녹차 건분이 연령이 다른 흰 쥐 뇌 부위별 조직의 항산화능에 미치는 영향

Abstract

신체는 항상 산화적 스트레스 상태에 놓여 있으며, 그 중에서도 뇌는 더욱 산화적 손상에 민감하다. 알코올에 의한 뇌 조직의 손상은 free radical 생성에 의한 산화적 스트레스에 의한 것으로 알려지고 있다. 이러한 산화적 손상에 의한 뇌 조직의 손상은 뇌 기능의 악화를 초래하며, 노인에게서 손상의 정도가 더욱 증가하는 알려져 있다. 녹차는 예로부터 널리 음용되어 온 차로서 최근 항암성과 항산화 기능이 알려지면서 많은 관심을 모으고 있다. 이에 본 실험에서는 녹차가 알코올에 의한 산화적 스트레스 감소의 효과를 가질 수 있는 지와 연령에 따라 그 효과가 다르게 나타나는지를 뇌 조직부위별로 연구하였다. 연령이 다른 (1개월령, 9개월령) 그룹의 쥐에게 녹차 건분 함량을 0%. 0.33%. 1% /kg diet 으로 달리한 실험 식이를 4주간 공급하여 사육한 후, 희생 전 12시간에 한 군에는 알코올을(5g/kg body weight), 나머지 한 군에는 동일한 열량의 설탕물을 삽관 튜브로 투여하였다. 희생 후 뇌 조직을 cortex, cerebellum, striatum, hippocampus로 나누어 malondialdehyde (MDA)의 함량과 superoxide dismutase (SOD), catalase, glutathione peroxidase (GSH-Px) 의 활성을 측정하였다. 모든 실험군의 최종 체중, 체중증가량, 식이섭취량과 식이효율면에는 모두 유의적인 차이가 없었다. 각종 장기 중량도 모든 실험군에서 유의적인 차이가 없었고, 1개월령 쥐의 cortex 중량을 제외한 모든 실험군의 뇌 부위별 중량도 유의적인 차이가 없었다. 1% 녹차 건분 식이를 섭취한 1개월령과 9개월령의 쥐의 striatum 내 MDA 함량이 녹차 건분 섭취하지 않은 군에 대하여 유의적으로 감소하였다. 9개월령 쥐의 hippocampus 내 MDA 함량은 1% 녹차 건분을 섭취한 군에서 유의적으로 낮아졌지만, 녹차 수준에 의하여 알코올의 영향이 유의적으로 달라져 0.33% 녹차 건분군에서는 알코올 투여에 의하여 MDA 함량이 감소한 반면, 1% 녹차 건분군에서는 알코올 투여에 의하여 증가하였다. 뇌 모든 부위의 MDA 함량이 연령에 의하여 유의적인 차이를 보였으며, hippocampus를 제외한 모든 9개월령 쥐의 뇌 부위별 MDA 함량이 1개월령 쥐보다 유의적으로 높았다. Striatum 내 MDA 함량은 연령과 식이의 영향을 함께 받으면서 녹차 건분 공급에 의하여 더욱 유의적으로 감소하였다. 모든 실험군의 뇌 부위별 SOD, catalase 활성은 동일 연령군에서는 녹차 건분 식이에 의해 유의적인 차이가 없었다. 1개월령 쥐의 hippocampus 내 GSH-Px 활성은 녹차 건분 공급에 의하여 유의적으로 증가하여, 0.33% 녹차-비알코올 투여군와 1% 녹차-비알코올 투여군의 hippocampus 내 GSH-Px 활성이 모두 비녹차-비알코올 투여군보다 유의적으로 높았다. Cortex과 hippocampus 내 SOD 활성과 striatum 내 GSH-Px를 제외한 모든 뇌 부위별 SOD, catalase, GSH-Px의 활성이 연령에 의하여 유의적으로 차이가 났다. Striatum 내 MDA 함량과 catalase 활성은 연령과 함께 식이 녹차 건분 공급에 의해서도 유의적으로 차이 났으며, striatum 내 SOD 활성은 연령에 의해 유의적으로 차이 나면서 연령에 따라 알코올의 효과도 달라졌다. Hippocampus 내 catalase 활성과 GSH-Px 활성은 연령의 영향을 받으면서 연령에 따라 녹차 건분 식이의 영향이 유의적으로 차이가 났다. 1개월령에서는 1% 녹차건분 군의 hippocampus 내 catalase 활성이 높았고, 9개월령에서는 0.33% 녹차 건분군이 가장 높았다. Hippocampus 내 GSH-Px 활성은 1개월령에서만 0.33% 녹차 건분-비알코올 투여군(YLGN)과 1% 녹차 건분-비알코올 투여군(YHGN)이 모두 비녹차-비알코올 투여군(YCDN)에 비하여 유의적으로 높았다. 본 실험 결과를 종합하여 볼 때, 1% 녹차 건분 식이의 공급은 1개월령과 9개월령 쥐의 striatum 내 MDA 함량을 유의적으로 낮추고 1개월령 쥐의 hippocampus 내 GSH-Px 활성을 증가시킨 것 나타났다. 또한 모든 뇌 부위별 MDA 함량과 catalase 활성이 연령에 의하여 유의적으로 차이가 났으며, hippocampus 내 catalase 활성과 GSH-Px 활성이 연령에 의하여 녹차 건분 식이의 효과가 달라졌다. 이러한 결과는 녹차 건분의 공급이 알코올로 산화적 stress를 가한 동물에서 뇌의 특정 조직의 지질 산화를 감소시키고 항산화 능을 가지는 동시에 연령에 따라 영향이 달라짐을 알 수 있다. ; This study investigates the protective effects of green tea against acute ethanol administration on lipid peroxidation and antioxidant system in various regions of young and aging rat brain. Male Sprague-Dawley rats of 1 month and 9 month old were raised on diet containing different levels of green tea powder (0%, 0.33%, 1% of kg diet) for 4 weeks, then received acute ethanol (5g/kg body weight) administration just once 12 hours before sacrifice. Green tea powder significantly decreased malondialdehyde (MDA) level in striatum of 1 month old rat from no green-non alcohol treated control (150.32nmol/g tissue) to 1% green tea-non alcohol treated group (63.84nmol/g tissue) as well as 9 month old rat from no green-non alcohol treated control (145.68nmol/g tissue) to 1% green tea-non alcohol treated group (81.85nmol/g tissue). Also, a significant decrease of malondialdehyde level was found in hippocampus of 9 month old rat received 1% green tea-non alcohol administered (71.67nmol/ g tissue) compared to 0.33% green-non alcohol administered (128.6nmol/g tissue) Superoxide dismutase (SOD) activity and catalase activity did not show significant changes by green tea powder in diet or alcohol administration. Green tea resulted a significant increase of glutathione peroxidase (GSH-Px) activity in hippocampus from 1 month old rat from no green tea-non alcohol treated group (0.04units/mg protein) to 1% green tea-non alcohol treated group (0.07units/mg protein). A significant difference between 1 month rats and 9 month rats was found in MDA concentration and catalase activity in all regions of rat brain and also SOD activity in cerebellum and striatum, and GSH-Px activity in all regions but striatum. MDA concentration in striatum was shown to be more significantly reduced by green tea powder. An effect of alcohol administration on SOD activity in striatum and that of green tea powder diet on catalase activity in striatum and GSH-Px activity in hippocampus was found In conclusion, these results suggest that moderate consumption of green tea can have protective effects against ethanol induced oxidative stress on various regions of rat brain, significantly affecting in striatum and hippocampus.