Hypocholesterolemic effects of high hydrostatic pressure extract of mulberry leaves in rats fed a high-cholesterol diet

Abstract

The specific aim of this study was to investigate the cholesterol lowering effect of high hydrostatic pressure extract of mulberry leaves in rats fed with a high-cholesterol diet. Male Sprague-Dawley rats were divided into four groups and fed a normal diet (NOR), a high-cholesterol diet (HC), a high-cholesterol diet supplemented with 0.5% high hydrostatic pressure extract of mulberry leaves (ML), 1% high hydrostatic pressure extract of mulberry leaves (MH) for 4 weeks. High hydrostatic pressure extract of mulberry leaves treatment significantly reduced serum and hepatic triglyceride (TG) compared to HC group. In the mulberry leaves supplement groups, serum total cholesterol (TC), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), and hepatic cholesterol were lower, while serum high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) was higher than those in the HC group. The level of atherosclerotic index (AI) in ML and MH significantly decreased compared to HC group. Fecal total lipid, TG, and TC and total bile acid excretion were significantly increased in mulberry leaves supplement groups compared to HC group. MH group significantly up-regulated mRNA levels of LXRα, ABCG5/ABCG8, and CYP7A1, related to cholesterol efflux and hepatic bile acid synthesis in liver. These results suggest that high hydrostatic pressure extract of mulberry leaves might increase cholesterol lowering effect by enhancing gene expression related to hepatic cholesterol efflux, hepatic bile acid synthesis, and promoting fecal cholesterol excretion in form of bile acid.;본 연구는 뽕잎 고압추출물이 고콜레스테롤 식이로 고콜레스테롤혈증이 유도된 흰쥐에서 혈중 콜레스테롤 수준에 미치는 효과를 연구하고자 수행되었다. 6주령의 SD 수컷 흰쥐를 식이에 따라 4개의 군 (NOR: 일반식이, HC: 고콜레스테롤 식이, ML: 고콜레스테롤 식이에 뽕잎 고압추출물 0.5% 첨가한 식이, MH: 고콜레스테롤 식이에 뽕잎 고압추출물을 1% 첨가한 식이)으로 나누어 총 4주간 공급하였다. 체중, 간 및 부고환 지방조직 무게와 식이 및 에너지 섭취량을 측정하였고 혈액, 간 및 변 지질 농도를 분석하였다. 또한, 간의 담즙산 합성의 율속효소인 CYP7A1의 발현을 확인하기 위해서 간에서 면역조직화학염색을 시행하여 관찰하였다. 실험결과, 체중 증가량과 부고환 지방 조직무게는 모든 실험군에서 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 간조직 무게는 정상식이 실험군에 비해 고콜레스테롤 섭취군에서 유의적인 증가를 보였는데 이는 HC 식이가 간의 지방축적으로 인한 간 비대증을 유발하는 것으로 사료된다. 뽕잎 고압추출물이 추가된 ML, MH군과 HC군간의 간 조직 무게의 유의적인 차이는 없었으나, 간조직을 염색하여 크기와 형태를 관측하였을 때, 뽕잎 고압추출물을 첨가한 군에서 HC군에 비해 간에 축적된 지방구의 크기가 감소한 것을 확인할 수 있었다. 혈중 지질 지표를 확인하였을 때 ML, MH 군에서는 중성지질, 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤 함량 그리고 동맥경화지수가 HC군에 비해 유의적으로 낮아졌으며, HDL-콜레스테롤 함량은 MH군에서만 유의적으로 증가하였다. 또한 ML, MH군에서는 HC군 대비 간 내 중성지질과 총 콜레스테롤 함량이 유의적으로 감소하였으며, 간 내 총 지질 함량은 MH군에서만 유의적인 감소를 보였다. 변으로 배출된 총 지질, 중성지방 및 총 콜레스테롤 함량, 담즙산은 HC군과 비교하였을 때 ML, MH군에서 유의적으로 증가하였다. LXRα, ABCG5/ABCG8 그리고 CYP7A1와 같은 콜레스테롤을 담즙산으로 생합성하고 체외로 배출하는 대사와 관련된 유전자의 발현 또한 MH군에서 유의적으로 증가하였다. ML군은 유의적인 증가를 보이지는 않았으나, LXRα, ABCG5, CYP7A1의 발현이 HC군 대비 증가하는 양상을 보였다. 이러한 결과들은 뽕잎 고압추출물의 섭취가 변으로의 콜레스테롤 배출 증가를 통해, 혈중 LDL-콜레스테롤 수치를 감소시키고 HDL-콜레스테롤 수치를 증가시킴으로 혈중 콜레스테롤 수준이 개선되고 심혈관계질환을 예방할 수 있는 가능성을 제시한다. 이러한 뽕잎고압추출물의 효과는 뽕잎 안에 다량 함유되어 있다고 알려진 quercetin, kaempferol 과 같은 플라보노이드의 작용 때문인 것으로 추측된다. 위의 결과들을 모두 종합해 보았을 때, 뽕잎 고압추출물의 섭취는 간에서 콜레스테롤로부터의 담즙산 생합성을 증가시키고, 변으로 콜레스테롤의 배출을 증가시킴으로써 고콜레스테롤혈증을 개선하는 효과를 증진시키는 것으로 사료된다.