동충하초의 건분 및 물추출물이 흰쥐의 지방대사, 항산화 및 면역능에 미치는 영향

Abstract

본 연구는 품종이 다른 동충하초인 Paecilomyces tenuipes와 Cordyceps militaris의 건분 및 물추출물이 흰쥐의 체내 지방 대사와 항산화 및 면역능에 미치는 영향을 알아보고자 실시되었다. 평균체중이 195± 21g인 Sprague-Dawley종 수컷 흰쥐 49마리를 7군으로 나누어, 건분군들의 경우 P.tenuipes 건분은 식이의 4%. 2% 수준으로 첨가하고 (TP-4, TP-2), C.Nilitaris 건분은 식이의 2%, 1%를 첨가하였으며 (MP-2, MP-1), 물추출물군들은 식이 내 4% 건분 식이와 동량의 P.tenuipes와 C.Nilitaris 건분으로부터 물추출물을 얻어 이를 식이에 첨가 (TE-4, ME-4)하여 4주간 사육하였다. 지방대사를 알아보기 위하여 혈장, 간, 변의 총지반, 중성지방 및 콜레스테롤 함량을 축정하였고, 혈장과 가느이 지질산화물(thiobarbituric acid reactive sudstance, TBARS) 농도와 적혈구 간의 superoxide dismutase(SOD) 활성, 간에서의 xanthine oxidase(XOD) 활성, 혈장에서 total antioidant satus(TAS)를 측정하여 형산화능을 살펴보았으며, 면역능을 알아보기 위해 비장세포의 세포증식 능력과 마초혈액 면역세포 분포를 측정하였다. 하루 평균 식이섭취량, 실험기간 동안의 체중증가량 및 식이효율은 C.Nilitaris 건분군들을 제외한 나머지 군들은 대조군과 유사하게 나타났으나, C.Nilitaris 건분들의 경우 하루 평균 식이섭취량, 실험기간 동안의 체중증가량 및 식이 효율이 대조군에 비해 유의적으로 낮았으며 C.Nilitaris 건분의 식이 내 함량이 높을수록 낮게 나타났다. 지방대사에 미치는 영향은 P.tenuipes와 C.Nilitaris의 건분 및 물추출군 모두 뚜렷하지 않았으나, P.tenuipes와 C.Nilitaris 건분군들의 혈장 내 콜레스테롤 수준이 대조군보다 낮은 경향을 나타내어 P.tenuipes와 C.Nilitaris 건분의 hypocholesterolemic 효과를 볼 수 있었다. 또한 C.Nilitaris 건분군들의 경우 대조군에 비해 혈장 및 간 중성지방의 농도 뿐만아니라 변 중성지방 배설량도 낮은 경향을 나타내어, 적은 양의 식이를 섭취하여 열량섭취가 부족하였기 때문에 전반적으로 지방대사 규모 자체가 작아진 것으로 생각된다. 두 가지 물추출물군들의 경우에는 모두 대조군에 비해 혈장 내 HDL-콜레스테롤 농도는 높은 경향을, 간의 콜레스테롤 농도는 낮은 경향을 나타내었다. 혈장과 간의 TBARS 수준은 모든 실험군이 대조군보자 낮거나 낮은 경향을 보였으며, 적혈구와 간에서의 SOD 할성은 모든 군이 유의적 차이를 나타내지 않았고, 간에서의 XOD 활성은 MP-2군을 제외한 나머지군들 모두 대조군보다 낮은 경향을 나타내었으며, 혈장의 TAS는 유의적인 차인 나지 않았으나 모든 실험군들이 대조군보다 높게 나타났다. 따라서 동충하초의 건분군들과 물추출물군들은 모두 대조군보다 항산화능이 높은 경향을 나타내었으며, 그 중 ME-4군이 가장 효과가 컸다. Mitogen에 의한 비장세포 중식정도를 알아보았는데, ConA와 LPS를 첨가하여 MTT 방식으로 측정한 결과, TP-2군과 MP-2군에서 20㎍/ml 농도의 mitogen에 대한 T 임파구 및 B 임파구의 증식능이 대조군에 비해 증가됨을 볼 수 있었다. 말초혈액의 면역세포 분포를 측정한 결과에서는 각 실험군에서의 면역 효과가 달리 나타났다. 즉, TP-4군의 경우 대조군과 비교해 helper T cell(CD4)는 유사하지만 cvtotoxic T cell(CD8)이 유의적으로 증가해 세포성 면역이 증강하였고, 또한 MHC class Ⅱ의 발현은 유의적으로 증가하였으나 APC 역할을 하는 G/M와 B cell이 증가하지 않아 단위 세포의 항원 제시 능력이 증가했을 가능성이 있기에, 정상 쥐일 경우 높은 수준의 P.tenuipes 건분 성분은 특이성 면역을 활성화시킬 수 있음을 보여주었고, 더불어 항암 효과를 기대하게 하였다. 이와는 다르게 TP-2군과 MP-2군의 경우 대조군과 비교시 MHC class Ⅱ는 유사하지만 G/M가 높아져 향균 면역증강 효과를 기대하게 하나, 임파구 subplpulation 활성 억제가 나타나므로 정확한 판단은 하기 어려웠다. ME-4군의 겨우는 대조군과 비교해 helper/cytotoxic T cell ratio가 증가하였고 MHC class Ⅱ는 높은 경향을, G/M와 IgG₁은 낮은 경향을 띄어 본 실험에 사용한 동충하초 시료 중 C.Nilitaris 물추출물이 정상인을 위한 식품으로 개발하는데 가장 적합한 것으로 판단된다. 따라서 본 실험에 따르면, 품좀이 다른 동충하초 P.tenuipes와 C.Nilitaris 모두 항산화능과 면역능을 향상시키는데 기여하나 제조방법을 달리한 동충하초 시료의 효과가 품종과 식이내 수준에 따라 다르게 나타남을 볼 수 있었다. 즉 C.Nilitaris의 경우 물추출물군(ME-4군)은 항산화 및 면역능을 가장 효과적으로 향상시켰으나, P.tenuipes의 경우에는 건분을 2% 수준으로 첨가한 군(TP-2)의 항산화능이, C.Nilitaris 물추출물군에는 못 미치나, 대조군에 비해 다소 증가됨을 볼 수 있었다. ;This study was performed to investigate the effects dried powders and water extracts of Paecilomyces tenuipes(P.tenuipes) and Cordyceps militaris(C.Nilitaris) on lipid metabolism, lipid peroxidation and antioxidative capacity and immune status in rats. Forty-nine male Sprague-Dawley rats weighting 195 ± 21g were grouped into seven according to body weight. Rats were raised for four weeks with diet containing either 4%, 2%(w/w) of dried P.tenuipes powders(TP-4, TP-2), 2%, 1% of dried C.militaris powders(MP-2, MP-1), or water extracts from equal amounts of each 4% P.tenuipes and C.militaris powder(TE-4, ME-4). Food intake, weight grain, food efficiency ratio of all groups except dried C.militaris powder groups were not significantly different from those of control group. Lipid metabolism in general was not significantly different among all the groups. However, both dried P.tenuipes and C.militaris powder lowered plasma cholesterol level slightly and seemed to have hypocholesterolemic effect. And water extract groups showed tendency of higher plasma HDL-cholesterol and lower liver cholesterol levels than control. Plasma and liver thiobarbituric acid reactive substance(TBARS) concentrations of all the experimental groups were lower than control groups. Red blood cell(RBC) and liver superoxide dismutase(SOD) activities were not significantly different among all the groups. Liver xanthine oxidase(XOD) activities of all groups except MP-2 group were tended to be lower than control group. Plasma total antioxidant status(TAS) of all the experimental groups were tended to be higher control group. Proliferation of splenocytes induced by mitogens, concanavalin A and lipopolysaccharide, were increased in TP-2 and MP-2 groups. The TP-4 group showed increased CD8 T cells and G/M ratio, suggesting activated cytotoxic T cell activity for the anti-cancer effects in vivo. Increase of G/M ratio but not of MHC class Ⅱ in TP-2 and MP-2 groups indicated the possible acute inflammatory reacion by the ingested substances in gastrointestinal tract. Considering homeostasis of experimental animals, ME-4 group could be most desirable condition among entire groups, because ME-4 group showed enhanced cellular immunity without vigorous changes of immune parameters in brief periods. In conclusion, both P.tenuipes and C.militaris stimulated antioxidant capacity and immune status in rats. Among groups, water extract of C.militaris was most effective in both capacities, though dried powder of P.tenuipes at 2% dietary level was more effective in antioxidant activity, as various results by different strains were observed.