Anti-obesity and hypocholesterolemic effects of ginger extract in high-fat diet induced obese rats

Abstract

본 연구는 생강 추출물이 고지방식이로 유도된 비만 Sprague-Dawley (SD) 쥐에서 비만과 고콜레스테롤혈증에 미치는 효과를 평가하고자 수행되었다. 3주령의 SD 수컷 흰쥐를 네 개의 군으로 나누어 각각 일반식이 (NOR), 45% 고지방식이 (HF), 고지방식이에 0.25% 생강 추출물 첨가한 식이 (GEL) 그리고 고지방식이에 0.5% 생강 추출물을 첨가한 식이 (GEH)를 총 14주간 공급하였다. 체중, 간, 신장 및 부고환 지방조직 무게와 식이 및 에너지 섭취량을 측정하였고 혈액, 간 및 변 지질 농도를 분석하였다. 미토콘드리아의 크기와 개수를 확인하기 위해서 갈색지방조직과 근육에서 전자현미경을 사용하여 관찰하였다. 실험 결과, GEH군에서는 체중 증가량 및 신장주변지방이 HF군에 비해 유의적으로 낮아졌고, 혈중 중성지방, 총 콜레스테롤 그리고 LDL-콜레스테롤의 양이 유의적으로 감소하였으며, HDL-콜레스테롤의 양은 유의적으로 증가하였다 (P < 0.05). 또한 GEH군에서는 변으로 배출된 총 콜레스테롤 함량이 HF군보다 유의적으로 증가하였다 (P <0.05). 전자현미경 분석 결과, 갈색지방조직과 근육에서 생강추출물 섭취군이 HF군에 비해 미토콘드리아의 개수와 크기가 증가하였다. 이러한 결과들은 생강 추출물의 섭취가 에내 미토콘드리아 수를 증가시키고 혈중 HDL-콜레스테롤 수준을 증가시키고 LDL-콜레스테롤 수준을 감소시키면서 비만과 심혈관계질환을 예방할 수 있는 가능성을 제시한다. 특히, 본 연구에서는 근육에서 미토콘드리아 생합성에 중요한 역할을 하는 유전자인 PGC-1α, 간에서 HDL 생성에 관여하는 유전자인 ApoA-1 과 LCAT, 그리고 간에서 콜레스테롤 대사를 조절하는 유전자인 CYP7A1의 발현 정도를 측정하여 생강추출물이 비만과 고콜레스테롤혈증에 관여하는 메커니즘을 알아보고자 하였다. 근육조직의 PGC-1α의 발현은 GEH군에서 HF군에 비해 유의적으로 증가하였다 (P < 0.05). 간조직에서는 HDL 단백질의 70%를 차지하고 있는 ApoA-1, HDL의 성숙을 돕는 LCAT, 그리고 콜레스테롤을 답즙산으로 전환시켜 체내로 배출하는 효소로 알려진 CYP7A1과 의 유전자 발현은 GEH군에서 HF군에 비해 유의적으로 증가하였다 (P <0.05). 본 연구의 결과들을 종합하여 볼 때, 생강 추출물의 섭취는 미토콘드리아 합성을 증가시킴으로써 항비만 효과를 나타내고, 간에서 HDL 형성을 증가시키고 변으로 콜레스테롤의 배출을 증가시킴으로써 고콜레스테롤혈증을 개선하는 효과가 있을 것으로 사료된다.;The aim of the present study was to investigate the anti-obesity and hypocholesterolemic effects of ginger extract in high-fat diet induced obese rats. Dietary ginger extract significantly reduced body weight and epididymal adipose tissue mass after 14 weeks of experimental period. In ginger treated group, serum triglyceride, cholesterol and low-density lipoprotein cholesterol were significantly reduced, whereas high-density lipoprotein cholesterol was significantly increased. Moreover, fecal cholesterol excretion level was significantly increased with the supplementation of ginger extract. Dietary ginger extract increased the mitochondrial size and number in muscle and this increase was related to the up-regulated mRNA expression of PGC-1α. Also, the mRNA expression of ApoA-1, LCAT and CYP7A1 was elevated in the liver. These results suggest that dietary ginger extract might have anti-obesity effect via stimulating muscular mitochondrial biogenesis, and hypocholesterolemic effect via increasing fecal cholesterol excretion and elevating hepatic HDL formation.