타우린-리보오스의 공급이 고지방식이를 먹인 흰쥐의 항비만과 항산화 작용에 미치는 영향

국문 초록 (Abstract)

타우린-리보오스는 타우린에 리보오스를 합성한 물질로서 물질특허로 출원되었고(출원번호 10-2013-0074397) 타우린-리보오스의 지방세포 분화에 관한 in vitro 실험에서, 타우린-리보오스를 처리한 인간 지방전구세포의 분화와 축적이 억제되었다. 따라서 본 연구는 in vivo 실험을 통하여 타우린-리보오스 공급이 고지방식이를 먹인 흰쥐의 항비만과 항산화 작용에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다.
4주령 된 Sprague-Dawley계 수컷 쥐 56마리를 구입하여 8마리씩 정상군(N), 고지방군(HF), 고지방+타우린(4 mmol/kg/day)공급군(HFT), 고지방+β-알라닌공급군(HFA), 고지방+β-알라닌+타우린-리보오스(2mmol/kg/day)공급군(HFR2), 고지방+β-알라닌+타우린-리보오스(4 mmol/ kg/day)공급군(HFR4), 고지방+β-알라닌+타우린-리보오스(6 mmol/kg/ day)공급군(HFR6)으로 나누어 6주간 사육하였다. β-알라닌은 3%(w/w) 농도로 희석하여 식수로 공급하였으며 타우린과 타우린-리보오스는 각 군에 해당하는 용량을 매일 경구투여 하였다. 1주일에 한 번 체중을 측정하였고 희생 후 혈액, 간, 지방조직, 신장, 비장을 적출하였으며 지방 조직과 간의 일부는 분리하여 광학현미경으로 형태를 관찰하였다. 혈액에서 혈청을 분리하여 중성지방, 총 콜레스테롤, HDL 콜레스테롤, LDL 콜레스테롤, glutamine oxaloacetic transaminase(GOT), glutamic pyruvic transaminase(GPT)를 분석하였다. 간조직 내 지질 과산화물인 thiobarbituric acid reactive substances(TBARS) 함량과 항산화 물질인 glutathione(GSH)의 함량을 측정하였고, 간균질액에서 cytosol을 분리하여 항산화 효소인 glutathione peroxidase(GPx) 활성도를 분석하였다.
6주차에서 실험동물의 체중은 HFR4군, HFR6군이 HF군, HFA군에 비하여 유의적으로 낮았고 체중증가량은 타우린-리보오스를 공급한 모든 군이 HF군, HFA군에 비해 유의적으로 낮았다. 체중 100 g 당 부고환 지방의 무게는 HFR4군, HFR6군이 HF군, HFA군에 비하여 유의적으로 낮았고 체중 100 g 당 후복막 지방의 무게는 HFR6군이 HF군과 HFA군에 비해 유의적으로 낮았다. 타우린-리보오스의 투여 농도가 높아질수록 지방조직의 무게가 낮아지는 경향이 나타났다. 혈청 총 콜레스테롤 농도는 HFR2군, HFR4군, HFR6군 모두 타우린 결핍 모델인 HFA군에 비해 유의적으로 낮았으며 혈청 HDL 콜레스테롤의 농도는 HFR6군이 HF군과 HFA군에 비해 유의적으로 높았다. 혈청 GOT 농도는 HFR6군이 HF군과 HFA군에 비해 유의적으로 낮았다. 간조직에서 생성된 지질과산화물을 TBARS 함량을 통해 측정한 결과 HFT군, HFR4군과 HFR6군이 HF군과 HFA군에 비해 유의적으로 낮았다. 간 cytosol 내 GPx 활성도는 HFT군, HFR2군, HFR4군, HFR6군이 HF군과 HFA군에 비해 유의적으로 높았다. 부고환 지방세포를 관찰한 결과 HF군과 HFA군의 지방세포는 비대해지고 크기가 균일하지 않았으나 HFR4군과 HFR6군의 지방세포는 N군의 지방 세포처럼 일정한 모양을 유지하였다. 간조직을 광학현미경으로 관찰한 결과 모든 군에서 지방간과 간손상이 발견되지 않았다.
이상의 결과들을 종합하여 볼 때 타우린-리보오스의 공급은 고지방 식이를 먹인 흰쥐의 체중증가량과 지방세포 크기를 줄여주고 혈청 총 콜레스테롤과 혈청 HDL콜레스테롤 수준을 긍정적으로 변화시키며 간조직의 지질과산화물 생성을 감소시키고 항산화 효소의 활성을 증가 시키는 것으로 나타났다. 따라서 타우린-리보오스는 항비만과 항산화 효과를 보였고 향후, 의약품 및 건강기능식품의 소재 개발에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Taurine-ribose, a synthetic product derived from the taurine, consists of taurine and ribose. In previous study, in vitro, we confirmed that taurine-ribose decrease adipocyte differentiation and accumulation in human pre-adipocyte.
The purpose of this study was to investigate the antiobesitiy and antioxidant effects of taurine-ribose supplementation in rats fed a high-fat diet. Four week-old male Sprague-Dawley rats were randomly divided into seven groups with 8 rats in each group for a period of 6 weeks {normal diet, N group; high-fat diet, HF group; high-fat diet + taurine(4 mmol/kg/day), HFT group; high-fat diet + β-alanine, HFA group; high-fat diet + β-alanine + taurine-ribose(2 mmol/kg/day), HFR2 group; high-fat diet + β-alanine + taurine-ribose(4 mmol/kg/day), HFR4 group; high-fat diet + β-alanine + taurine-ribose(6 mmol/kg/day), HFR6 group}. Taurine and taurine-ribose were orally administrated to HFT, HFR2, HFR4 and HFR6 groups and the same amount of distilled water was orally administered to N, HF and HFA group. β-Alanine was supplemented by dissolving in feed water(3% w/w).
The body weight gain was significantly lower in HFR2, HFR4 and HFR6 groups compared to HF and HFA groups. The relative weight of epididymal adipose tissues was significantly lower in HFR4 and HFR6 groups compared to HF and HFA groups. The relative weight of retroperitoneal adipose tissues was significantly lower in HFR6 group compared to HF and HFA groups. Concentration of total cholesterol in serum was significantly lower in HFT, HFR2, HFR4 and HFR6 groups compared to HFA groups. Concentration of HDL cholesterol in serum was significantly higher in HFT and HFR6 groups compared to HF and HFA groups. Concentration of glutamate oxaloacetate transminase (GOT) in serum was significantly lower in HFT and HFR6 groups compared to HF and HFA groups. Hepatic thiobarbituric acid reactive substance contents(TBARS) was significantly lower in HFT, HFR4 and HFR6 groups compared to HF and HFA groups. Hepatic glutathion peroxidase(GPx) activity was significantly higher in HFT, HFR2, HFR4 and HFR6 groups compared to HF and HFA groups. Sizes of adipocytes in HFR4 and HFR6 group were as small as those of N group. These results suggest that the taurine-ribose has antiobesity and antioxidant effects in rat fed a high-fat diet.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• Ⅱ. 연구내용 및 방법 5
• 1. 실험동물 및 기간 5
• 2. 실험 설계 5
• 3. 체중, 식이섭취량, 수분섭취량 및 식이효율 8
• 4. 시료수집 및 전처리 8
• 5. 혈액 분석 8
• 5.1 혈청 지질 농도 측정 9
• 5.2 혈청 GOT, GPT 농도 측정 9
• 6. 항산화 효과 분석 9
• 6.1 샘플 준비 9
• 6.2 간 지질과산화물 함량 10
• 6.3 간 glutathione 함량 10
• 6.4 간 glutathione peroxidase 활성 11
• 6.5 단백질 정량 11
• 7. 지방세포 및 간의 조직학적 분석 12
• 8. 통계처리 12
• Ⅲ. 결과 및 고찰 14
• 1. 체중, 식이섭취량, 수분섭취량 및 식이효율 14
• 2. 조직 무게 18
• 3. 혈청 지질 농도 23
• 4. 혈청 GOT, GPT 농도 26
• 5. 간 지질과산화물 함량 29
• 6. 간 glutathione 함량 32
• 7. 간 glutathione peroxidase 활성 35
• 8. 지방세포 크기 38
• 9. 간의 조직학적 분석 40
• Ⅳ. 요약 및 결론 43
• Ⅴ. 참고문헌 47