Mulberry leaf extract ameliorates hepatic fat accumulation and inflammation in rats fed high-fat diet

Abstract

We investigated the effect of mulberry leaf extract on hepatic fat accumulation and inflammation in rats fed high-fat diet. Three-week-old male Sprague-Dawley rats were divided at random into four groups based on the diet: normal diet (NOR), 45% high-fat diet (HF), HF supplemented with 0.4% high hydrostatic pressure extract of mulberry leaf (ML), and HF supplemented with 0.8% high hydrostatic pressure extract of mulberry leaf (MH). After 14 weeks, body weight of MH group was significantly lower than that of HF group (p < 0.05). Also, triglyceride (TG), total cholesterol (TC), free fatty acids (FFAs), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), and atherosclerotic index (AI) in serum were significantly lower in MH group than in HF group (p < 0.05). Lowered hepatic total lipid, TG, and TC levels were observed in ML and MH groups than in HF group (p < 0.05). Fecal total lipid, TG, and TC excretion were significantly higher in MH group than in HF group (p < 0.05). Dietary MH significantly decreased mRNA level of genes related to fatty acid synthesis in liver, cluster of differentiation 36 (CD36), sterol regulatory element binding protein 1-c (SREBP1c), stearoyl CoA desaturase (SCD1), acetyl-CoA carboxylase (ACC), and fatty acid synthase (FAS), compared with HF group (p < 0.05). Also, mRNA level of gene related to fatty acid oxidation, carnitine/palmitoyl-transferase 1 (CPT1), was higher in MH group than in HF group (p < 0.05). Moreover, mRNA level of inflammatory cytokines such as interleukin 6 (IL-6), interleukin 1 beta (IL-1β), and tumor necrosis factor alpha (TNF-α) were significantly lower in MH group than in HF group (p < 0.05). Likewise, lowered serum TNF-α level was observed in rats treated with MH than in HF group (p < 0.05). These results suggested that the extract of mulberry leaf might be an effective nutraceutical to reduce hepatic fat accumulation and inflammation via enhancing fecal lipid xcretion and regulating gene expression. ;본 연구는 고지방식이를 먹인 쥐에서 뽕잎 고압추출물이 간의 지방 축적 및 염증반응을 억제시키는 효과를 연구하고자 수행되었다. 3주령의 수컷 SD 쥐를 식이 구성에 따라 (NOR: 일반 식이, HF군: 45% 고지방 식이, ML군: 고지방식이에 0.4%의 뽕잎 고압추출물이 함유된 식이, MH군: 고지방식이에 0.8%의 뽕잎 고압추출물이 함유된 식이) 무작위로 4개의 군으로 나누어 14주간 실험을 진행하였다. 체중 및 조직의 무게와 식이 섭취량을 측정하였고 혈액, 간, 변에서 지질농도를 분석하였다. 유전자 발현량은 주로 간에서 분석하였다. 실험 결과, 고지방식이 섭취군에 비해 고압뽕잎추출물을 섭취한 군에서 체중 증가량이 감소했고 간 무게와 간 독성 지수는 유의적인 차이가 없었다. 혈 중 중성지방, 총콜레스테롤, 유리지방산, 저밀도지질단백질, 동맥경화지수 수준은 고압뽕잎추출물 섭취 군에서 감소하였다. 또한 뽕잎 고압추출물을 섭취한 군에서 간 내 총 지질, 중성지방, 총콜레스테롤 함량이 유의적으로 감소하였고 간조직을 염색하여 크기와 형태를 관측하였을 때, 간 내 지방축적 감소효과가 관측됐다. 변으로 배출된 총 지질, 중성지방, 총콜레스테롤 함량은 고압뽕잎추출물 군에서 증가한 것을 보아 본 연구에 사용된 추출물이 지방흡수를 억제하고 배출을 증가시킨다고 사료된다. CD36, SREBP1c, ACC, FAS, SCD1와 같은 간 지방합성 관련 유전자의 발현이 고압뽕잎추출물 섭취 군에서 유의적으로 감소하였고, 지방산 산화 관련 유전자인 CPT1의 발현은 유의적으로 증가하였다. 더욱이 간의 염증관련 유전자인 TNF-α, IL-6, IL-1β의 발현이 고압추출물 섭취 군에서 유의적으로 감소하였고 혈 중 TNF-α 수준 또한 감소하였다. 이러한 효과는 아마 뽕잎고압추출물에 함유된 수용성 섬유소와 rutin, quercetin, kaempferol과 같은 생리활성물질에 의한 것으로 사료된다. 따라서, 위 결과들을 종합해보면, 뽕잎 고압추출물은 간 지질대사 및 염증 관련 유전자를 조절함으로써 지방 축적과 염증을 억제시키는 효과적인 기능성 소재라고 사료된다.