• Toxicological Research
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• 제29권4호
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• pp.263-278
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• 2013

The silkworm extract powder contain 1-deoxynojirimycin (DNJ), a potent ${\alpha}$-glycosidase inhibitor, has therapeutic potency against diabetes mellitus. Therefore, natural products containing DNJ from mulberry leaves and silkworm are consumed as health functional food. The present study was performed to evaluate the safety of the silkworm extract powder, a health food which containing the DNJ. The repeated toxicity studies and gentic toxicity studies of the silkworm extract powder were performed to obtain the data for new functional food approval in MFDS. The safety was evaluated by a single-dose oral toxicity study and a 90 day repeated-dose oral toxicity study in Sprague-Dawley rats. The silkworm extract powder was also evaluated for its mutagenic potential in a battery of genetic toxicity test: in vitro bacterial reverse mutation assay, in vitro chromosomal aberration test, and in vivo mouse bone marrow micronucleus assay. The results of the genetic toxicology assays were negative in all of the assays. The approximate lethal dose in single oral dose toxicity study was considered to be higher than 5000 mg/kg in rats. In the 90 day study, the dose levels were wet at 0, 500, 1000, 2000 mg/kg/day, and 10 animals/sex/dose were treated with oral gavage. The parameters that were monitored were clinical signs, body weights, food and water consumptions, ophthalmic examination, urinalysis, hematology, serum biochemistry, necropsy findings, organ weights, and histopathological examination. No adverse effects were observed after the 90 day administration of the silkworm extract powder. The No-Observed-Adverse-Effect-Level (NOAEL) of silkworm extract powder in the 90 day study was 2000 mg/kg/day in both sexes, and no target organ was identified.

• 한국식품과학회지
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• 제48권6호
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• pp.604-609
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• 2016

본 연구는 폐경 이후 여성에 대한 두충 추출물의 효과를 확인하고자, in vitro 항산화 활성 분석 및 암컷 흰쥐의 난소를 절제한 후 폐경을 유도하여, 두충 열수추출물 보충 급여에 따른 지질, 당질대사 및 항산화 대사 관련 지표를 분석하였다. In vitro 항산화 활성분석 결과 환원력은 0.79(O.D. at 700 nm)로 대조군인 BHA (0.51, O.D. at 700 nm) 보다 유의적으로 높게 나타났다. 동물실험 분석결과로는 난소절제군에 비해서 난소절제 후 두충추출물 급여군이 체중 감소경향을 보였으며, 혈장 지질농도 및 동맥경화지수도 유의적으로 낮은 것으로 나타났다. 간조직의 지방생합성 효소활성도에는 OVX-EU군에서 활성이 억제되었으며, 지방조직에서는 유의적차이가 없었다. 지방산화 효소 활성은 지방조직에서 OVX-EU군의 활성이 높은 것으로 나타났다. 간조직의 당질대사 관련 효소 활성은 난소절제군들간의 유의적인 차이가 없었으며, 혈장 adipokine 중 OVX군은 렙틴과 아디포넥틴 수준이 유의적으로 낮게 나타났으며, $TNF-{\alpha}$는 높게 측정되었다. 항산화 효소 활성은 OVX-EU군이 간조직에서 GR과 PON, 신장조직에서 SOD, CAT, GR 활성이 OVX군보다 높게 나타났다. 본 실험의 결과들은 폐경이후 에스트로겐 결핍으로 인해 발생되는 비만관련 대사장애의 개선 및 예방소재로서 두충의 기능성 소재 개발도 가능 할 것으로 기대된다.

• 운동영양학회지
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• 제16권2호
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• pp.65-71
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• 2012

Oxygen is the final acceptor of electron transport from fat and carbohydrate oxidation, which is the rate-limiting factor for cellular ATP production. Under altitude hypoxia condition, energy reliance on anaerobic glycolysis increases to compensate for the shortfall caused by reduced fatty acid oxidation [1]. Therefore, training at altitude is expected to strongly influence the human metabolic system, and has the potential to be designed as a non-pharmacological or recreational intervention regimen for correcting diabetes or related metabolic problems. However, most people cannot accommodate high altitude exposure above 4500 M due to acute mountain sickness (AMS) and insulin resistance corresponding to a increased levels of the stress hormones cortisol and catecholamine [2]. Thus, less stringent conditions were evaluated to determine whether glucose tolerance and insulin sensitivity could be improved by moderate altitude exposure (below 4000 M). In 2003, we and another group in Austria reported that short-term moderate altitude exposure plus endurance-related physical activity significantly improves glucose tolerance (not fasting glucose) in humans [3,4], which is associated with the improvement in the whole-body insulin sensitivity [5]. With daily hiking at an altitude of approximately 4000 M, glucose tolerance can still be improved but fasting glucose was slightly elevated. Individuals vary widely in their response to altitude challenge. In particular, the improvement in glucose tolerance and insulin sensitivity by prolonged altitude hiking activity is not apparent in those individuals with low baseline DHEA-S concentration [6]. In addition, hematopoietic adaptation against altitude hypoxia can also be impaired in individuals with low DHEA-S. In short-lived mammals like rodents, the DHEA-S level is barely detectable since their adrenal cortex does not appear to produce this steroid [7]. In this model, exercise training recovery under prolonged hypoxia exposure (14-15% oxygen, 8 h per day for 6 weeks) can still improve insulin sensitivity, secondary to an effective suppression of adiposity [8]. Genetically obese rats exhibit hyperinsulinemia (sign of insulin resistance) with up-regulated baseline levels of AMP-activated protein kinase and AS160 phosphorylation in skeletal muscle compared to lean rats. After prolonged hypoxia training, this abnormality can be reversed concomitant with an approximately 50% increase in GLUT4 protein expression. Additionally, prolonged moderate hypoxia training results in decreased diffusion distance of muscle fiber (reduced cross-sectional area) without affecting muscle weight. In humans, moderate hypoxia increases postprandial blood distribution towards skeletal muscle during a training recovery. This physiological response plays a role in the redistribution of fuel storage among important energy storage sites and may explain its potent effect on changing body composition. Conclusion: Prolonged moderate altitude hypoxia (rangingfrom 1700 to 2400 M), but not acute high attitude hypoxia (above 4000 M), can effectively improve insulin sensitivity and glucose tolerance for humans and antagonizes the obese phenotype in animals with a genetic defect. In humans, the magnitude of the improvementvaries widely and correlates with baseline plasma DHEA-S levels. Compared to training at sea-level, training at altitude effectively decreases fat mass in parallel with increased muscle mass. This change may be associated with increased perfusion of insulin and fuel towards skeletal muscle that favors muscle competing postprandial fuel in circulation against adipose tissues.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권2호
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• pp.281-289
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• 2015

본 연구는 산화적 스트레스에 대한 당뇨병의 예방과 관리에 대한 청국장과 블랙푸드의 효과를 평가하고자 대두청국장, 약콩청국장 그리고 블랙푸드를 첨가한 약콩청국장 분말을 식이에 첨가하여 STZ로 유도된 당뇨쥐에게 7주간 급여한 후 지질과산화물 함량, 항산화 효소 및 항산화 영양소 상태를 측정하였다. 그 결과 당뇨로 인하여 혈청과 간조직 내 증가된 지질과산화물 함량은 대두 및 블랙푸드가 첨가된 약콩청국장 공급군에서 p<0.05 수준에서 유의적으로 낮았다. 항산화 효소 중에서 당뇨 유도로 혈청 내 catalase 활성은 변화 없었으나 SOD 활성은 감소되었으며, 이때 약콩청국장의 공급으로 SOD 활성이 유도되었다. 항산화 영양소 중에서 혈청 내 retinol 함량은 당뇨 유도로 낮아졌지만 약콩청국장의 공급으로 7.5배 가량의 증가 현상을 보였고, 간 조직 내 retinol과 ${\alpha}$-tocopherol 함량은 세종류의 청국장의 공급으로 높일수 있었다. 당뇨 유도로 낮아진 간 조직 내의 GSH/GSSG와 비장 조직의 anthocyanin 함량은 약콩청국장, 그리고 혈청 내 총 항산화능은 블랙푸드 청국장의 공급으로 높아진 것으로 나타났다. 이상의 결과 당뇨병이 유발되었을 때 산화적 스트레스 지표인 지질과산화물 함량은 증가된 반면에, 항산화 효소인 catalase 및 SOD 활성과 항산화 영양소인 retinol, ${\alpha}$-tocopherol, GSH/GSSG, TAC 및 anthocyanin 함량이 낮아졌다. 그러나 세종류의 청국장이 당뇨쥐의 산화적 스트레스 반응과 항산화 영양소 상태에 긍정적인 반응 효과를 보였다. 이를 기반으로 향후 당뇨병의 예방과 관리를 위한 건강 기능성 식품으로서 청국장 및 블랙푸드의 활용 방안에 대한 좀 더 많은 연구가 이루어져야 하겠다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제61권3호
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• pp.256-264
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• 2006

연구배경: 급성폐손상에서 염증세포의 모집과 활성, 그 염증세포의 부산물인 활성산소, 사이토카인, 기질단백분해효소등과 기획성 세포사멸이 폐실질 파괴와 재구성에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 또한 당뇨환자에서 세균 감염 시 중성구의 기능 이상과 활성 산화기의 기능이상, 살균 능의 저하를 가져온다고 알려져 있으나 단백분해효소 대한 견해가 부족한 편이다. 본 연구에서는 동물 모델에서 내독소로 유발된 급성폐손상의 기전에 중요한 역할을 하는 단백분해효소와 그 억제제의 분비를 비교 관찰하였다. 방 법: 생후 6주된 수컷 쥐 40마리를 정상군, 당뇨군, 내독소군, 당뇨-내독소군으로 나누어 당뇨군은 streptozotocin을 투여하였고 내독소군은 지질다당질을 투여하고서 희생시켰다. 각각 혈액, 기관지폐포세척액을 얻어 gelatin zymography를 이용하여 MMP-9의 활성을 측정하였고 Western blot으로 TIMP-1을 측정하였다. 결 과: 1) 내독소군과 당뇨-내독소군은 정상과 당뇨군에 비해 폐 무게의 증가와 기관지폐포세척액과 폐 조직 소견상 염증세포, 특히 중성구의 증가를 보였고 기관지폐포세척액 내 단백질 양의 증가를 보였다 (p < 0.05). 또한 당뇨-내독소군은 내독소군과 달리 기관지폐포세척액 내 총 염증세포 수가 유의하게 감소하였다 (p = 0.001). 2) MMP-9의 활성은 혈청에서는 당뇨-내독소군이 다른 세 군보다 가장 높은 활성을 보였고 기관지폐포세척액에서는 내독소군과 당뇨-내독소군은 차이가 없었으나 정상과 당뇨군에 비해 높은 활성을 보였다 (p < 0.05). TIMP-1 발현은 혈청에서는 네 군간의 차이가 없었고 기관지폐포세척액은 당뇨-내독소군이 가장 낮은 발현을 보였다 (p < 0.05). MMP-9/ TIMP-1 density ratio를 비교했을 때 기관지폐포세척액에서 당뇨-내독소군이 다른 세 군보다 높았고 내독소군도 정상과 당뇨군보다 높았다 (p < 0.05). 결 론: 급성폐손상이 있는 당뇨에서는 염증세포의 화학 주성 감소로 중증 감염에 민감해지고, 기질단백분해효소 활성 증가와 그 억제제의 감소로 폐손상이 가중될 것으로 예상된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제31권9호
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• pp.1377-1384
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• 1998

본 연구에서는 streptozotocin으로 당뇨를 유발시킨 횐쥐에게 methanol로 추출하여 분획한 참마의 $H_2O$ 분획물을 경구투여하고 selenium은 식이로 보충하여 당뇨시 14일간 혈당과 지질대사에 미치는 영향을 실험하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 당뇨대조군은 당뇨로 인한 대사상의 변화로 정상군과는 다른 대사적인 차이를 나타내었다. 전 실험 기간 중 횐쥐의 체중변화는 정상군에 비해 당뇨실험군 모두에서 유의적으로 감소되었으며 DJT-Se군에서 다른 당뇨실험군보다 적은 양의 체중감소를 보였다. 참마와 Se 보충식이에 따른 식이효율도 DJT-Se군에서 유의적인 차이는 아니었지만 다른 당뇨실험군에 비해 높았다. 장기 의 무게를 체중 100g당으로 환산하였을 때 간장과 신장의 무게는 정상군보다 유의적으로 비대해졌으며 비장은 당뇨실험군 모두에서 정상군보다 무게가 낮게, 췌장은 높게 나타났다. 혈장 포도당 수준은 당뇨실험군 중 DJT-Se군에서 유의적으로 낮아졌으며 인슐린의 함량 수준은 당뇨실험군 간의 유의적인 차이를 보이지 않았으나 DJT-Se군에서 약간 높았다. 혈장단백질 수준은 당뇨대조군에 비해 당뇨실험군 모두에서 높게 나타났다. 혈장 지질 수준에 미치는 영향을 보면 혈장 cholesterol의 경우 당뇨대조군과 당뇨실험군 간의 큰 차이는 없었으나 당뇨실험군에서 낮은 경향을 보였다. HDL-cholesterol 수준은 모든 당뇨실험군에서 높게 나타났다. 중성지방의 경우는 DJT-Se군과 Se군에서 유의적으로 낮은 수준이었다. 유리지방산 함량은 정상군과 당뇨실험군 사이에 차이를 보이지 않았다. AST와 ALT 활성도는 군 간에 큰 차이를 보이지 않았으나 당뇨대조 군에 비해 DJT군에서는 유의성을 보였다. 본 연구 결과 참마나 Se를 독립적으로 섭취하는 것 보다는 병용하여 보충하는 것이 항산화 작용의 상승효과를 보여주어 고혈당과 지방대사산물에 작용하여 혈당강하효과를 보일 것으로 생각된다. 참마의 혈당강하에 영향하는 생리활성성분과 Se보충에 의한 대사적인 변화에 대하여 더 구체적인 생화학적인 연구가 이루어져야 될 것으로 여겨진다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제39권5호
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• pp.433-443
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• 2006

한국산 식용 및 약용식물의 항당뇨 효과 탐색 연구로 본 연구에서는 Allium속 식물 중 식품으로 다양하게 사용하고 있는 5가지 양파, 파, 마늘, 부추 및 산마늘을 냉동건조하고 분말화하여 첨가한 식이를 STZ로 유발시킨 당뇨 흰쥐에게 28일간 섭취시킨 후 혈장 포도당, 지질 함량 및 간장내 무기질 함량을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) STZ에 의한 당뇨유발로 당뇨대조군의 체중은 감소하였으나 당뇨실험군의 체중은 증가하는 경향을 보였고 특히 마늘섭취군에서는 유의적인 체중 증가를 나타내었다. 식이이용효율에서도 당뇨대조군은 다식현상으로 식이섭취량은 체중증가량이 적어 음 (-)의 식이효율을 나타내었고 양파섭취군과 마늘섭취군 및 부추섭취군은 유의적으로 높은 식이효율을 보였다. 2) 장기의 무게는 당뇨대조군과 당뇨실험군에 비해 마늘섭취군의 신장 무게가 유의적으로 낮아 신장 비대를 엊제한 것으로 나타났으며 다른 장기에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. AST 활성도는 실험군간에 유의성이 없는 결과를 나타내었으나 ALT 활성도는 마늘섭취군에서 유의적으로 낮은 수준을 나타내었다. 3) 당뇨대조군은 고혈당이 지속된 반면 마늘섭취군의 혈당은 실험 1주째부터 유의적으로 낮은 수준을 보여 혈당 억제 효과를 나타내었으며 부추섭취군도 실험 4주째에는 유의적으로 낮은 수준의 혈당을 나타내었다. 간장 글리코겐 함량은 정상군에 비해 모든 당뇨유발군이 유의적으로 낮은 함량을 나타내었으나 당뇨대조군에 비해 Allium속 식물의 섭취는 모두 높은 수치를 보이었다. 4) 혈장 내 콜레스테롤, 중성지방, 유리지방산, HDL-콜레스테롤 함량은 각 실험군간의 유의차가 없었으며 폐의 MDA 함량은 당뇨대조군에 비해 양파섭취군, 마늘섭취군, 부추섭취군과 산마늘섭취군에서 유의적으로 낮았다. Allium속 식물 중 마늘과 부추는 고혈당의 수준을 저하시키거나 억제시켜 혈당을 개선할 수 있으며 부추와 산마늘섭취가 혈당저하에는 관련되지 않았으나 조직의 과산화지질 감소에는 작용함을 알 수 있었다. 당뇨병의 주요증세가 고혈당 그리고 다식임에도 불구하고 급격한 체중감소를 보인다는 점에서 본 실험결과는 Allium속 식물을 당뇨동물에게 급여함으로써 체중저하를 방지하고 당대사를 개선함으로써 당뇨병의 증세가 어느 정도 호전될 수 있음을 보여준다. Allium속 식물이라도 함유된 생리활성 성분에 따라 다른 생리적 기능을 나타낼 수 있으므로 그 생리활성성분을 고려한 적절한 섭취는 그 효능을 극대화할 수 있음을 추정할 수 있으며 각 성분에 대한 생리 활성에 대해서는 더 깊은 연구가 필요하다고 사료된다. 또한 그 자체로서 항산화 작용에 관여하거나 다양한 체내 산화스트레스에 대해 영향을 받는 Cr, Zn, Fe 및 Mn과 같은 미량 원소들의 체내 반응 기작에 관해서는 앞으로 좀더 연구해야 할 과제라고 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제39권4호
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• pp.470-475
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• 2007

본 연구는 시험물질 국내산 땃두릅나무 추출물의 반복 경구투여에 의한 독성을 질적 ${\cdot}$ 양적으로 평가하기 위하여 식품의약안전청의 의약품 등의 독성시험기준에 따라 Sprague-Dawley 계열의 암 ${\cdot}$ 수 흰쥐에 시험 물질을 0, 500, 1,000 및 2,000 mg/kg의 용량으로 14일간 반복경구 투여한 후 사망률, 일반증상, 체중변화, 혈액 및 혈액생화학적 변화, 부검소견, 조직학적인 변화를 관찰하였다. 시험기간 중 암 ${\cdot}$ 수 모든 군에서 시험물질 투여에 기인한 일반적인 증상변화는 관찰되지 않았고, 시험불질의 반복 투여로 인한 사망례 역시 관찰되지 않았다. 시험물질의 투여에 기인한 유의적인 체중감소 또한 나타나지 않았으며, 상기 이외의 육안적인 부검소견에서도 시험물질 투여에 기인한 어떠한 이상소견도 발견되지 않았다. 혈액학적 분석 결과 일부 시험물질 투여군에서 WBC, MCHC, PLT의 수치가 유의적인 변화를 보였으나, 정상범위 내에서의 변화로 시험물질에 의한 독성이라고 판단하기는 어렵다. 혈청중의 ALP 및 뇨의 BUN의 유의적인 감소가 시험물질 투여군에서 관찰되었으나 정상 생리 범위 내에서의 변화로 시험 물질에 의한 독성이라 판단 하기는 어렵다. 간장과 신장의 조직학적인 관찰에서 시험물질 투여에 의한 변화는 관찰되지 않았다. 본시험결과는 흰쥐에서 땃두릅나무 에단올추출물의 14일 반복경구 투여는 2,000 mg/kg 이하의 용량에서 어떠한 독성영향도 유발하지 않았으며, 본 시험 조건하에서 최소치사량은 2,000 mg/kg 이상이라는 것으로 나타났다. 따라서 본 시험을 통하여 땃두릅나무 추출물은 투여가능 최대 용량에서도 독성이 없는 안전한 천연물이라는 것을 확인하였고, 의약품이나 기능성식품으로서의 개발 가능성을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권7호
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• pp.973-979
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• 2005

한국에서 자생하는 흑송의 솔잎을 재료로 하여 항당뇨효능에 대한 생리 활성을 규명하고자 STZ로 당뇨를 유발시킨 흰쥐 에 솔잎증류액을 15일간 복강투여 후 체중, 혈당, OGTT, 혈액성분에 미치는 영향 및 간과 췌장의 조직병리학적 변화를 관찰하였다. 솔잎 투여군의 체중은 솔잎투여 6일째에 잠시 체중의 상승이 나타났을 뿐 그 이후에는 DM군에서와 같이 체중의 증가를 보이지 않았다. 공복혈당은 DM군에 비해 솔잎투여군에서 용량효과적으로 낮아지는 경향을 보였으며 15일째에 HP군에서 NC군의 수준으로 근접하였다. 구강내당능 검사결과 혈당곡선은 DM군에 비해 통계적 유의성은 없었으나 솔잎투여군에서 투여용량에 따라 감소경향을 보였다. 간기능관련지수로서 혈장내 total protein, albumin, AST는 솔잎투여에 따른 변화가 없었고, ALP와 ALT는 솔잎투여군 모두에서 DM군에 비해 감소하는 경향을 나타내었다. 신장기능 관련지수에서는 creatinine, uric acid, calcium, IP는 개선 경향이 관찰되지 않았으나, BUN에서는 DM과 비교시 솔잎투여군 모두에서 용량효과적으로 개선되는 경향을 보였다. 지질대사관련지수로서 total cholesterol, TG, HDL-C, LDL-C 농도는 모든 실험군간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 간 조직과 췌장조직 병리학적 관찰결과 간조직의 경우 DM군과 솔잎투여군의 일부에서 염증세포의 침윤이 부분적으로 관찰되었고 췌도세포에서는 DM군은 췌장실질의 괴사, 출혈성 병변, 지방세포의 괴사가 관찰되었으나 솔잎투여군 모두에서 DM군에 비해 억제되는 현상을 관찰할 수 있었다. 결론적으로 솔잎추출물 투여 에 의 괘 공복혈당이 낮아지고 당내성이 높아지는 경향을 보였고 간기능 지표 중 ALP와 ALT, 신장기능지표 중 BUN만이 솔잎 투여에 의한 개선효과를 나타내었으며, 혈중 지질 개선효과는 나타내지 않았다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.623-630
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• 2018

비알코올성 지방간 질환은 만성 간질환의 가장 흔한 원인이다. 이 연구의 목적은 비알코올성 지방간 질환 동물모델을 확립하고 생체 내 짧은 양성자 자기공명분광법을 이용하여 비침습적으로 간의 대사물질과 지질의 변화를 정량 분석하고자 하였다. 각 실험은 고지방식 먹이를 먹고 나서 0주를 기준선으로 하고, 2, 4, 6, 8주에 쥐의 간 실질 조직으로부터 측정되었다. 0주를 기준선으로 하고 2주와 비교했을 때 0.9, 1.3, 2.3, 2.8 및 5.3 ppm 에서 유의미하게 증가하였다(p<0.01). 따라서 양성자 자기공명분광법은 고지방식 먹이를 먹고 2주 후부터 다양한 쥐의 간 지질 변화를 검출하고 특성화하는데 유용할 것이다.