수 있었으며, serum의 glucose농도 또한 삼채 추출물 투여로 2형당뇨 control군에 비해 혈당이 감소한 것을 확인할 수 있었다. HbA1c (당화혈색소)는 2형 당뇨군(control)에서 9% 수치 범위로 고혈당 범위였으나, 삼채 추출물 섭취로 인하여 Positive control군(actoz 투여군) 7% 수준으로 감소하는 경향을 확인할 수 있었으며, insulin농도는 2형 당뇨인 Control군에서 insulin 농도가 1 ng/ml로 가장 낮은 농도였으며, 삼채 추출물 및 SAC 1.5 ng/ml수준으로 insulin수치가 상승하는 것을 확인할 수 있었다. 혈중 triglyceride, total cholesterol 및 LDL-cholesterol 수치 모두 시료 투여군에서 혈중 지질관련 인자의 농도가 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 특히 AH 400군의 경우 triglyceride, total cholesterol 및 LDL-cholesterol 농도가 각각 482.86±13.40 mg/dl, 163.56±13.24 mg/dl, 142.04±3.24 mg/dl로 대조군에 비해 약 50% 감소한 결과를 나타내었다. 간장 조직 중 지질 과산화의 함량의 경우, 2형 당뇨인 Control군에서 467.74±1.12 MDA nmole/g of tissue로 삼채 추출물 투여(AH 400)로 319.61±26.98 MDA nmole/g of tissue 로 Normal군과 비슷한 수준으로 혈중 lipid peroxide의 함량이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 간장조직을 H&E염색한 결과, Normal군에 비하여 2형 당뇨인 Control군의 간 조직에서 많은 지방적이 나타나 지방간이 확인되었으나, Positive control 및 삼채 추출물 투여에 의해 지방적의 크기와 수가 많이 줄어드는 결과를 얻어 조직학적 검사상 지방간의 소견이 현저히 호전되었으며, 췌장에서 insulin 면역화학 염색 결과 2형 당뇨로 췌도 세포가 거의 손상된 것과는 대조적으로, 삼채 추출물을 투여한 결과 정상군과 유사한 형태의 췌도 세포가 확인되었으며 췌도 세포의 형태가 다양한 정도의 과 형성을 보이는 것이 확인되었다. 또한 간장 조직의 PPARγ, PDK4, SREBP-1, FOX0 1의 발현을 확인한 결과, 발현이 2형 당뇨인 Control군에서 모두 발현이 증가하였으나, 삼채 추출물 투여로 인해 발현 정도가 낮게 나타나 앞서 확인하였던 glucose 및 HbA1c 및 insulin농도의 결과와 상통함을 확인하였다. 이들의 결과로 미루어 볼 때, 삼채 메탄올 추출물의 8주간 경구 투여로 인하여 2형 당뇨에 관여하는 PPARγ 단백질 및 비만 관련 단백질 인자를 조절하였으며, insulin농도 및 식후 혈당조절에도 도움을 주는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 췌장의 insulin 면역화학염색 결과, 췌도 세포 형태 및 insulin 합성에도 긍정적인 역할을 하는 것으로 미루어 보아 2형 당뇨에 대한 치료효과가 큰 것으로 사료 된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제55권4호
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• pp.462-475
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• 2022

본 연구는 팔미트산으로 인슐린 저항성을 유도한 C2C12 근육세포주에서 ADLE의 인슐린 저항성개선효과를조사하고이에대한조절기전을확인하고자하였다. C2C12 근육세포주에 ADLE를 처리 시, AMPK의 활성화를 통해 포도당흡수 (glucose uptake)가 증가되었으며, 이는 미토콘드리아-매개 에너지 생합성 조절단백질인 PGC1α, UCP3, CS 활성을 증가시킴과 동시에 지방산 합성인자인 ACC, FAS, SREBP-1의 발현을 억제함을 알 수 있었다. 세포주에서 확인된 결과들을 고지방식이 유도 당뇨마우스의 근육조직에서 조사한 결과, 고지방식이와 ADLE를 동시에 처리한 그룹에서 AMPK 활성화, GLUT4 발현증가와 미토콘드리아 에너지 대사증가, 지방산 합성 감소효과를 보였다. 이상의 결과들로, ADLE가 근육 내 에너지 대사 관련 경로의 상위유전자인 AMPK를 활성화하여 GLUT4의 세포막 이동을 증진시켜 당대사 조절에 관여하는 것을 관찰하였으며, AMPK의 인산화 증가는 PGC1α의 활성화에 관여하고, 이를 통해 열 발산 대사와 관련된 UCP3의 증가 및 CS 활성을 증가시키고, 지방산 합성 관련 유전자 발현을 억제시킴을 알 수 있었다. 본 결과로부터 ADLE는 대사증후군에서 공통적으로 나타나는 인슐린 저항성을 개선시킬 수 있으며, 이는 근육세포에서의 AMPK의 활성화를 통한 에너지생성기전과 관련이 있음을 알 수 있었다. ADLE는 비만, 당뇨 등의 다양한 부작용을 가진 약제와는 다른 안전성을 보장할 수 있는 이점을 가지고 있어 인슐린 저항성 및 제2형 당뇨병 치료를 위한 기능성 식품 소재로의 활용 가능성도 충분히 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제11권5호
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• pp.365-372
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• 2017

BACKGROUND/OBJECTIVES: Owing to health concerns related to the consumption of traditional snacks high in sugars and fats, much effort has been made to develop functional snacks with low calorie content. In this study, a new recipe for Korean rice cookie, dasik, was developed and its antioxidative, lipid-lowering, and anti-inflammatory effects and related mechanisms were elucidated. The effects were compared with those of traditional rice cake dasik (RCD), the lipid-lowering effect of which is greater than that of traditional western-style cookies. MATERIALS/METHODS: Ginseng-added brown rice dasik (GBRD) was prepared with brown rice flour, fructooligosaccharide, red ginseng extract, and propolis. Mice were grouped (n = 7 per group) into those fed a normal AIN-76 diet, a high-fat diet (HFD), and HFD supplemented with RCD or GBRD. Dasik in the HFD accounted for 7% of the total calories. The lipid, reactive oxygen species, and peroxynitrite levels, and degree of lipid peroxidation in the plasma or liver were determined. The expression levels of proteins involved in lipid metabolism and inflammation, and those of antioxidant enzymes were determined by western blot analysis. RESULTS: The plasma and hepatic total cholesterol concentrations in the GBRD group were significantly decreased via downregulation of sterol regulatory element-binding protein-2 and 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase (P < 0.05). The hepatic peroxynitrite level was significantly lower, whereas glutathione was higher, in the GBRD group than in the RCD group. Among the antioxidant enzymes, catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GPx) were significantly upregulated in the GBRD group (P < 0.05). In addition, nuclear factor-kappaB (NF-${\kappa}B$) expression in the GBRD group was significantly lower than that in the RCD group. CONCLUSIONS: GBRD decreases the plasma and hepatic cholesterol levels by downregulating cholesterol synthesis. This new dasik recipe also improves the antioxidative and anti-inflammatory status in HFD-fed mice via CAT and GPx upregulation and NF-${\kappa}B$ downregulation. These effects were significantly higher than those of RCD.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권8호
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• pp.1107-1113
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• 2016

지방전구세포가 지방세포로 분화하는 과정에서 아선약 추출물의 영향을 확인하고자 분화유도제를 처리하여 3T3-L1 세포에서 아선약의 세포독성, 지방축적 억제 효과, triglyceride 억제 효능, 지방분화 관련 단백질들의 발현을 확인하였다. 아선약 추출물을 최대 $200{\mu}g/mL$ 농도까지 세포에 처리하여 세포독성을 측정한 결과 아선약 추출물은 $100{\mu}g/mL$ 이하의 농도에서는 세포에 독성을 유발하지 않는 것으로 확인되었다. Oil red-O 염색을 통해 지방축적률을 확인한 결과 아선약 추출물에 의한 농도 의존적인 지방축적의 감소 효과가 있었다. Triglyceride 생성량 역시 농도 의존적인 감소가 확인되었다. 아선약에 의한 지방분화의 감소가 어떠한 기작에 의해 조절되는지 확인하고자 관련 지표단백질인 $PPAR{\gamma}$와 SREBF-1 그리고 $C/EBP{\alpha}$의 발현량 변화를 확인해본 결과 $100{\mu}g/mL$ 농도에서 유의성 있게 감소하였다. 이상의 결과를 종합해볼 때 아선약 추출물은 지방세포의 분화억제와 분화된 지방세포의 지방축적을 저해함으로써 항비만 효과를 유도할 것으로 기대된다.

• 대한본초학회지
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• 제33권6호
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• pp.43-60
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• 2018

Objectives : This study was conducted to compare the effect of Achyranthis Bidentatae Radix on antioxidant changes and antihyperlipidemics in hypercholesterolemic rats according to changes in the number of steams. Methods : The experimental animals were divided into six groups: normal (Nor), high cholesterol diet (Veh), high cholesterol diet with Simvastatin 5 mg/kg (Sim), high cholesterol diet with AR0 extract 200 mg/kg (AR0), high cholesterol diet with AR6 extract 200 mg/kg (AR6) and high cholesterol diet plus AR9 extract 200 mg/kg (AR9). I measured HDL, LDL TC, TG contents and ROS from each serums and compared them. I analyzed antioxidant-related protein expressions and cholesterol-related protein expressions in each liver tissues. I also performed optical microscopic analysis through liver tissue staining. Results : The Antioxidant activity of Achyranthis Bidentatae Radix was increased by steaming processes. In vivo, AR0 decreased liver weight in hyperlipidemic rats. LDL TC, TG, AI and CRF were decreased but HDL was increased in AR0. AST, ALT, creatinine, and BUN were decreased in AR0. ROS was decreased in AR0, AR6, and AR9. SOD, catalase and GPx were decreased by steaming processes. p-AMPK was decreased but SREBP-2, p-ACC, and HMGCR were increased by steaming processes. Histologic analysis showed that AR0 decreased liver fat accumulation. Conclusion : In conclusion, AR0 can be developed as a treatment for hyperlipemia. And it is required to research on antioxidant effect changes among different times steamed Achyranthis Bidentatae Radix.

• 생명과학회지
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• 제29권3호
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• pp.332-336
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• 2019

비만은 2 형 당뇨병, 고혈압 및 고지혈증을 포함한 다양한 질병과 관련이 있으며, 산국꽃은 전통적으로 비만과 2형 당뇨병 치료제로 사용되어왔다. 본 연구는 전지방세포(preadipocyte, 3T3-L1)를 사용하여 산국꽃 에센셜오일이 지방세포 분화 및 지방 생합성에 미치는 영향을 확인하였다. 산국꽃 에센셜오일은 $0.1-5{\mu}g/ml$의 농도에서 3T3-L1 세포에 대해 독성을 나타내지 않았다. 산국꽃 에센셜오일은 지방세포 분화 유도물질(MDI)을 처리한 3T3-L1세포에서 농도 의존적으로 지방분화를 억제하였으며, $1{\mu}g/ml$ ($28.94{\pm}2.01%$)농도에서 최대 효과를 나타내었다. 산국꽃 에센셜오일은 MDI에 의해 분화가 유도된 3T3-L1 세포에서 지방생성전사인자인 peroxisome proliferator-activated receptor ${\gamma}$ ($PPAR{\gamma}$), CCATT/enhancer binding protein ${\alpha}$ ($C/EBP{\alpha}$) 그리고 sterol regulatory element binding protein (SREBP-1)의 단백질 발현을 억제하였다. 중성지방 생성 및 지방산합성효소 조절인자인 acetyl-CoA carboxylase (ACC)와 fatty acid synthase (FAS)의 발현 또한 산국꽃 에센셜오일에 의해 억제되었다. 따라서 본 연구를 통해 산국꽃 에센셜오일은 천연 항비만 기능성 소재로써의 사용이 가능할 것으로 사료 된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권2호
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• pp.169-176
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• 2017

본 연구에서는 쓴메밀 새싹 추출물(TBS)을 대상으로 histone acetyltransferase(HAT) 활성 저해능을 평가하고 oleic acid와 palmitic acid(OPA)를 이용하여 HepG2 세포에서 비알코올성 지방간을 유도하여 그 효과를 검토하였다. HeLa 세포의 nuclear extract(NE)를 HAT의 source로 하여 in vitro에서 TBS에 의한 HAT 활성 저해능을 평가한 결과 추출물의 처리에 의하여 HAT 활성이 억제됨을 관찰할 수 있었다. 또한, 대표적인 HAT 단백질인 p300과 CBP를 이용하여 동일한 방식으로 HAT 억제능을 평가한 결과 TBS 처리에 의하여 두 단백질 모두 활성이 감소하였으며, 특히 TBS는 p300의 활성을 특이적으로 저해함을 확인할 수 있었다. 그뿐만 아니라 HepG2 세포에 $400{\mu}M$의 oleic acid 및 $100{\mu}M$의 palmitic acid와 함께 $200{\mu}g/mL$, $500{\mu}g/mL$의 TBS를 처리한 후 NE를 이용하여 세포 내 HAT 활성을 측정한 결과 역시 추출물 처리에 의하여 세포 내 HAT 활성이 저해되어 있음이 관찰되었다. TBS에 의한 HAT 활성의 억제는 세포 내 다양한 단백질들의 아세틸화 저해와 지질축적에 의하여 아세틸화 변형을 일으키는 것으로 알려진 histone H3K9, H4K8의 아세틸화 및 H3K36의 아세틸화를 감소시켰으며, 세포 내 지질합성과 관련된 대표적 유전자인 SREBP1c, ACLY, FAS의 전사 활성 역시 저해함을 관찰하였다. 이와 같은 변화를 통하여 OPA에 의하여 HepG2 세포 내에 축적되었던 지질은 TBS의 처리에 의하여 효과적으로 감소하였으며 이때 처리된 OPA와 소재에 의한 세포 내 독성은 관찰되지 않았다. 그러므로 이러한 결과는 TBS에 의한 HAT 활성의 저해가 히스톤 단백질의 아세틸활 변형을 억제하고 이를 통하여 지방 합성 관련 유전자들의 전사 활성을 감소시켜 결과적으로 세포 내 지질축적을 방지하는 것으로 생각되며, TBS은 비알코올성 지방간질환의 예방에 좋은 천연물 소재로 활용될 수 있을 것이라 여겨진다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권5호
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• pp.630-635
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• 2014

본 연구에서는 성분분석을 통해 품질이 확인된 PNO의 항비만효과를 세포수준에서 확인하고 기능성소재로서의 연구 가능성을 제시하고자 수행하였다. 그 결과 PNO는 기존에 알려진 바와 같이 linoleic acid, oleic acid, pinolenic acid, 및 palmitic acid가 분석되었으며 정량을 위한 표준물질인 undecanoic acid의 함량을 기준으로 확인한 결과 linoleic acid 43.4%, oleic acid 25.7%, pinolenic acid로 예측되는 11번 unknown peak 12.8%, palmitic acid 5.2% 및 다수의 미량 성분을 함유하고 있었다. 세포독성 실험을 통해 0.2 mg/mL 농도 까지 독성이 관찰되지 않음을 확인하였으며 그 이상의 농도에서도 PNO보다는 용매 DMSO에 의한 독성이 관찰되었다. PNO를 이용하여 항비만 효과에 대한 잠재적 기능 및 기전을 연구하기 위해 Oil Red O staining, $PPAR{\gamma}$ 및 aP2 mRNA 발현 확인 그리고 leptin의 분비량 측정을 진행하였다. 그 결과 PNO는 MDI solution 처리를 통해 분화가 유도된 mature adipocyte에서 지방적(lipid droplet) 형성을 유의하게 억제하는 것을 확인할 수 있었으며 이는 PNO가 항비만 활성에 잠재적으로 기능을 할 수 있음을 의미한다. 또한 $PPAR{\gamma}$와 aP2 mRNA 발현을 확인한 결과, 두 유전자가 유의한 수준으로 MDI control 대비 감소하는 반면 SREBP-1c, $C/EBP{\alpha}$, glucokinase, phosphoenolpyruvate carboxykinase 및 perilipin에는 영향이 없는 것을 확인할 수 있었다(data not shown). RT-PCR 결과는 PNO의 처리가 지방대사 및 축적을 단백질 및 유전자 발현조절 기전에 의해 억제할 수 있음을 제시하여 주며, 추가적인 연구가 필요함을 시사한다. 마지막으로 확인한 PNO의 leptin 방출유도 실험을 통해 leptin이 PNO의 처리에 의해 농도 의존적으로 방출량이 증가됨을 확인할 수 있었다. Leptin은 식욕억제 효과가 있는 호르몬으로 잘 알려져 있다. 이는 PNO가 기존에 알려진 cholecystokinin과 glucagon like peptide-1 (GLP-1)의 분비증가를 통해 식욕을 억제할 뿐만 아니라 leptin의 방출을 유도하여 추가적인 식욕억제작용을 유도할 수 있음을 의미한다. 위의 연구결과를 종합하면 PNO는 불포화지방산이 다량 함유된 우수한 식물성유지이며 기능적으로 항비만 효능을 잠재적으로 가지는 우수한 소재임을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구결과를 기초자료로 하여 효과적인 기능성 식품 및 소재의 개발을 위해 체계적이고 과학적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제51권3호
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• pp.272-277
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• 2019

본 연구진은 선행연구에서 MCE-DAG를 섭취한 마우스에서 혈중 총 콜레스테롤과 LDL 콜레스테롤의 감소를 보고한 바 있어, 본 연구에서 in vitro를 통해 MCE-DAG와 간의 콜레스테롤 항상성 기전의 관련성을 구명하고자 하였다. LDLR과 같은 콜레스테롤 흡수 관련 인자의 발현이 MCE-DAG에 의해 증가한 반면, LDLR을 억제하는 PCSK9의 발현은 감소하였다. 또한, 콜레스테롤 합성 관련 인자인 HMGCR의 발현이 MCE-DAG에 의해 증가하였고, 전사조절인자인 SREBP2의 발현이 증가하였다. 이러한 결과들은 콜레스테롤의 합성과 흡수가 동시에 증가하였음을 뒷받침한다. 즉, 간 내 콜레스테롤 필요량이 증가함에 따라, 간의 콜레스테롤 합성 및 흡수를 활성화시켜 콜레스테롤 항상성을 유지하는 기전이 촉진되었음을 의미한다. 하지만 간 세포 내 총 콜레스테롤 양은 MCE-DAG에서 영향을 받지 않았다. 콜레스테롤 흡수 및 합성 기전이 촉진되었음에도 세포 내 콜레스테롤 농도가 증가하지 않은 현상은 담즙산 등 콜레스테롤 분비 촉진에 의한 것일 수 있다. 이러한 추론은 추후 콜레스테롤 분비 기전을 검증할 수 있는 실험을 설계하여 검증해볼 필요성이 있다. 결론적으로 MCE-DAG는 세포 내 콜레스테롤 흡수 작용을 촉진하는 효과가 있어 추후 기능성 유지로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제29권1호
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• pp.1-10
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• 2016

본 연구는 식방풍잎(PJT) 물추출물의 항비만 효과를 알아보기 위해 지방전구세포인 3T3-L1과 5주령된 C57BL/6 수컷 쥐를 이용하여 실험을 실시하였다. 먼저, 3T3-L1 분화실험에서는 PJT를 처리함으로써 지방세포 형성 관련 인자인 C/EBPα 와 PPARγ의 유전자를 억제하였고, 그로 인하여 지방세포의 분화 및 지방 축적을 억제하였다. 다음으로, 동물실험은 C57BL/6 수컷 쥐30마리를 1주일간 적응시킨 후 정상식이군 고지방식이군으로 나눈 뒤 2주간 사육하여 다시 고지방식이군은 고지방식이군, PJT100, PJT300, PJT500 군으로 나누어 4주간 실시하였다. 체중 및 체중증가량은 고지방식이군에서 유의적으로 증가하였으며, PJT 섭취군에서 감소하였다. 지방조직의 무게도 고지방식이군에 비하여 PJT섭취군에서 낮았다. 고지방 식이에 의한 혈청 중 지질함량, leptin 수준 증가는 PJT 섭취에 따라 낮아졌다. 반면, adiponectin 과 HDL-C 수준감소는 PJT 섭취에 따라 증가하였다. H&E staining으로 관찰한 지방세포의 크기도 PJT 섭취 시 감소하였으며 부고환 지방조직에서 관찰한 지방생성 관련 유전자인 PPARγ, SREBP-1c, FAS의 발현은 고지방식이군과 비교시 PJT 섭취군에서 억제되었다. 이상의 실험결과 PJT의 섭취는 지방전구세포 및 고지방식이로 유도된 비만모델에서 지방합성관련인자의 유전자 발현을 감소하고 혈중 adipokine의 농도를 개선시켜 체지방 축적을 억제시켰다. 이로 인해 고지방식이로 유도된 체중을 감소시키고 더불어 이상지질혈증에도 긍정적 영향을 미치는 것으로 나타났다.