The effects of acute intake of Capsosiphon fulvescens extract on postprandial oxidative stress in healthy adults challenged with a high-fat and high-glucose formula

Abstract

Chronic disease is associated with oxidative stress and imbalances in lipid metabolism induced by high-fat, high- carbohydrate meals in normal subjects. Thus, this study was performed to evaluate the effects of Capsosiphon fulvescens extract on improvement of lipid metabolism and postprandial blood glucose in healthy normal subjects (18 women, 18 men), after the induction of oxidative stress in one oral lipid tolerance test formula/week for 3 weeks. This study was designed to a double-blind, placebo-controlled, crossover trial. We measured blood glucose, insulin, area under the curve (AUC), Cmax, Tmax, Homeostatic model assessment insulin resistance (HOMA-IR), triglyceride (TG), oxidized LDL (Ox-LDL), malondialdehyde (MDA), and reactive oxygen species (ROS) in placebo (n=12), low dose of Capsosiphon fulvescens (n=12) and high dose of Capsosiphon fulvescens group (n=12). Plasma and urine samples were collected at 0, 30, 60, 120 and 360 min and urine samples were collected at 0, 120, 360 min after the consumption of oral lipid tolerance test formula with Capsosiphon fulvescens powder or placebo. The urine MDA levels were increased over time significantly, and were the lowest in CFE-L group at each time point (2 and 6 hour) significantly. The results showed significant time × group interaction effect and group effect on urine MDA. Also, the urine MDA AUC and iAUC were lower in CFE-L group than placebo, the difference was significant. In the subgroup analysis, the oxidized LDL concentration was the lower in CFE-H group, and there was a significant time × group interaction effect among three groups. Thus, the results suggest the effects of Capsosiphon fulvescens improve lipid peroxidation and reduce the oxidative stress induced high-fat, high-carbohydrate diet.;본 연구는 매생이 주정추출물이 건강한 성인 남녀의 식후 항산화 효과 및 안전성에 미치는 영향을 평가하고자 시행되었다. 본 연구는 이중맹검, 교차설계, 무작위 배정, 대조식품 대조 시험으로 진행되었으며, 모든 과정은 이화여자대학교 IRB 승인을 거쳐 그에 따라 진행되었다. 피험자는 20세 이상 40세 미만의 건강한 성인 남녀 36명으로, 지면광고를 통해 모집되었다. 첫 방문에서 연구 참여 기준에 적합하다고 판정된 피험자는 2주 간의 고갈식이 기간을 두었다. 섭취 금지 식품으로는 매생이, 다시마, 미역 등 해조류 식품이었고, 과일, 과일쥬스 및 채소는 섭취 횟수를 제한하였다. 2번 째 방문부터 피험자는 시험군 또는 대조군에 무작위 배정되어 공복상태로 고지방, 고당 음료를 섭취하고 즉시 매생이 주정추출물 (저용량 또는 고용량) 또는 대조식품을 섭취하게 하였다. 시험식품 섭취 후 6시간 동안 연구가 진행되었으며 0시간, 0.5시간, 1시간, 2시간 그리고 6시간 때 정맥혈을 채취하였으며. 채뇨는 0, 2 그리고 6시간때 진행되었다. 지방 산화와 관련하여 혈중 ox-LDL, MDA를 분석하였고, 혈당 대사와 관련하여 glucose, insulin을 측정하였으며 지질 대사와 관련하여 TG를 시간대별로 측정하였다. 뇨 MDA농도는 각각의 시험식품 섭취 후에 증가하였고 (P = 0.003), 각 시간대에서 매생이 저용량군의 뇨 MDA농도는 대조군 보다 유의적으로 낮았다 (2시간; P = 0.030, 6시간; P = 0.036). 또한 군간 차이와 (P = 0.005), 시간 × 군의 상호작용도(P = 0.020) 유의적으로 나타났다. 그리고 뇨 MDA의 AUC, iAUC 또한 매생이 저용량군에서 유의적으로 낮았다 (P = 0.006, P = 0.021). ox-LDL은 층화 분석에서 젊은 성인 여성에게서 매생이 고용량을 섭취하였을 시 시간 × 군의 상호작용이 유의적으로 나타났다 (P= 0.036). 결과적으로 매생이 주정추출물은 고지방, 고당 음료로 인한 혈당 대사나 지질 대사 수준에서의 개선 효과는 없는 것으로 관찰되었지만 뇨 MDA, ox-LDL의 식 후 농도를 각 군간 비교함으로써 매생이 주정추출물이 지질 산화 수준을 감소시켜줌을 확인할 수 있었다. 따라서 매생이 주정추출물이 고지방, 고당 음료로 인한 식 후 지질 과산화를 억제하는 데 도움을 주는 것으로 사료된다.