The effects of Sasa quelpaertensis leaves extracts on dyslipidemia and fatty liver in high-fat diet-induced obese rats

Abstract

This study was designed to investigate the effect of Sasa quelpaertensis leaves extract (SQE) on dyslipidemia and lipid accumulation in diet-induced obese rat. Four-week-old Sprague-Dawley rats were ramdomized into two groups and fed with a normal fat diet (NF) and a high fat diet (HF). After 16 weeks obesity induction, the HF group was re-ramdomized into three groups; high fat diet only (HF), high fat with SQE 3% (3% SQE), and high fat with SQE 5% (5% SQE) diet. The SQE supplementation groups did not show significant decrease in body weight and food efficiency ratio compared to the HF group. However, the SQE supplementation had effect on lipid profile in both plasma and liver. The levels of TC and TG in plasma were decreased, while the level of HDL-C was increased in SQE supplementation groups with a dose-dependent manner. Also, we measured plasma adipokine levels including, adiponectin and resistin. Reduced plasma adiponectin level in the HF groups was recovered by SQE supplementation. 5% SQE group showed significant reduction in plasma resistin level. Furthermore, we confirmed lipid accumulation in liver through histological analysis, and we measured protein expression of fatty acid synthetase (FAS), mRNA expression of sterol regulatory element binding proteins-1 (SREBP-1) to reveal the underling mechanism. In adipose tissue, mRNA level of CAAT/enhancer-binding proteins β (C/EBP β), which is an early marker in adipogenesis, was decreased in the 5% SQE group compared to the HF group. In conclusion, dietary SQE supplementation has beneficial effect on hyperlipidemia and lipid accumulation via regulating gene expression of adipogenesis and lipolysis. Accordingly, these results indicate that the SQE might be useful for the prevention of hyperlipidemia, fatty liver, and other obese-related disorders.;이 연구의 목적은 제주 조릿대 잎 추출물이 비만 예방에 긍정적인 효과가 있는 선행연구를 바탕으로, 제주 조릿대 잎 추출물이 비만 유도된 흰 쥐의 지질 대사와 조직에서의 지방축적에 미치는 효과와 그 기전을 알아보기 위함이다. 4주령의 SD (Sprague-Dawley) 수컷 흰 쥐를 정상식이 대조군과 고지방식이 군으로 나누어 16주간 비만을 유도한 후, 고지방식이군을 다시 대조군과 3%, 5% 제주조릿대 잎 추출물 군으로 나누어 실험 식이를 급여하면서 체중, 식이섭취량, 식이 효율 등을 조사하였다. 정상식이 대조군에 비해 고지방식이 대조군에서 체중 및 지방 조직 무게의 유의적인 증가가 나타났으나, 고지방식이 대조군과 비교했을 때 조릿대 잎 추출물 3%, 5% 섭취한 군에서 유의적인 감소는 나타나지 않았다. 또한 제주 조릿대 잎 추출물이 지질 대사에 미치는 영향을 알아본 결과 제주 조릿대 잎 추출물을 섭취한 군에서 농도의존적으로 혈장과 간에서의 중성지방, 총 콜레스테롤, HDL 콜레스테롤 수준이 개선되는 것을 확인하였다. 이러한 결과들은 제주 조릿대 잎 추출물의 섭취가 체내 콜레스테롤 및 중성지방의 수준을 낮추고, HDL-콜레스테롤의 농도는 증가시킴으로써 심혈관계 질환을 비롯한 다양한 대사질환의 위험을 감소시킬 수 있는 가능성을 제시해주고 있다. 제주 조릿대 잎 추출물이 고지방식이로 비만 유도된 흰 쥐의 아디포카인 분비에 미치는 영향을 살펴보기 위해 혈장에서 leptin, adiponectin, resistin의 농도를 측정하였다. 제주 조릿대 잎 추출물은 혈액의 leptin 수준에 영향을 미치지 않았으나, 비만 대조군에 비하여 adiponectin 수준을 증가시키는 경향을 나타내었으며, resistin의 경우 5% 제주 조릿대 잎 추출물 군에서 유의적으로 감소하였다. 혈중 resistin 수준이 감소한 결과를 바탕으로 심장에서 resistin의 유전자 발현 정도를 측정한 결과, 5% 제주 조릿대 잎 추출물을 섭취한 군에서 그 수준이 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다. 또한, 본 연구에서는 간조직학적 검사를 통해 간의 지질축적 정도를 확인하였으며, 이를 바탕으로 간의 지질 축적과 관련한 유전자인 FAS와 SREBP-1의 발현정도를 분석한 결과 5% 제주 조릿대 잎 추출물군에서 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다. 지방조직의 축적과 관련한 기전을 밝히기 위해, 지방생성과 관련된 인자인 C/EBPβ, PPARγ, SREBP-1, aP2의 유전자 발현 정도를 측정하였으며, 상대적으로 조기의 지방생성에 관여하는 C/EBPβ의 수준이 5% 제주 조릿대 잎 추출물 군에서 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다. 이상의 본 연구 결과들을 종합하여 볼 때, 식이로 섭취한 제주 조릿대 잎 추출물은 식이효율과 체중변화의 측면에서 항비만 효과를 나타내지는 않았으나, 혈장 및 간의 지질 성상과 일부 호르몬을 비롯하여 간과 지방조직에서의 지질 대사와 지방분화와 관련한 유전자 발현에 영향을 주어 지방 축적을 억제하는 효과를 나타내었다. 따라서 식이로 섭취한 제주 조릿대 잎 추출물은 고지혈증이나 지방간의 위험을 막고, 그로 인한 합병증의 예방과 개선에 효과적인 기능성 식품으로서의 가능성을 보여주었다.