Hypolipidemic effects of high hydrostatic pressure mulberry fruit extract in rats fed high-cholesterol diet

Abstract

We investigated the effects of high hydrostatic pressure extract of mulberry fruit on plasma lipid profiles in high-cholesterol diet fed rats. Male Sprague-Dawley rats (6-week-old) were randomly divided into 5 groups as follows: a normal diet (NOR), high cholesterol diet (HC), HC containing 0.4% mulberry (ML) or 0.8% mulberry (MH) and HC treated with statin (ST). All groups were fed each experimental diet for 4 weeks. Hypercholesterolemia was induced by adding 1% cholesterol and 0.5% cholic acid. No difference was found in food intake and body weight gain among groups. Serum total cholesterol (TC), triglyceride (TG), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) and atherogenic index (AI) were lower in the mulberry fruit treatment group (ML and MH) in comparison with the HC group (P < 0.05). High-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) was higher in mulberry supplemented groups (ML and MH) compared to the HC group (P < 0.05). In addition, hepatic TC level was decreased in ML and MH compared to the HC group (P < 0.05). Furthermore, MH group decreased hepatic lipid level and increased fecal TC and TG concentrations. We found that HHP mulberry fruit significantly upregulated hepatic gene expression of cholesterol efflux and bile acid synthesis. Furthermore, hepatic levels of apoA1, ABCA1 and LCAT which are closely related with HDL biosynthesis were increased in MH group. These results suggest at least partial involvement of hepatic fecal cholesterol excretion, bile acid and HDL biosynthesis in HHP mulberry fruit-mediated beneficial effects on high cholesterol diet induced dyslipidemia. ;본 연구에서는 고압효소 오디분말 추출물의 고콜레스테롤 식이로 유도된 고콜레스테롤혈증 Sprague-Dawley (SD) 쥐에서 혈중 콜레스테롤 수준에 미치는 효과를 평가하였다. 6주령의 SD 수컷 흰쥐를 다섯 개의 군으로 나누어 각각 일반 식이 (NOR), 고콜레스테롤 식이 (HC), 고콜레스테롤 식이에 0.4% (ML) 또는 0.8% (MH) 오디를 첨가한 식이 그리고 고콜레스테롤 식이에 statin 약물 (ST)을 총 4주간 공급하였다. 체중, 간 및 부고환 지방조직 무게와 식이 및 에너지 섭취량을 측정하였고 혈액, 간 및 변 지질 농도를 분석하였다. 실험결과, 체중 증가량과 부고환 지방 조직 무게는 모든 실험군에서 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 간 조직 무게는 정상식이 실험군에 비해 고콜레스테롤 섭취군에서 유의적인 증가를 보였는데 이는 HC 식이에 의한 간내 지방축적으로 간 비대증을 유발한 것으로 보인다. 오디를 투여한 군에서(ML, MH) 혈중 중성지방, 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤 함량 그리고 동맥경화지수가 HC군에 비해 유의적으로 낮아졌으며, HDL-콜레스테롤 함량이 유의적으로 증가하였다. 반면, MH군에서는 HC군과 비교하였을 때 변을 통해 배출된 TC, TG의 양에 유의적인 차이를 보였으며 간 내 총 지질 함량과 총 콜레스테롤 함량이 유의적으로 감소한 반면, ML 군에서는 유의적인 변화가 없었다. 이러한 결과들은 고압효소 오디추출 분말 섭취가 변으로의 콜레스테롤 배출을 증가를 통해 혈중 콜레스테롤 수준을 개선시키고 HDL-콜레스테롤 수치를 증가시켜 LDL-콜레스테롤 수치를 감소시키면서 심혈관계질환을 예방할 수 있는 가능성을 제시한다. 특히, 본 연구에서는 간에서 콜레스테롤 배출, 담즙산 생합성 과정을 통해 콜레스테롤을 체외로 배출하는 대사에 중요한 역할을 하는 유전자를 측정하였다. 더불어 간에서 HDL 합성을 촉진하는 조절인자들의 발현량을 군 간 비교하며 혈중지질 수준 개선에 오디가 미치는 효과에 대한 연구를 진행했다. LXRα, ABCG5/ABCG8, CYP7A1, apoA-I, ABCA1, LCAT, 의 발현 정도를 측정하여 고압효소 오디분말 추출물이 관여하는 메커니즘을 알아보고자 하였다. 간 조직에서 CYP7A1의 전사인자로 알려진 LXRα 핵수용체와 콜레스테롤로부터 생합성 된 담즙산을 체외로 배출하는데 관여하는 물질수송체인 ABCG5/ABCG8의 발현은 MH 군에서 HC군에 비해 유의적으로 증가한 것으로 나타났다. 해당 메커니즘 율속조절효소인 CYP7A1의 발현량 또한 유의적으로 증가하였다. HDL 의 주 구성인자로 알려진 apoA-I과 LXRα 핵수용체의 촉진으로 합성된 ABCA1 의 증가로 MH에서 HDL 생합성을 촉진시키는 것으로 나타났으며 초기 HDL을 성숙시키는 효소인 LCAT의 발현량 또한 MH 그룹에서 HC군에 비해 유의적으로 증가한 것으로 나타났다. 본 연구의 결과들을 종합하여 볼 때, 고압효소 오디추출분말의 섭취는 변으로 콜레스테롤의 배출을 증가시키고, 간에서 콜레스테롤로부터의 담즙산 생합성을 증가시키며, HDL 생합성을 증가시킴으로써 고콜레스테롤 식이로 유도된 이상지질혈증을 개선하는 것으로 사료된다.