Anti-obesity and anti-inflammatory effects of ginger extracts in rats fed a high-fat diet

Abstract

본 연구는 생강의 추출물이 고지방식이로 유도된 비만 Sprague-Dawley (SD) 쥐에서 비만과 염증반응에 미치는 효과를 비교하고자 수행되었다. 3주령의 SD 수컷 흰쥐를 네 개의 군(NOR: 일반식이, HFD: 45% 고지방식이, WEG: 고지방식이에 0.8% 생강의 열수 추출물을 첨가한 식이, HPG: 고지방식이에 0.8% 생강의 고압 추출물을 첨가한 식이)으로 나누어 10주 동안 섭취하도록 하였다. 체중변화를 통해 비만이 유도된 것과 생강으로 인한 항비만 효과를 관찰하였고, 간과 신장 및 부고환 지방조직 무게와 식이 및 에너지 섭취량을 측정하였으며 혈액, 간 및 변 지질을 분석하였다. 지방구의 크기를 비교하기 위해서 지방 조직을 염색하고 현미경으로 관찰하였다. 실험 결과, HPG군에서는 체중 증가량 및 부고환지방이 HFD군에 비해 유의적으로 낮아졌고, 혈중 중성지방, 총 콜레스테롤의 양이 유의적으로 감소하였으며, HDL-콜레스테롤의 양은 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 또한 HPG군에서는 변으로 배출된 총 콜레스테롤 함량이 HFD군보다 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 지방조직을 염색하여 현미경으로 관찰한 결과, 고지방식이를 먹은 군보다 생강 추출물 섭취군이 지방구의 크기가 작게 관찰되었다. 따라서, 생강 추출물의 섭취가 혈중 HDL-콜레스테롤 수준을 증가시키고 변 지질을 증가시켜 항 비만 효과를 가져오는 가능성을 보여준다. 특히, 본 실험에서는 비만과 관련된 유전자인 PPAR-γ, SREBP1-c, aP2의 발현 정도를 측정하여 생강추출물이 비만에 관여하는 기전을 확인하고자 하였다. 그 결과, 지방조직에서 PPAR-γ, SREBP1-c, aP2의 발현은 생강 추출물을 섭취한 WEG군과 HPG군에서 HFD군에 비해 유의적으로 감소하였다 (P < 0.05). 또한, 생강 추출물이 비만으로 인한 염증 반응을 억제하는지 연구하기 위해 염증성 마커인 TNF-α, IL-6 그리고 MCP1의 mRNA 발현을 측정하였다. 각각의 유전자 발현은 WEG와 HPG군에서 HFD군에 비해 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 따라서 본 연구의 결과들을 종합하여 볼 때, 생강의 추출물은 체내의 lipid accumulation을 줄이고 변으로의 지질 배출을 증가시켜 항비만 효과를 가져오고, anti-inflammatory related genes의 mRNA expression을 줄여 줌으로써 비만으로 유도된 염증 반응을 개선하는 것에 큰 효과가 있을 것으로 사료된다.;The aim of this study was to investigate the anti-obesity and anti-inflammatory effect of hot water extract of ginger(WEG) and high hydrostatic pressure extract of ginger(HPG) in rats fed a high-fat diet. Male Sprague-Dawley rats were divided into four groups : NOR group fed a normal diet, HFD group fed a high-fat diet, WEG group fed a high-fat diet supplemented with 0.8% WEG and HPG group fed a high-fat diet supplemented with 0.8% HPG for 10 weeks. Ginger treated groups significantly reduced body weight and epididymal adipose tissue weight compared to HFD group(P<0.05). Rats supplemented with HPG showed lower serum triglyceride compared to those of HFD group(P<0.05). WEG and HPG supplementation significantly decreased the levels of total lipid and total cholesterol compared to those of HFD group in liver(P<0.05). In feces HPG increased total lipid, total cholesterol and triglycerides compared to HFD group(P<0.05). Also, HPG down-regulated mRNA expression of genes such as TNF-α, IL-6 and MCP1(P<0.05). These results suggest that dietary ginger extracts might improve lipid metabolism through decreasing hepatic triglyceride and promoting fecal triglyceride excretion and might have anti-inflammatory effects via down-regulating genes expressions which were induced by obesity.