Protective effects of rebaudioside A and neohesperidin dihydrochalcone on metabolic disorders in ob/ob mice

Abstract

레바우디오사이드 에이 (Reb A)는 스테비아에서 추출된 천연감미료로, 감미도가 높고 대사질환에 효과적인 것으로 밝혀져 설탕의 대체제로 사용되고 있다. 하지만, 쓴 잔미감을 가지고 있는 특징이 있다. 한편, 네오히스페리딘 디하이드로칼콘 (NHDC)은 신규 고감미료로, 다른 물질과 혼합되었을 때 맛을 상승시키고 쓴 맛을 완화시키는 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 해당 연구에서는 Reb A 와 NHDC를 혼합하였을 때 나타나는 생리적 활성의 상승작용을 확인하기 위해 이루어졌다. 본 연구에서는 Reb A, NHDC 각각 그리고 이들을 혼합한 combination 혼합물을 이용하여 in vivo 수준에서 항 비만 효능을 확인하였다. 5주령 C57BL/6J와 C57BL/6J-ob/ob 마우스에 각 물질을 4주간 경구 투여하였다. 생리식염수를 섭취한 정상 대조군 (Ctrl), 생리식염수를 섭취한 비만 대조군 (OB), 50 mg/kg b.w. Reb A를 섭취한 군 (Reb A), 100 mg/kg b.w. NHDC를 섭취한 군 (NHDC), 50mg/kg b.w Reb A 와 100 mg/kg b.w. NHDC를 혼합한 물질을 섭취한 군 (COMB)으로 그룹을 나누었다. COMB군에서 체중 증가량, 총 지방무게, 내장 및 피하지방 무게가 OB군에 비해 유의적으로 감소했음을 확인하였다. 내장지방의 한 종류인 신장지방과 간 조직을 헤마톡실린&에오신 (H&E)으로 염색하여 지방 세포크기가 유의적으로 감소했음을 확인하였다. 또한, 해당 물질은 간 조직에서 중성지방이 축적되는 정도를 유의적으로 감소시켰다. 신장지방과 간 조직에서 지방 대사 및 세포 내 지방산 유입과 관련된 Srebf1, Pparg, Fasn, Acaca, Tfap2a 그리고 Cd36의 유전자 발현이 mRNA 수준에서 조절되었음을 확인하였다. 뿐만 아니라 베타-산화와 관련된 Cpt1a와 Ppara의 발현이 OB군에 비해 증가하였다. 더 나아가, 염증 마커인 Il1b 와 Mcpt1의 조절 기전을 확인하였다. 또한, 비만 및 비알코올성지방간과 관련된 것으로 알려진 특정 장내 미생물들이 COMB 군에서 OB 군에 비해 감소된 것으로 관찰되었다. 결론적으로, 본 연구를 통해 Reb A 와 NHDC의 혼합물이 비만과 간의 지방축적을 조절하는 효능을 보이는 감미료임을 시사하였다.;Obesity is considered as a global burden which is highly associated with metabolic disorders such as hypertension, type 2 diabetes mellitus (T2DM), and nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD). Rebaudioside A (Reb A) and neohesperidin dihydrochalcone (NHDC) are known as natural sweeteners and to possess anti-metabolic syndrome effects. In the present study, a combination of Reb A and NHDC was studied to examine the functional anti-obesity effects. Five-week old C57BL/6J-ob/ob mice were supplemented with Reb A (50 mg/kg), NHDC (100 mg/kg), and a combination (COMB, 50 mg/kg Reb A, and 100 mg/kg NHDC) for 4 weeks. Significant reduction in body weight gain, food efficiency ratio (FER), fat mass, and the perirenal adipocyte area was observed in the COMB group compared with the obesity control (OB) group. Moreover, hepatic triglyceride and serum glutamic oxaloacetic transaminase, and glutamic pyruvic transaminase levels were also significantly down-regulated compared with the OB group. Gene expressions related to lipogenesis, lipolysis, β-oxidation, and inflammation were significantly regulated in the perirenal adipose tissues and the liver by the combination supplementation. In addition, significantly modified microbiota profiles by combination supplementation were observed in the genus level. Thus, the present study suggests that a combination supplementation may be a useful therapeutic strategy for obesity and obesity-related metabolic diseases.