캐모마일, 세이지, 녹차 건분의 섭취가 노령흰쥐의 항산화능에 미치는 영향

Abstract

본 연구에서는 캐모마일 (Matricaria chamomilla L.), 세이지 (Salvia officinalis L.), 녹차 (Camellia Sinensis O. Ktze) 건분의 섭취가 노령흰쥐의 항산화능에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 평균체중이 621.2±9.5 g인 15개월령 Sprague-Dawley종 수컷 흰쥐 48마리를 12마리씩 4군으로 나누어서 각각의 다류 건분을 식이 무게의 5% (w/w) 수준으로 첨가한 세 가지 식이와 다류 건분이 첨가되지 않은 대조식이로 4주간 공급하여 사육하였다. 우선 각각의 다류 건분 시료에 함유되어 있는 총 polyphenols, flavo- noids, β-carotene, vitamin C, vitamin E 및 식이섬유의 함량을 분석하고, 시료의 total antioxidant status 수준을 측정하였다. 또한 실험동물의 항산화능 변화를 알아보고자 혈장과 간의 지질 과산화물 함량 (TBARS)과 신장조직의 DNA 손상정도 (8-hydroxy-2 -deoxyguanosine 농도), 혈장과 간의 xanthine oxidase (XO)활성, 적혈구와 간의 superoxide dismutase (SOD) 활성, 혈장의 vitamin A, 총 carotenoids, vitamin C, vitamin E 농도, 그리고 혈장의 total antioxidant status (TAS) 수준을 측정하였다. 세 가지 다류 건분 중의 총 polyphenols과 flavonoids 함량은 녹차, 세이지, 캐모마일 건분 순이었고, 특히 녹차 건분에 많은 양이 함유되어 있었다. 항산화 vitamins 중 β-carotene과 vitamin E 함량은 세 가지 다류 건분들 간에 큰 차이는 없었지만 캐모마일 건분이 다소 높았으며, vitamin C는 녹차 건분에 가장 많이 함유되어 있었다. TAS 수준은 녹차 건분이 캐모마일과 세이지 건분보다 월등히 높았다. 그리고 총 식이섬유 함량은 세 가지 다류 건분에서 비슷한 수준이었지만, 캐모마일 건분이 다른 건분보다 불용성 식이섬유는 낮았고, 수용성 식이섬유는 높은 경향을 보였다. 혈장과 간의 TBARS 함량을 보면, 혈장의 경우 세 가지 다류 건분군들 모두 대조군보다 유의적으로 낮았고, 특히 캐모마일 건분군이 가장 낮은 수준을 보였다. 간 내 TBARS 함량 또한 다류 건분군들이 대조군에 비해 낮았으며, 캐모마일과 녹차 건분군은 대조군과 유의적인 차이를 보였다. 또한 신장 조직의 8OHdG 수준은 다류 건분군들이 대조군보다 낮은 경향을 보였으며, 녹차 건분군만이 대조군보다 유의적으로 낮았다. 산화적 스트레스의 지표로 측정한 XO 활성은 다류 건분군들이 대조군보다 낮은 경향을 보였는데, 혈장의 XO 활성은 녹차 건분군이, 간의 XO 활성은 캐모마일과 녹차 건분군이 대조군보다 유의적으로 낮았다. 대표적인 항산화 효소인 SOD의 활성을 측정한 결과 적혈구 내 SOD 활성은 다류 건분군들이 대조군보다 다소 높은 경향을 보였지만 모든 군들간에 유의적인 차이는 없었고, 간 내 SOD 활성은 세이지와 녹차 건분군만 대조군보다 유의적으로 높았다. 혈장의 항산화 vitamins 수준을 보면 vitamin A의 경우 모든 군들간에 유의적인 차이를 보이지 않았고, 총 carotenoids 수준은 다류 건분군들 모두 대조군보다 유의적으로 높았다. 또한 혈장 vitamin E의 수준은 다류 건분군들이 대조군에 비해 높은 경향을 보였으나 건분 내 vitamain E 함량이 가장 높았던 캐모마일 건분군만이 대조군과 유의적인 차이를 보였다. 혈장 vitamin C의 수준은 건분 내 vitamin C 함량이 가장 높았던 녹차 건분군이 대조군보다 유의적으로 높았다. 혈장의 전반적인 항산화능을 측정하기 위해서 TAS 수준을 측정한 결과 세 가지 다류 건분군들이 대조군보다 높은 경향을 보였으나 녹차 건분군만이 대조군과 유의적인 차이를 보였다. 이상의 결과를 종합해 보면 캐모마일, 세이지, 녹차 건분의 섭취로 노령흰쥐의 체내 항산화능이 증진되는 것을 알 수 있었는데, 그 효과와 양상은 다류 건분의 종류, 체내 조직, 산화적 손상의 대상 물질에 따라 다르게 나타났다. 즉 총 polyphenols, flavonoids, vitamin C 함량이 가장 높았던 녹차 건분을 섭취시켰을 경우에는 혈장과 간의 지질 과산화 및 신장 조직의 DNA 손상이 유의적으로 억제되었는데, 이는 SOD와 같은 항산화 효소적 기전이 강화되어서라기 보다는 혈장과 간의 XO 활성이 억제됨과 동시에 혈중 carotenoids, vitamin C, 그리고 TAS 수준 증가와 같은 비효적 기전의 증진에 기인하는 것으로 여겨진다. 또한 β-carotene, vitamin E, 수용성 식이섬유 함량이 가장 높았던 캐모마일 건분의 섭취도 효소적 기전보다는 혈장의 총 carotenoids, vitamin E와 같은 비효소적 기전이 증진됨으로써 혈장과 간의 지질 과산화가 억제된 것으로 여겨지며, 그 효과가 체내 조직에 따라 달라 간보다 혈장에서 이러한 효과가 더욱 현저하게 나타났다. 하지만 캐모마일 섭취시 신장의 DNA 손상은 유의적으로 억제시키지 못하였는데, 이로써 산화적 손상의 대상물질에 따라 효과의 정도가 다르다는 것을 알 수 있었다. 세이지 건분의 섭취는 녹차나 캐모마일만큼 두드러진 효과를 나타내지는 않았지만 혈장의 지질 과산화물의 생성을 유의적으로 억제시켰다. 이와 같이 본 연구에서 사용한 세 가지 다류 중 녹차 건분의 섭취 시 혈장과 간, 그리고 신장의 DNA 손상 모두 유의적으로 억제된 것으로 보아 캐모마일, 세이지 건분보다 체내 항산화능 증진에 효과가 더 크다는 것을 알 수 있었다. 또한 캐모마일과 세이지 건분 중에서는 캐모마일 건분이 더 큰 항산화능 증진 효과를 보여, 캐모마일 건분 섭취 시 혈장과 간 모두에서 지질 과산화가 유의적으로 억제되었으며, 특히 혈장 내 지질 과산화를 억제시키는데 상당한 효과를 보였다. ; This study was performed to investigate the effect of dried powders of chamomile, sage, and green tea on antioxidative capacity in 15-month-old rats. First, dried powders of chamomile, sage, and green tea were analyzed to determine the amount of total polyphenols, flavo- noids, β-carotene, vitamin C, vitamin E, dietary fibers, and total antioxidant status (TAS) levels. In order to examine the change of antioxidative capacity in rats, forty-eight Sprague-Dawley male rats weighing 621.2±9.5 g were blocked into four groups according to body weight and raised for four weeks with diets containing 5% (w/w) dried powders of chamomile, sage, and green tea. Then, peroxidized lipid (thiobarbituric acid reactive substances, TBARS) levels in plasma and liver, degree of oxidative DNA damage (8-hydroxy-2 -deoxyguanosine, 8OHdG) in kidney, xanthine oxidase (XO) activities in plasma and liver, superoxide dismutase activities in erythrocyte and liver, levels of vitamin A, C, E, and total carotenoids in plasma, TAS in plasma were measured. The most contents of total polyphenols and flavonoids were found in green tea powder and contents of total polyphenols and flavonoids were in the following order; green tea > sage > chamomile. Contents of β-carotene and vitamin E were alike among all the dried powders, but chamomile powder contains a little more than other dried powders. The highest level of TAS was observed in green tea powder. Contents of total dietary fibers were alike among all the dried powders, but chamomile powder contains more soluble dietary fiber than other dried powders. Plasma TBARS levels were found to be significantly lower in all the experiemental groups as compared to control group. Especially, chamomile powder group showed the lowest level among experimental groups. Liver TBARS levels of experimental groups were also lower than that of control group and significant differences were observed in chamomile and green tea powder groups as compared to control group. Levels of 8OHdG in experimental groups were lower than that of control group. Among experimental groups, only green tea powder group showed a lower level of 8OHdG than control group significantly. Plasma and liver XO activities were decreased by all experimental diets. In plasma XO activities, only green tea powder group was significantly different from control group. In liver XO activities, green tea and chamomile powder groups were significantly lower than control group. Erythrocyte SOD activities were high in experimental groups as compared to control group, but the differences were not statistically significant. In liver SOD activities, a significant increase were observed in sage and green tea powder groups as compared to control group. Levels of plasma antioxidant vitamins in all the dried plant powder groups tends to be higher than that of control group. But plasma vitamin A levels were not significantly different among all the groups. Plasma total carotenoids levels were found to be significantly lower in experimental groups as compared to control group. Plasma vitamin E levels showed a significant difference in only chamomile powder group, and plasma vitamin C levels in green tea powder group are significantly higher than control group . Experimental groups showed higher TAS levels in plasma than control group, but a significant difference was observed in only green tea powder group as compared to control group. In conclusion, chamomile, sage, and green tea powders had an effect on improving antioxidative capacity in 15-month-old rats. Especially, green tea powder group was significantly lower than control group in both TBARS and 8OHdG levels. Therefore, green tea power was most effective among three dried powders. In inhibitory effect of lipid peroxidation, chamomile powder was more effective than sage powder because TBARS levels of chamomile powder group were significantly decreased in both plasma and liver, but that of sage powder group was significantly decreased in only plasma.