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Effect of Dioscorea Rhizoma on Gastritis by Acute Gastric Ulcer in Rats
Effect of Dioscorea Rhizoma on Gastritis by Acute Gastric Ulcer in Rats
Korean Journal of Plant Resources. 2015. Feb, 28(1): 1-8
Copyright © 2015, The Plant Resources Society of Korea
This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
  • Received : July 07, 2014
  • Accepted : December 12, 2014
  • Published : February 28, 2015
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영미 박
재환 임
을원 서
ewseo@andong.ac.kr
Abstract
본 연구는 산약(Dioscorea Rhizoma)이 급성 위궤양을 유발한 흰쥐의 위장 장애에 미치는 효과를 조사하였다. 산약 분말사료를 섭이한 실험군과 산약 분말액을 투여한 실험군의 궤양성 출혈은 1 일 이상 진행되었으나 시간이 경과함에 따라 서서히 호전되었으며, 특히 산약즙을 처리한 실험군의 경우 급성 위궤양 유발직후에 국소적인 위점막 울혈만이 관찰되었다. 또한 산약 분말액과 산약즙을 투여한 실험군에서는 급성 위괘양 유발 후 증가되는 gastrin과 histamine의 농도가 감소되어 산약이 위산의 과다 분비를 억제하는 것으로 조사되었으며, 산약을 투여한 모든 실험군에서 과도한 지질과산화물의 생성이 감소되었다. 이와 더불어 산약의 투여는 급성 위궤양에 의해 급격하게 증가된 SOD와 GPX의 활성을 감소시키는 반면, CAT의 활성은 높여주어 조직 내 항산화효소 활성을 정상 수준으로 회복시켜주는 것으로 나타났다. 따라서 산약은 급성 위궤양에 의한 위 조직의 손상을 감소시키고 혈장 성분과 항산화효소의 활성을 정상수준으로 회복시켜 위궤양으로부터 위장기능을 개선하는데 높은 효과가 있을 것으로 사료된다.
Keywords
서 언
위궤양(gastric ulcer)은 상부 소화관이 손상을 받아 발생한 결손이 위점막근층 이하까지 침범한 질환으로, 체내 위산의 분비와 관련되는 물질인 공격인자나 위장 점막의 방어력과 관련되는 물질인 방어인자가 상대적으로 강하거나 약할 때 발병된다( Jainu and Devi, 2006 ). 대표적인 공격인자로는 스트레스, 술, 담배, 아스피린과 같은 진통소염제, 스테로이드제제, 자극적인 음식, 영양결핍, Helicobacter pylori 의 감염 등이 있으며, 방어인자로는 항산화력의 약화 및 프로스타글란딘의 생성 저하 등이 위궤양 유발과 밀접하게 관련되어 있다( Dengiz and Güursan, 2005 ). 이러한 요인에 의해 유발되는 위궤양은 상복부에 동통, 흉통, 위산과다, 위장관 출혈, 경련, 압박감 등을 호소하며 가끔 오심, 구토, 식욕부진, 체중감소 등을 초래한다 ( Ruth, 1998 ). 현재 제산제 및 위산 분비 억제제가 궤양의 주 치료 약물로서 사용되고 있으나, 이러한 약물들은 장기적으로 복용할 경우 약물의 용량과 관련하여 독성과 내성 등과 같은 여러가지 부작용이 보고되고 있어 이에 대한 새로운 치료제의 개발이 필요한 실정이다( Oh ., 1996 ). 따라서 천연자원으로부터 새로운 위장관련 질환에 대한 항염증 기능성 소재를 발굴하고자 하는 노력이 지속적으로 이루어지고 있다( Jung ., 2014 ).
본 연구의 산약(Dioscorea Rhizoma)은 다년생 초본인 마( Dioscorea batatas Decaisne) 또는 참마( Dioscorea japonica Thunberg)의 주피를 제거한 뿌리 줄기(담근체)를 건조하여 사용하는 약재로서( Purseglove, 1972 ), 혈당강하( McAnuff ., 2005 )와 콜레스테롤 저하( Chen , 2003 )에 효과가 있는 것으로 보고되어 있다. 또한 산약의 주요 성분인 methyl protodioscin, methyl protoneogracillin, gracillin, dioscin 등은 인간 암세포에 대한 항종양 효과( Hu and Yao, 2003 ), 면역조절 효과( Choi , 2004 ), phospholipase A 2 저해작용( Kim , 2004 ), 골다공증 억제 효과( Yin , 2004 )가 있는 것으로 알려져 있다. 또한 산약은 위 점막 손상에 예방적 효과가 있으며( Jeong and Lee, 2009 ), Choi와 Kim (2010) 은 산약 추출물을 Raw 264.7 세포주에 처리했을 때 항산화와 항염증 효과를 갖는다고 보고한 바 있다. 그러나 산약이 위염이나 위궤양에 미치는 영향에 관한 연구는 in vitro 상에서의 기전연구와 열수 추출물을 이용한 효능평가연구 등으로 임상연구에 있어 그 효능이 적용되기에는 자료가 너무 제한되어 있는 형편이다. 이에 따라 본 연구에서는 전임상적 측면에서 산약이 흰쥐의 급성 위궤양에 의한 위장장애에 미치는 효과를 조사하고자 하였다.
재료 및 방법
- 시료 및 실험동물
본 실험에 사용한 산약(Dioscorea Rhizoma, Dioscorea batatas )은 경북 안동시에서 생산 · 수확한 것을 사용하였으며, 산약 분말가루는 (주)풍산제약(Andong, Korea)에서 제조한 것을 구입하여 사용하였다. 실험동물은 specific-pathogen free (SPF) 상태의 4 주령 Sprague-Dawley 수컷 흰쥐를 (주)샘타코 (Gyunggi, Korea)에서 구입하였으며, 고형사료(Samtako, Gyunggi, Korea)와 탈이온수를 자유롭게 섭이시키면서 사육실 환경(온도 21.4 ± 0.05℃, 습도 61 ± 1%, 12 시간 명암 주기)에 1 주일간 적응시킨 뒤 체중 150 ± 10 g 흰쥐를 선별하여 사용하였다. 본 실험에 사용된 시약은 Sigma-Aldrich (St. Louis, USA)로부터 구입하였으며, 기타의 시약은 별도로 표기하였다. 본 실험에서 공시료의 농도는 예비 실험상에서 8%의 산약이 위궤양 병변 개선에 가장 효과적인 것으로 확인되어 이에 준하여 실험을 진행하였다(data not shown). 본 실험에 사용한 여러 성상의 산약 중 산약 분말가루는 (주)중앙실험동물(Gyunggi, Korea)에서 구입한 Dyets사의 분말 사료(AIN-76A Purified Rodent Diet)에 8% 산약 분말가루를 혼합하여 pellet 형 사료로 만든 후 50℃에서 건조하여 제조하였다. 또한 산약 분말액은 산약 분말가루를 증류수에 8% 농도로 희석하였으며, 산약즙은 산약을 분쇄기에서 마쇄한 후 5겹의 거즈로 여과한 즙액을 증류수에 8% 농도로 희석하여 사용하였다.
- 급성 위궤양 유발 및 시료처리
실험동물은 24시간 절식시킨 후 체중의 1%에 해당하는 70% EtOH-0.5N HCl 용액(1.5 ㎖)을 경구 투여하여 급성 위궤양을 유발하였으며, 1시간 경과 후 시료를 처리하였다. 실험군은 아무것도 처리하지 않은 대조군(Control group)과 급성 위궤양만을 유발한 실험군(Acute ulcer group), 위궤양 유발 후 8% 산약 분말가루가 포함된 사료를 섭이시킨 실험군(8% Feed group), 8% 산약 분말액을 투여한 실험군(8% Powder solution group) 및 8% 산약즙을 투여한 실험군(8% Sap group)으로 나누었다. 산약 분말가루가 포함된 사료를 섭이시킨 실험군의 경우 실험 종료시까지 본 사료를 섭이시켰으며, 산약 분말액과 산약즙를 투여한 실험군은 체중의 1%(약 1.5 ml)에 해당하는 시료를 경구 투여 하였으며 대조군의 경우 동량의 증류수를 경구투여하였다. 산약 분말가루가 포함된 사료를 섭이시킨 실험군을 제외한 실험군은 위괘양 유발 후 실험 종료시까지 고형사료를 섭이시켰다. 위병변에 관한 실험은 산약 처리 후 1시간, 1일, 3일 간격으로 실시하였으며, 각 실험군은 군당 8마리씩 선발하여 실험에 사용하였다. 모든 동물실험 과정은 안동대학교 동물실험윤리위원회의 승인을 취한 후(2014-3-1111-01-01) 실시하였다.
- 조직 채취
혈액은 각 실험 종료시점에 실험동물의 경동맥에서 채취하여 1,500 rpm에서 15분간 원심분리 한 후 혈장만을 회수하여 분석 전까지 −80℃에서 보관하였다. 위는 혈액 채취 후 실험동물로부터 적출하였으며, 위 조직의 중량을 측정한 후 조직 관찰을 위하여 위 조직의 일부를 FAA에 고정하였고 나머지는 차후 실험을 위해 −80℃에 보관하였다.
- 위 조직의 관찰
위의 미세구조는 산약 처리 후 1 시간, 1 일, 3 일 간격으로 위를 적출한 후 4℃ FAA 용액에서 24 시간 고정하였다. 이 후 수세와 탈수 과정을 거쳐 paraffin block을 만든 후 4~6 μ m의 두께로 절편하였다. 위 조직의 미세구조는 hematoxylin과 eosin에 이중 염색한 후, DP-71 (Olympus, Japan)을 사용해 촬영하여 관찰하였다.
- 혈장 내 gastrin 농도
혈장 내 gastrin의 농도는 gastrin kit (Assay Designs, Ann arbor, USA)를 이용하여 분석하였으며 microplate reader (Infinite ® 200, Tecan Trading AG, Switzerland)를 통해 405 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다. 이 후 gastrin 농도는 4 parameter logistics curve fit를 사용하여 분석하였다.
- 위 조직 내 histamine 농도
위 조직에서의 histamine 농도는 위 조직 1 mg당 10 μl의 0.2 N HClO 4 를 넣어 균질화하고 10,000 rpm, 4℃에서 5분 동안 원심분리하여 상층액을 분리하였다. 분리한 상층액은 1 M의 K2B4O7로 pH 6~8로 중성화시킨 후 다시 10,000 rpm, 4℃에서 1분 동안 원심분리하여 분석에 사용하였다. Histamine 농도는 histamine EIA kit (Immunotech, MA, USA)를 이용하여 분석하였고 405 nm 파장에서 흡광도를 측정하였으며 농도는 4 parameter logistics curve fit를 사용하여 계산하였다.
- 위 조직의 지질과산화물(malondialdehyde) 함량
위 조직 25 mg에 250 μl의 RIPA (radio immuno precipitin assay) buffer를 넣고 40 V에서 15초 동안 sonication 한 후 1600 x g, 4℃에서 10분간 원심 분리하였다. 원심분리 후 회수한 상층액은 malondialdehyde activity assay kit (Cayman, MI, USA) 사용하여 위 조직 내 지질과산화물의 농도를 산출하였다.
- 위 조직의 항산화 효소 활성
SOD (superoxide dismutase)의 활성은 McCord 와 Fridovich (1969) 의 방법에 따라 수행하였다. 우선 50 mM potassium phosphate buffer (pH 7.8), 0.1 M cytochrome C, 50 mM xanthine, 0.1 mM EDTA, 효소액이 포함된 용액을 25℃에서 예치한 다음 xanthine oxidase를 첨가하여 반응을 개시하였으며 반응은 550 nm에서 10초 단위로 150초간 흡광도를 측정하였다. Xanthine oxidase 첨가량은 효소액을 함유하지 않은 반응액의 흡광도 흡수가 분당 0.025가 되도록 조절하고 SOD 활성은 cytochrome C의 환원 속도를 50% 억제하는 양을 1 unit으로 책정하여 unit/mg protein/min으로 정의하였다.
CAT (catalase)의 활성은 Aebi (1984) 의 방법에 따라 측정하였다. 50 mM phosphate buffer (pH 7.0), 15 mM H 2 O 2 용액과 1 mg protein의 시료를 넣은 후 240 nm에서 3분간 변화되는 흡광도를 측정하여 직선으로 나타나는 최초 60초 동안의 H 2 O 2 감소량을 활성도로 나타내었다. 효소의 활성도는 1 mg의 단백질이 1분 동안에 1 μM의 H 2 O 2 를 분해시키는 효소의 양을 1 unit로 하였다.
GPX (glutathione peroxidase)의 활성은 Flohe (1984) 의 방법에 따라 측정하였다. 1 mM EDTA를 함유한 100 mM phosphate buffer (pH 7.0), 3 mM GSH, 0.45 mM NADPH, 20 mM glutathione reductase 0.72 U와 1 mg protein 시료를 넣고 37℃에서 5분간 방치한 다음 4 mM cumene hydroperoxide를 첨가한 후 반응을 개시하여 340 nm에서 3분 동안 변화되는 흡광도를 측정하였다.
- 통계처리
모든 실험은 독립적으로 3회 이상 실시하였으며 각 실험에서 얻어진 결과는 평균 ± 표준편차로 나타내었다. 통계 처리는 SPSS (version 12.0, USA)로 분석한 후 t-검정을 실시하여 분산과 평균의 동일성 여부를 검정하였으며, 분석결과는 일원분산분석(one way ANOVA)에 의한 Duncan 검정을 실시하여 p 값이 0.05 미만일 때 유의한 것으로 간주하였다.
결과 및 고찰
- 산약이 급성 위궤양에 미치는 조직학적 영향
산약이 위장 장애에 미치는 영향을 조사하기 위하여 급성 위궤양을 유발시킨 후 산약을 처리한 실험군의 위 조직을 조직학적으로 비교하였다. 대조군 위 조직의 위점막 표면은 단층원주상피인 표면 점액세포가 선명히 관찰되었으며 으뜸세포가 위샘 아래에 자리잡아 매우 양호한 상태를 보여주었다. 반면 급성 위궤양이 유발된 실험군의 위표면은 부식성 선상 궤양과 출혈이 매우 심각한 것으로 나타났으며( Fig. 1 A,B,C ), 위점막 표면의 점액세포가 팽윤되고 으뜸세포 주변으로 세포의 괴사 및 침윤 현상이 나타났으며 조직 전체에서 심각한 부종과 출혈이 관찰되었으며 이러한 증세가 위괘양 유발 3일 후까지 지속되었다 ( Fig. 1 a,b,c ). 그러나 산약 분말가루가 포함된 사료를 섭이시키면(8% Feed group) 위표면 위점막의 심한 울혈과 출혈은 서서히 감소되어 3 일 경과 후에는 경미한 울혈만이 관찰되는 것으로 조사되었다( Fig. 1 D,E,F ). 또한 산약 분말액을 투여한 실험군 (8% Powder solution group)의 경우 국소성 괴사와 침윤 현상은 1 일 경과 후에 급격히 완화되어 시간이 경과할수록 대조군의 위와 유사한 수준으로 회복되었다( Fig. 1 G,H,I ). 이러한 위 손상은 산약 분말 사료와 산약 분말액을 투여함에 따라 감소되어, 위궤양 유발 1 일 후 위 조직의 점막하층 부종과 출혈 및 국소성 괴사가 비교적 약화되었고 3일 경과 후에는 점막표면과 점막하층이 매우 양호한 상태로 회복되었다( Fig. 1 d,e,f,g,h,i ). 특히 산약즙을 처리한 실험군(8% Sap group)의 경우 심각한 위손상은 발견되지 않았으며 국소적인 위점막 울혈만이 관찰되었다. 이러한 국소적인 출혈은 시간이 경과함에 따라 감소되어 실험 3 일차에는 위 조직이 대조군과 유사한 수준으로 빠르게 회복되었다( Fig. 1 J,K,L ). 또한 산약즙의 투여는 조직학적으로도 급성 위궤양을 유발하고 1 일이 경과 후 위 조직 점막하층의 부종과 울혈 및 국소성 괴사는 매우 약화되어 비교적 양호한 조직 상태를 보여 주었으며, 3 일차가 되면 점막표면과 점막하층은 팽윤 현상과 괴사가 관찰되지 않는 대조군과 유사한 상태의 매우 양호한 위점막 상태를 보여주었다( Fig. 1 j,k,l ). Mo (2008) 은 알코올로 급성 위궤양을 유도한 실험군의 위 조직에서 병변으로 인한 다량의 출혈과 울혈이 나타났으나 비타민 E를 처리하였을 때 점막 내 출혈이 감소하였다고 보고한 바 있으며, Lee (2005) 은 지유( Sanguisorba officinalis L.)의 에틸아세테이트 분획물이 급성 위궤양에 의한 위점막의 직접적인 자극을 차단하고 barrier를 보호하여 염증을 완화시키는 데 효과적이라고 한 바 있다. 또한 Rodriguez (2007) 은 위궤양을 유도한 흰쥐에 해바라기 씨유를 처리하면 알코올에 의한 위장 점막 내 심한 괴사와 침식이 완화되어 위 손상을 감소시킨다고 하였고, Khattab (2007) 은 흰쥐에 알코올을 투여 후 ethylene glycol을 처리하였을 때 핵의 염색질 응축과 표면 상피세포 일부의 점액 과립 밀집 현상이 감소되어 위의 침식작용을 억제한다고 한 바 있다. 본 연구에서도 산약은 급성 위궤양 유발에 의한 다량의 출혈과 울혈 및 괴사를 급격히 완화시켜주는 효과를 나타내고 있으며, 특히 산약즙의 경우 타실험군과 비교하여 가장 두드러진 위병변 개선 효과를 나타내었다.
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Gross examination of gastric mucosa. (A, a) 1 hour after EtOH-HCl induced gastric ulcer, (B, b) 1 day after cute gastric ulcer, (C, c) 3 days after cute gastric ulcer, (D, d) acute gastric mucosa 1 hour after administerd 8% Dioscorea Rhizoma feed, (E, e) gastric mucosa 1 day after fed pellets including 8% Dioscorea Rhizoma feed, (F, f) gastric mucosa 1 day after fed pellets including 8% Dioscorea Rhizoma feed, (G, g) acute gastric mucosa 1 hour after administerd 8% Dioscorea Rhizoma powder solution, (H, h) gastric mucosa 1 day after fed pellets including 8% Dioscorea Rhizoma powder solution, (I, i) gastric mucosa 1 day after fed pellets including 8% Dioscorea Rhizoma powder solution, (J, j) acute gastric mucosa 1 hour after administerd 8% Dioscorea Rhizoma sap, (K, k) gastric mucosa 1 day after fed pellets including 8% Dioscorea Rhizoma sap, (L, l) gastric mucosa 1 day after fed pellets including 8% Dioscorea Rhizoma sap, (X 20) - Scale bar = 100 μm.
- 혈장 내 gastrin 농도
각 실험군의 혈장 내 gastrin의 농도를 측정해 보면 급성 위궤양이 유발된 실험군은 급성 위궤양 유발 직후 gastrin의 농도가 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 산약을 처리한 실험군의 경우 시간이 지남에 따라 혈장 내 gastrin 농도가 서서히 대조군 수준으로 감소하였으며 이 중 산약즙을 투여한 실험군에서 대조군에 가장 근접한 수준으로 감소되는 것으로 조사되었다( Fig. 2 ). 최근 혈중 내 gastrin 농도의 변화를 조사한 Jainu와 Devi (2006) 에 따르면 혈중 gastrin 농도는 위궤양을 유발한 실험군에 비해 위궤양 유발 전 까마중( Solanum nigrum )을 미리 투여한 실험군에서 감소하는 것으로 확인되어 알코올에 의한 위산의 과다 분비를 억제할 것이라 한 바 있고, Al-Qarawi (2005) 은 혈장 내 gastrin 농도가 알코올로 위궤양을 유도하기 전 대추야자( Phoenix dactylifera L.) 추출물을 경구 투여한 실험군에서 유의적으로 감소되는 것으로 보아 위산의 과다분비로 인한 위장 기능의 이상현상을 감소할 것이라고 한 바 있다. 따라서 본 연구에서도 산약을 처리함에 따라 급성 위궤양에 의해 증가되는 혈장 내 gastrin의 분비가 감소된 것으로 보아 산약은 위산의 과다 분비를 억제하여 위 손상을 절감시킬 것으로 생각된다.
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The concentration of serum gastrin in rats fed with Dioscorea Rhizoma. Gastrin concentrations were determined by using gastrin kit (Assay Designs, USA), the absorbance was measured at 405 nm using microplate reader (Infinite® 200, Tecan Trading AG, Switzerland). Day 0: sacrificed 1 hour after 70% EtOH-0.5 N HCl administration. Day 1: sacrificed 1 day after 70% EtOH-0.5 N HCl administration. Day 3: sacrificed 3 day after 70% EtOH-0.5 N HCl administration. +p < 0.05, ++p < 0.01 indicate a significant difference between the control group and the acute ulcer group. *p < 0.05 indicates a significant difference between the acute ulcer group and the medicine treated group. Data are shown as mean ± SE.
- 위 조직 내 histamine 농도
위 조직 내 histamine의 농도를 분석해 보면, 대조군에 비해 급성 위궤양을 유발한 실험군의 histamine 농도는 증가하였으며 지속적으로 높은 수준을 보이는 것으로 확인되었다. 반면 산약을 처리한 실험군의 경우 histamine 농도는 비교적 낮았으나 각 실험군간의 유의적 차이는 보이지 않았다( Fig. 3 ). 최근 Gupta (2006) 은 위궤양을 유발한 흰쥐에 Indigofera aspalathoides 메탄올 추출물을 처리한 경우 famotidine을 처리한 양성 대조군에 비해 histamine의 과다 생성을 억제시켜 위점막 손상을 감소시키는 데 효과적일 것이라 하였다. 또한 Rao와 Vijayakumar (2007) 은 위궤양 유발 후 3 일간 50 mg/kg의 catechin을 투여한 결과 위궤양에 의해 증가된 histamine의 농도를 감소시켜 비정상적인 위산 분비를 억제함으로서 위장 기능을 개선하는 데 유효할 것이라 한 바 있다. 본 연구에서 급성 위궤양은 위 조직 내 histamine 수준을 증가시켰으나 산약을 처리함에 따라 감소되었으며 특히 산약즙을 투여한 실험군의 경우 histamine 농도를 빠르게 낮추었다. 따라서 산약은 위궤양에 의한 histamine의 분비를 감소시켜 위점막 손상을 감소시킬 것으로 사료된다.
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The concentration of stomach histamine in rats fed different doses of Dioscorea Rhizoma. The concentration of serum gastrin in rats fed with Dioscorea Rhizoma. Histamine concentrations were determined by using gastrin kit (Assay Designs, USA), the absorbance was measured at 405 nm using microplate reader (Infinite® 200, Tecan Trading AG, Switzerland). Day 0: sacrificed 1 hour after 70% EtOH-0.5 N HCl administration. Day 1: sacrificed 1 day after 70% EtOH-0.5 N HCl administration. Day 3: sacrificed 3 day after 70% EtOH-0.5 N HCl administration. Data are shown as mean ± SE.
- 위 조직의 지질과산화물 농도
지질과산화 과정의 마지막 산물인 malondialdehyde (MDA)의 농도를 측정하여 산약이 급성 위궤양이 유발된 위 조직의 지질과산화물 농도 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 급성 위궤양이 유발된 실험군은 대조군에 비해 지질과산화물 농도가 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 이러한 농도 변화는 산약을 처리하고 시간이 경과함에 따라 점차 감소하였는데, 특히 산약 분말액과 산약즙을 처리한 실험군의 경우 급성 위궤양에 의해 급격히 증가된 지질과산화물 농도가 시간이 지남에 따라 감소하여 위궤양 유발 3 일 경과 후에는 산약즙을 투여한 실험군에서 지질과산화물 농도가 가장 낮게 나타났다( Fig. 4 ). 최근 Jaarin (2002) 의 연구에 따르면 급성 위궤양 유발 흰쥐에 비타민 E를 급여한 결과 지질과산화물의 농도는 비타민 E를 공급한 모든 군에서 대조군에 비해 낮게 나타나 위궤양에 의한 조직 손상을 감소시키는 효과가 있다고 시사한 바 있다. 또한 Fesharaki (2006) 은 비타민 E가 지질과산화물의 수준을 낮추어 위궤양을 치유하는 효과가 있다고 한 바 있는데, 본 연구에서도 산약은 급성 위궤양 유발에 따른 과도한 지질과산화물의 생성을 감소시키는 것으로 확인되었으며 산약즙의 경우 증가된 지질과산화물의 생성을 억제하여 조직의 손상을 경감할 것으로 생각된다.
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The concentration of malondialdehyde of stomach in rats fed with pellets including Dioscorea Rhizoma. Concentration was measured using the malondialdehyde activity assay kit (Cayman, USA). Day 0: sacrificed 1 hour after 70% EtOH-0.5 N HCl administration. Day 1: sacrificed 1 day after 70% EtOH- 0.5 N HCl administration. Day 3: sacrificed 3 day after 70% EtOH-0.5 N HCl administration. +p < 0.05, ++p < 0.01 indicate a significant difference between the control group and the acute ulcer group. *p < 0.05 indicates a significant difference between the acute ulcer group and the medicine treated group. Data are shown as mean ± SE.
- 산약이 위궤양 유발에 따른 항산화효소 활성에 미치는 영향
급성 위궤양을 유발한 후 각 실험군 위 조직 내 항산화효소 활성을 조사하였다. 위궤양 유발군은 대조군에 비해 항산화효소의 활성이 급격하게 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 이러한 변화는 산약 분말사료를 섭이함에 따라 감소하여 SOD와 CAT 및 GPX 활성은 위궤양 유발 3 일 후 대조군과 유사한 수준을 나타내었으며 산약 분말액을 처리한 실험군의 항산화효소 활성은 급성 위궤양 유발 직 후 급격히 증가하였으나 점차 감소하였다. 또한 산약즙을 투여한 실험군의 SOD의 활성은 위궤양 유발 직후에도 대조군과 같은 수준의 활성을 보이는 것으로 나타났다( Fig. 5 ). Sugimoto (2006) 은 7 주령 된 수컷 gerbils에 Helicobacter pylori 를 감염시켜 위궤양을 유도한 결과 비타민 E 수준에 따른 GPX 활성은 유의적인 차이가 관찰되지 않았다고 하였으며, Rodriguez (2007) 은 흰쥐에 에탄올로 위궤양을 유도하고 해바라기 씨유의 수준별 효과를 살펴본 결과 CAT의 활성은 실험군간에 유의한 차이를 보이지 않는다고 한 바 있다. 그러나 본 연구 결과 산약은 급성 위궤양에 의해 급격히 증가된 항산화효소 활성을 매우 빠르게 정상수준으로 완화시키는 경향을 보여주고 있어 산약은 항산화효소의 활성에 영향을 미쳐 급성 위궤양에 의한 조직 내 염증을 약화시키는 데 영향을 줄 것으로 생각된다.
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Enzyme activities of stomach in rats fed with pellets including Dioscorea Rhizoma. (A) superoxide dismutase (B) catalase (C) glutathione peroxidase. +p < 0.05 indicates a significant difference between the control group and the acute ulcer group. Day 0: sacrificed 1 hour after 70% EtOH-0.5 N HCl administration. Day 1: sacrificed 1 day after 70% EtOH-0.5 N HCl administration. Day 3: sacrificed 3 day after 70% EtOH-0.5 N HCl administration. *p < 0.05 indicates a significant difference between the acute ulcer group and the medicine treated group. Data are shown as mean ± SE.
따라서 본 연구의 산약은 알코올에 의한 조직의 점막 손상과 선상 출혈 및 국소적 괴사를 감소시키고 혈장 gastrin과 위 조직 내 지질과산화물의 생성을 억제시켜 정상수준으로 빠르게 회복시키는 것으로 나타났다. 또한 항산화효소의 활성에 영향을 미쳐 위궤양으로부터 흰쥐의 위장기능을 개선하는 것으로 확인되었다. 따라서 산약은 알코올에 의한 조직의 손상과 이상대사 현상을 감소시키는 데 유효한 것으로 조사되었다.
Acknowledgements
본 연구는 농림수산식품부 농림기술개발사업(308007-03)의 지원에 의해 이루어진 것임.
References
Aebi H. , Packer L. 1984 Methods in Enzymology Academic Press New York (USA) Catalse in vitro 121 - 126
Al-Qarawi A.A. , Ali B.H. , Al-Mougy S.A. , Mousa H.M. 2003 Gastrointestinal transit in mice treated with various extracts of date (Phoenix dactylifera L.) Food Chem. Toxicol. 41 37 - 39
Chen H.L. , Wang C.H. , Chang C.T. , Wang T.C. 2003 Effects of Taiwanese yam (Dioscorea japonica Thunb var. pseudo japonica Yamamoto) on upper gut function and lipid metabolism in Balb/c mice Nutrition 19 646 - 651
Choi E.M. , Koo S.J. , Hwang J.K. 2004 Immune cell stimulating activity of mucopolysaccharide isolated from yam (Dioscorea batatas) J. Ethnopharmacol. 91 1 - 6
Choi G.A. , Kim B.W. 2010 Experimental study on the antioxidant and antimicrobial properties of Dioscoreae Rhizoma Kor. J. Orient.Int. Med. (in Korean) 31 290 - 297
Dengiz G.O. , Güursan R.N. 2005 Effects of Momordica charantia L. (Cucurbitaceae) on indomethacin-induced ulcer model in rats Turk. J. Gastroenterol. 16 85 - 88
Fesharaki M. , Nasimi A. , Mokhtari S. , Mokhtari R. , Moradian R. , Amirpoor N. 2006 Reactive oxygen metabolites and antioxidative defences in aspirin-induced gastric damage in rats: Gastroprotection by vitamin E Pathophysiology 13 237 - 243
Flohe L. , Wolfgang A. , Gunzler W.A. , Packer L. 1984 Methods in Enzymatic Analysis Academic Press Inc. New York (USA) Assay of glutathione peroxidase 105 - 114
Gupta M. , Mazumber U.K. , Haldar P.K. , Kander C.C. , Manikandan L. , Senthilkumar G.P. 2006 Protective effect of Indigofera aspalathoides in chemical induced gastric mucosal lesions in rats Ori. Pharm. Exp. Med. 6 53 - 57
Hu K. , Yao X. 2003 The cytotoxicity of methyl protodioscin against human cancer cell lines in vitro Cancer Invest 21 389 - 393
Jainu M. , Devi C.S.S. 2006 Antiulcerogenic and ulcer healing effects of Solanum nigrum (L.) on experimental ulcer models: possible mechanism for the inhibition of acid formation J. Ethnopharmacol. 104 156 - 163
Jaarin K. , Gapor M.T. , Nafeeza M.I. 2002 Effect of various doses of palm vitamin E and tocopherol on aspirin- induced gastric lesions in rats Int. J. Exp. Pathol. 83 295 - 302
Jeong Y.Y. , Lee Y.S. 2009 Protective effect of Rhizoma Dioscoreae on the gastric mucosal lesions induced by alcohol in rats Kor. J. Orient. Physiol. & Pathol. (in Korean) 23 639 - 644
Jung H.K. , Jung W.S. , Ahn B.K. , Kang B.M. , Yeo J.H. , Cha S.W. , Park C.G. , Cho J.H. , Cho H.W. 2014 Peucedanum japonicum Thunberg leaf alleviates the symptoms of dextran sulfate sodium induced ulcerative colitis in mice Korean J. Plant Res. (in Korean) 27 421 - 428
Khattab F.K.I. 2007 Histological and ultrastructural studies on the gastric mucosa of rat after treatment with ethylene glycol Australian J. Basic Appl. 1 157 - 168
Kim M.J. , Kim H.N. , Kang K.S. , Baek N.I. , Kim D.K. , Kim Y.S. , Kim S.H. , Jean B.H. 2004 Methanol extract of Dioscoreae Rhizoma inhibits pro-inflammatory cytokines and mediators in the synoviocytes of rheumatoid arthritis Int. Immunopharmacol. 4 1489 - 1497
Lee J.J. , Choi H.S. , Lee J.H. , Jung C.J. , Lee M.Y. 2005 The effects of ethylacetate fraction of Sanguisorba officinalis L. on experimentally-induced acute gastritis and peptic ulcers in rats J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. (in Korean) 34 1545 - 1552
McAnuff M.A. , Harding W.W. , Omoruyi F.O. , Jacobs H. , Morrison E.Y. , Asemota H.N. 2005 Hypoglycemic effects of steroidal sapogenins isolated from Jamaican bitter yam, Dioscorea polygonoides Food Chem. Toxicol. 43 1667 - 1672
McCord J.M. , Fridovich I. 1969 Superoxide dismutase an enzymic function ferythrocuprotein (Hemocuprotein) J. Biol. Chem. 244 6649 - 6055
Mo J.M. , Lee S.H. , Park M.N. , Lee Y.S. 2008 Ulcer healing effects of vitamin E on chronic gastric ulcer induced by alcohol in young adult rats J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. (in Korean) 37 309 - 316
Oh T.Y. , Ryu B.K. , Park J.B. , Lee S.D. , Kim W.B. , Yang J.I. , Lee E.B. 1996 Studies on antiulcer effects of DA-9601, an Artemisia herba extract against experimental gastric ulcers and its mechanism J. Appl. Pharm. (in Korean) 4 111 - 121
Purseglove J.W. , Longman I. 1972 Tropocal Crops Monocotylodons London, Germany Dioscoreaceae 97 -
Rao C.H.V. , Vijayakumar M. 2007 Protective effect of (+)-catechin against gastric mucosal injury induced by ischaemia-reperfusion in rats J. Pharm. Pharmacol. 59 1103 - 1107
Rodriguez Z.B.Z. , Alvarez R.G. , Guanche D. , Merino N. , Rosales F.H. , Cepero S.M. , Gonzalez Y.A. , Schulz S. 2007 Antioxidant mechanism is involved in the gastroprotective effects of ozonized sunflower oil in ethanol-induced ulcers in rats Mediators Inflamm. 1 65873 -
Ruth R. 1998 Pharmacology Little Brown Co. New York (USA) 441 - 448
Sugimoto N. , Yoshida N. , Nakamura Y. , Ichikawa H. , Naito Y. , Okanoue T. , Yosikawa T. 2006 Influence of vitamin E on gastric mucosal injury induced by Helicobacter pylori infection Biofactors 28 9 - 19
Yin J.l , Yasuhiro T. , Kyoji K. , Tran Q.L. , Miyahara T. , Chen Y. , Kadota S. 2004 Antiosteoporotic activity of the water extract of Dioscorea spongiosa Biol. Pharm. Bull. 27 583 - 586