고지방식이를 섭취한 성장기 쥐에서 녹차와 홍차가 혈중 지질 및 항산화 효소 활성에 미치는 영향

윤중숙(Jung-Suk Yun),최미자(Mi-Ja Choi) 한국차학회 2021 한국차학회지 Vol.27 No.1

본 연구에서 고지방식이를 섭취한 성장기 암컷 쥐를 대상으로 녹차 및 홍차 첨가식이가 혈중 지질 농도와 항산화 효소 활성에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 체중 증가량은 실험식이에 따른 유의적인 차이가 없었으나 식이효율은 고지방군이 대조군보다 유의적으로 높았다. 혈중 중성지방 농도와 동맥경화지수는 고지방홍차군이 고지방 대조군보다 유의적으로 낮았다. 혈중 총콜레스테롤과 LDL-콜레스테롤 농도는 식이군 간에 차이가 없었고, 혈중 HDL-콜레스테롤 농도는 고지방 대조군이 대조군보다 유의적으로 낮았으나 고지방 녹차군과 고지방 홍차군은 유의적인 차이가 없었다. 간의 총콜레스테롤과 중성지방 함량은 고지방식이군 간에 유의적인 차이가 없었다. 간 조직의 MDA 함량은 고지방 녹차군과 고지방 홍차군이 대조군보다 유의적으로 낮았다. 간 조직의 CAT 활성은 고지방 홍차군이 고지방 대조군에 비하여 유의적으로 높았고, 간 조직의 SOD 활성, GSH-Px 활성은 식이군 간에 유의적인 차이가 없었다. 결론적으로 고지방식이를 섭취한 성장기 암컷 쥐에게 녹차와 홍차를 섭취시켰을 때, 고지방 홍차군은 혈중 중성지방과 동맥경화지수가 고지방 대조군에 비해서 유의적으로 낮았고, 간 조직의 CAT 활성은 유의적으로 높았으며, 간 조직의 MDA 함량은 녹차군과 홍차군이 대조군보다 유의적으로 낮아 차의 섭취는 혈중 지질 개선과 항산화 효소 활성에 유리한 것으로 나타났다. The present study was designed to investigate the effects of green tea and black tea on serum lipids and antioxidant enzymes in rats fed a high fat diet. Thirty-two male Sprague-Dawley rats weighing 50 ± 10 g were divided into four groups and were given green tea and black tea powder diets (40 g/kg diet) for 6 weeks. The results of the study indicated that food intake and food efficiency ratios did not significantly vary between the groups. Bodyweight gain was significantly higher in the high fat diet groups than in the control group. Within the high fat diet group, the level of serum triglycerides and the atherogenic index were significantly lower in the black tea powder group than in the high fat control group. The concentration of total cholesterol and LDL-cholesterol were not significantly affected by the experimental diet within the high fat groups. HDL-cholesterol was significantly lower in the high fat diet groups than in the control group. The concentration of lipid peroxidation, MDA (malondialdehyde), was not significantly affected by the experimental diet. The activity of superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GSH-Px) in the liver tissues of the experimental groups were not significantly different. However, the activity of catalase was significantly higher in the black tea group than in the high fat control group. In conclusion, the 4% green tea and black tea supplemented diet had a beneficial effect on serum triglycerides, atherogenic index, and catalase activity in growing rats.

활동적 비디오 게임을 활용한 신체활동이 고지방식이 후 혈관기능에 미치는 영향

윤은선,박수현,이용희,안의수,제세영 한국운동생리학회(구 한국운동과학회) 2013 운동과학 Vol.22 No.1

본 연구의 목적은 고지방 식이 섭취 후 활동적 비디오 게임을 이용한 신체활동이 혈관기능에 미치는 영향에 대해 알아보는 데 있다. 피험자는 정상체중의 건강한 성인 16명(남자 9명, 여자 7명, 나이 24±4세, 체질량지수 22.4±2.1 ㎏/㎡)을 대상으로 하였으며 모든 피험자가 신체활동 처치와 통제 처치에 모두 참여하는 cross-over design으로 설계하였다. 고지방식이는 총 1,257 kcal의 햄버거를 섭취하였다. 신체활동은 고지방 식이 섭취 후 30분에 50분간 활동적 비디오 게임(50분)을 실시하였다. 종속변인으로 혈중지질(총 콜레스테롤, 중성지방, 저밀도 지단백 콜레스테롤, 고밀도 지단백 콜레스테롤), 혈압, 혈관기능(상완동맥 혈류 의존성 혈관 이완능, 경동맥-대퇴동맥 맥파전파속도)을 측정하였으며, 측정시기는 고지방 식이 전, 고지방 식이 후 3시간, 고지방 식이 후 5시간으로 하였다. 연구 결과, 일시적 고지방식이는 활동적 비디오 게임 처치와 통제처치 모두 혈중 중성지방 농도를 유의하게 증가시켰으나(시기 효과, p=0.001) 두 처치 간 유의한 차이는 없었다. 혈관내피세포 기능은 고지방 식이 후 3시간에 통제처치에서는 감소된 반면(사전:9.32±2.86 %, 식후 3시간:8.13±3.56 %), 활동적 비디오 게임 처치에서는 혈관내피세포 기능이 개선되는 경향을 보였으나 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았다(사전:8.74±3.13 %, 식후 3시간:9.21±3.40 %). 경동맥-대퇴동맥 맥파전파속도는 고지방 식이 후 변화를 보이지 않았으며 처치 간 차이 또한 나타나지 않았다. 본 연구의 결과를 종합해 보면, 고지방 식이 후 활동적 비디오 게임의 실시는 혈중 중성지방 증가를 유의하게 감소시키지 못하였으며, 고지방식이로 인한 혈관내피세포 기능 및 동맥경직도 변화를 개선시키지 못하였다. 따라서 건강한 성인에게 활동적 비디오 게임은 고지방 식이에 따른 혈관 기능 변화에 있어 운동의 보호적 효과를 얻기에 운동강도 및 운동량이 부족한 것으로 사료된다. A high fat meal transiently decreases vascular function, while acute aerobic exercise improves vascular function. Active video games are now highly popular and play a role in promoting physical activity. Although studies suggest that acute aerobic exercise attenuates high fat meal induced vascular dysfunction, but it is not clear whether an active video game could attenuate vascular dysfunction after a high fat meal. We tested the hypothesis that an active video game would partial l y prevent the unfavorable effect of vascular function by high fat meal in young adults. Using a randomized cross over design, sixteen healthy young subjects (male 9, female 7;age 24±4 yrs, BMI 22.4±2.1 ㎏/㎡) were assigned to both an active video game(AVG:50 minutes) and a seated rest(CON) after a high fat meal. Lipid profiles, blood pressure, and vascular function measured at baseline, 3 and 5 hours after a high fat meal. Vascular function was measured by endothelial function(brachial artery flow mediated dilation;FMD) and arterial stiffness(carotid-femoral pulse wave velocity;C-F PWV). Blood triglyceride levels were significantly increased in two treatment conditions after a high fat meal and did not significantly different between two groups(AVG:74.06±43.36, 160.63±106.20, 126.81±91.41 mg/dl;CON:70.06±38.67, 168.38±85.89, 128.75±87.26 mg/dl, p=0.878). FMD was decreased in the CON (9.32±2.86 to 8.13±3.56 %), but increased in the AVG (8.74±3.13 % to 9.21±3.40 %) at 3 hr after a high fat meal. However, there was no significantly different between two groups (p=0.189). C-F PWV was similarly decreased in two treatment conditions after a high fat meal and did not significantly different between two groups (AVG:6.39±1.12, 6.08±0.94, 6.38±1.07 m/s;CON:6.34±0.85, 6.19±0.89, 6.28±1.01 m/s, p=0.483). These findings show that a high fat meal caused a temporary decrease in endothelial function, but these decreases were not significantly attenuated in the group with active video game compare to the group with seated rest. Therefore, active video game may not have a cardioprotective effect in young healthy adults exposed to acute high fat meal.

운동과 홍삼섭취가 고지방식이 노화흰쥐의 혈관에서 산화적 스트레스, eNOS에 미치는 영향

이진 ( Jin Lee ) 한국스포츠정책과학원(구 한국스포츠개발원) 2013 체육과학연구 Vol.24 No.1

노화와 고지방식이에 따른 혈관은 산화적 스트레스와 관련된 인자들을 유발하며, 장기간 지속된 산화적 스트레스는 표적 장기의 세포들을 손상시킨다. 운동과 홍삼은 항산화효소들을 활성시키고, 산화적스트레스로부터 보호한다고 알려져 있다. 이에 이 연구에서는 고지방식이 노화흰쥐의 혈관에서 산화적스트레스 표지자, 항산화효소, Ang Ⅱ, 그리고 eNOS 발현을 조사하고 운동과 홍삼섭취를 병행하여 그 차이에 따른 효과를 규명하는데 목적을 두고 조사하였다. 연구대상은 SD계 숫컷 흰쥐를 이용하여 D-galactose (D-gal)를 투여하여 노화를 유도하였고, 모두 6군으로 8마리씩 나누어 다음과 같이 분류하였다. 2개월령 청년그룹 (Y-C), 노화그룹(O-C), 노화고지방그룹(OHF), 노화고지방 운동그룹(OHF-Ex), 노화고지방 운동+홍삼그룹(OHF-Ex+RG), 그리고 노화고지방 홍삼그룹(OHF-RG)이며, 노화유도는 D-gal (50mg/kg)로 매일 주입하여 총 9주간 시행하였고, 식이는 일반식이와 고지방식이로 하였다. 운동으로는 수영을 시행하였고, 방법은 주당 5회 60분씩 총 8주간 수행하였으며, 홍삼섭취(200mg/kg)는 8주 동안 경구 투여하였다. 혈관에서 산화적 스트레스 표지자인 MDA, TBARS, Ang Ⅱ는 노화고지방식이그룹이 증가하였으며, 운동군, 홍삼군, 그리고 운동+홍삼군의 GPx, SOD, eNOS는 증가하였다. 그러므로 이상의 경과를 종합하면 운동과 홍삼섭취 그리고 복합처치는 고지방식이 노화혈관에서 산화적 스트레스와 Ang Ⅱ를 억제함으로써 혈관손상 억제효과가 있을 것으로 생각된다. Aging vascular with high fat diet (HF) is associated with an increased risk of oxidative stress and long term oxidative stress causes cell damage in target organs. Exercise (Ex) and Korean red ginseng (RG) are known to activity anti-oxidants enzyme and protect from oxidative stress. Thus, the purpose of this study was to examine effect of Ex and RG on antioxidantive enzymes, Angiotensin Ⅱ (Ang Ⅱ), and endothelial nitric oxide synthase (eNOS) in aorta tissue of aging rats with HF for 8 weeks. The aging model rats induced by D-galatose (D-gal) using SD rats and divided into 6 groups: (1) Young control group (Y-C), (2) Old control group (O-C), (3) O-C with HF group (OHF), (4) OHF with Ex group (OHF-Ex), (5) O-Ex with RG (OHF-Ex+RG), OHF with RG (OHF-RG). The D-gal injection (50 mg/kg) was given to intraperitoneally and fed an HF. The swimming was performed for 60min/day and the RG supplementation was orally given 200mg/kg/day. The MDA, TBARS and Ang Ⅱ were elevated in the OHF group. The GPx, SOD, eNOS were increased in OHF-Ex, OHF-Ex+RG, and OHF-RG groups. These results suggest that Ex, RG or combination has a beneficial effect in inhibiting oxidative stress and Ang Ⅱ in aging rat aorta.

고지방식이를 섭취한 성장기 쥐에서 꾸지뽕잎이 혈중 지질 농도 및 항산화 효소활성에 미치는 영향

박은혜(Eun-Hye Park),최미자(Mi-Ja Choi) 한국차학회 2020 한국차학회지 Vol.26 No.4

꾸지뽕잎이 고지방식이를 섭취한 성장기 수컷 쥐에서 혈중 지질 농도와 간 지질 함량 및 항산화 효소활성에 미치는 영향을 아래와 같이 요약하였다. 평균 식이섭취량은 고지방군이 대조군과 고지방+꾸지뽕군에 비하여 유의적으로 낮았고(p<0.05), 체중증가량도 유의적으로 낮았다(p<0.05). 식이효율은 고지방군, 고지방+꾸지뽕군이 대조군에 비하여 유의적으로 높았다(p<0.05). 혈중 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤은 고지방+꾸지뽕군이 고지방군에 비하여 유의적으로 낮았다(p<0.05). 혈중 중성지방, HDL-콜레스테롤, 동맥경화지수는 고지방, 꾸지뽕 섭취에 따른 유의적인 차이가 없었다. 간의 총 콜레스테롤과 중성지방 함량은 고지방, 꾸지뽕 섭취에 따른 유의적인 차이가 없었다. 간 조직의 MDA 함량은 고지방군과 고지방+꾸지뽕군이 대조군에 비하여 유의적으로 높았다(p<0.05). 간 조직의 SOD 활성은 고지방+꾸지뽕군이 대조군과 고지방군에 비하여 유의적으로 높았으며(p<0.05), GSH-Px 활성, CAT 활성은 고지방, 꾸지뽕 섭취에 따른 유의적인 차이가 없었다. 결론적으로 고지방을 유도한 성장기 쥐에게 꾸지뽕잎 10%(100 g/kg dry diet) 첨가식이를 섭취시켰을 때 혈중 총 콜레스테롤과LDL-콜레스테롤은 유의적으로 낮았고, 간 조직의 SOD 활성은 유의적으로 높게 나타났다. 따라서 꾸지뽕잎은고지방을 섭취한 성장기 수컷 쥐에게 혈중 콜레스테롤 및 간 조직의 SOD 활성에 개선 효과를 보였다. The purpose of this study was to investigate the effects of Cudrania tricuspidata on serum lipids and antioxidant enzymes in growing rats fed a high-fat lard diet for six weeks. Twenty-four male Sprague-Dawley rats (body weight 50-60 g) were divided into three groups: control, high-fat diet (lard at 200 g/kg), and high-fat diet + Cudrania tricuspidata (lard 200 g/kg + Cudrania tricuspidata 100 g/kg). The results of the study indicate that mean intake was significantly lower for subjects in the high-fat diet group than for those in the control group and the high-fat + Cudrania tricuspidata group. Body weight gain was significantly lower in the high-fat diet group than in the control group and the high-fat diet + Cudrania tricuspidata group. The food efficiency ratio was significantly higher in the high-fat diet and high-fat + Cudrania tricuspidata groups than in the control group. The levels of serum total cholesterol and LDL cholesterol were significantly lower in the high-fat diet + Cudrania tricuspidata group than in the high-fat diet group. The levels of serum triglycerides and HDL cholesterol, and the atherogenic index (AI) did not significantly differ among the groups. The levels of liver total cholesterol and triglycerides did not significantly differ between the high-fat diet and the Cudrania tricuspidata-supplemented diet. The concentration of lipid peroxidation by measuring malondialdehyde (MDA) was significantly higher in high-fat diet group and in the Cudrania tricuspidata group than in the control group. Antioxidant enzymes in liver tissue, such as superoxide dismutase (SOD), were significantly higher in the high-fat diet + Cudrania tricuspidata group than in the control group and the high-fat diet group. Glutathione peroxidase (GSH-Px) and catalase (CAT) did not significantly differ between the lard-only diet and the Cudrania tricuspidata-supplemented diet. In conclusion, it is possible that Cudrania tricuspidata-supplemented diets may produce positive results on serum total cholesterol, LDL cholesterol, and antioxidant enzymes (such as SOD) in liver tissue.

복합생약추출물이 고지방식이를 급여한 쥐의 비만 억제에 미치는 영향

박종배,이혜숙,황석연,홍승복,김희동,윤치영 한국피부과학연구원 2011 대한피부미용학회지 Vol.9 No.1

This study was conducted to investigate the anti-obesity of combined plant extracts(Mori folium and Mori cortex radicis, 7:3) in male Sprague-Dawley rats(180 ± 3 g) fed high fat diets for 8 week. Experimental groups were divided into 5 groups; a normal diet group(ND), a high fat diet group(HFD), a high fat diet and combined plant extracts 1% group(HFD+ 1%), a high fat diet and combined plant extracts 3% group(HFD+3%) and a high fat diet and combined plant extracts 5% group(HFD+5%). The body weight of HFD group were heavier than those of ND group, whereas those of groups administered combined plant extracts were gradually decreased after 6 weeks. The activity of serum AST that were significantly increased by the high fat diet were significantly decreased after combined plant extracts administration. Levels of serum triglyceride and LDL-cholesterol significantly reduced in the combined plant extracts administered groups compared with HFD group. There were no differences in the levels of serum total cholesterol and HDL-cholesterol between experimental groups. Theses results suggest that combined plant extracts may inhibit obesity in rat fed HFD. 본 연구는 고지방식이로 비만이 유도된 흰쥐에서 복합생약추출물로 인한 체중, 혈청 지질 대사 개선 및 항비만에 미치는 효과를 살펴보기 위하여 4주령 된 흰쥐 수컷 50마리를 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 고지방식이와 복합생약추출물 급여군(HFD+1%, 3%, 5%)군으로 나누어 8주간 실시하였다. 정상식이군과 비교하여 고지방식이군은 체중이 증가하였고, 복합생약추출물을 첨가한 시험물질 급여군은 6주 이후 체중 증가가 억제되었다. 고지방식이로 증가되어진 혈청 중의 AST 활성, 중성지방, LDL-콜레스테롤 함량도 복합생약추출물을 첨가한 시험물질 급여로 감소되었다. 혈청 중 ALT 활성, ALP 활성은 실험군 간에 유의한 차가 없었다. 혈청 중의 총콜레스테롤 함량은 감소하는 경향을 나타내었지만 유의성은 나타나지 않았고, HDL-콜레스테롤 함량은 정상식이군에 비하여 감소하는 경향을 나타내었지만 고지방식이와 복합생약추출물을 혼합투여 하였을 경우에는 현저한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 이러한 결과들로부터 복합생약추출물의 비만 억제 효과를 관찰할 수 있었고, 향후 보다 심층 있는 연구를 통하여 비만 관련 의약품, 건강기능성 식품의 소재로써 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Artemisia capillaries Herbal Acupuncture Improves Metabolic Abnormalities in High Fat Diet-induced Obese ICR Mice

유은주,서병관,황보영,김종인,강성길 대한침구의학회 2011 대한침구의학회지 Vol.28 No.1

. 목적 : 인진약침이 고지방식이로 유발된 비만 ICR mice에서 비만 및 동반 대사이상에 미치는 효과와 그 기전을 연구하고자 한다. 방법 : 인진약침의 비만 예방효과를 검증하기 위하여, 4주간 고지방식이를 급여하면서 150mg/kg 또는 300mg/kg의 인진약침을 양측 비수(BL_(20))에 교대로 매일 피하에 시술하였다. 또한 인진약침의 비만 치료효과를 검증하기 위하여, 4주간 고지방식이를 급여한 비만 ICR mice에 추가 4주간 고지방식이를 유지하면서 300 mg/kg 인진약침액과 vehicle control로써 등량의 distilled water를 양측 비수(BL_(20))에 교대로 매일 피하에 약침시술하였다. 인진약침의 항비만효과와 기전을 알아보기 위해, 체중, blood glucose, insulin, total chole- sterol, triglyceride, non-esterified fatty acid (NEFA), AST, ALT levels 등 대사지표를 측정하고 부고환조직의 조직학적 관찰을 시행하였으며, AMPK activation과 adipocyte differentiation, fatty acid β-oxidation 및 thermogenesis와 관련된 gene expressions을 평가하였다. 결과 : 인진약침의 치료를 통하여 고지방식이 급여로 인한 체중의 증가가 억제되었을 뿐만 아니라, 비만ICR mice의 체중을 감소시켰으며, glucose 및 lipid homeostasis를 개선시켰으며 지방조직의 증식을 억제하였다. AMPK의 phosphorylation과 CPT-1 및 UCP2의 발현을 증가시켰으며, PPAR-γ, C/EBPα, aP2, LPL,FAS, SCD-1의 발현을 억제하였다. 결론 : 인진약침은 고지방식이 유도 동물모델에서 비만 및 동반 대사이상을 개선시키는 효과가 있으며, 이는 식이억제에 의한 2차적 효과라기 보다는 energy expenditure를 증가시키고, pre-adipocyte differentiation 및 proliferation을 억제하며, lipogenesis를 억제하고 lipolysis를 증가시키는 효과에 의한 것으로 사료된다.

트레드밀 운동이 고지방 식이 유도 비만 쥐의 골격근 인슐린 신호 경로에 미치는 영향

김혜영 ( Hye Young Kim ),우진희 ( Jin Hee Woo ),여남희 ( Nam Hwoh Yeo ),강성훈 ( Sung Hwun Kang ),신기옥 ( Ki Ok Shin ) 한국스포츠정책과학원(구 한국스포츠개발원) 2012 체육과학연구 Vol.23 No.3

이 연구는 고지방식이 유발 비만 쥐의 8주간 규칙적인 트레드밀 운동이 인슐린 신호 전달 경로인 IRS-1/PI3K/Akt 단백질 수준과 mTOR 경로인 mTOR/mTORC1/S6K1의 변화를 살펴보기 위하여 실시하였다. 실험동물은 4주령 sprague-dawley rat 수컷 24마리를 1주간의 적응기간을 둔 뒤, 15주간 고지방식이로 비만을 유도하였다. 실험 동물은 고지방식이군(OD, n=8), 고지방식이 훈련군(ODT, n=8), 정상식이군(ND, n=8)으로 분류하였다. 트레드밀 운동은 1~4주는 주 5회 40분간 실시하였으며, 5~8주는 주5회 60분간 실시하였다. 그 결과 IRS-1과 PI3K는 OD군이 ND와 ODT군에 비해 유의하게 낮게 나타났다(p<0.05). 그리고 mTOR와 S6K1은 OD군이 ND와 ODT군에 비해 유의한 차이가 나타났다(p<0.05). 따라서 고지방식이 비만 유발 쥐의 8주간 규칙적인 트레드밀 운동은 골격근의 인슐린 신호 경로인 IRS-1과 PI3K 단백질 수준 향상에 긍정적 영향을 주며, 또한 mTOR 경로에서 S6K1을 개선시키는 것으로 나타나, 인슐린 신호경로와 S6K1의 변화를 통해 인슐린 민감성의 향상을 가져온 것으로 사료된다. The purpose of the study is to investigate how regular treadmill exercise for 8 weeks affects on expression of insulin pathway (IRS-1/PI3K/Akt) which is crucial signaling pathway to modulate insulin homeostasis on skeletal muscle for obese rats induced by high fat diet for 14 weeks and what is the relation between insulin pathway and mTORC1-S6K1 (mTOR pathway) which controls insulin pathway. The subject of this study was 24 white male rats of Sprague-dawley and we induced them to be obesity by diet for 14 weeks with water after the environmental adaptation for a week. Animals were divided three groups which are obesity diet group (OD, n=8), obesity diet training (ODT, n=8) and normal diet group (ND, n=8). They performed treadmill exercise for 40 minute 5 times a week for 1 to 4 weeks. For 5 to 8 weeks, treadmill exercise was performed for 60 minute 5 times a week. As a result, IRS-1 and PI3K were significantly decreased in OD group compared with ND group and significantly increased in ODT group compared with OD group (p<0.05). Although p-Akt was not significantly change, it tended to support previous studies (p<0.05). Also, mTORC1 was not significantly changed among groups. But S6K1 was significantly decreased in OD group compared with ND group and increased in ODT group compared with OD group. Therefore, we concluded that regular treadmill exercise for 8 weeks increased IRS-1 and PI3K protein levels affected on positive insulin signaling pathway. Furthermore, not overexpression of mTORC1-S6K1 but leading the change of S6K1 caused differentiation of insulin signaling steps according to muscular fiber.

중강도 운동과 케르세틴 투여가 최대운동 후 고지방식이 쥐의 면역반응에 미치는 영향

장학영 ( Hak Young Jang ),박희근 ( Hee Geun Park ),이왕록 ( Wang Lok Lee ) 한국운동생리학회(구 한국운동과학회) 2014 운동과학 Vol.23 No.2

본 연구는 고지방식이 쥐를 대상으로 저지방식이를 병행한 중강도 운동과 케르세틴 투여가 일회성 최대운동후 복강대식세포와 비장세포에서의 염증성사이토카인과 비장세포에서의 Th1/Th2 사이토카인 발현량을 분석하여 면역반응을 살펴보고자 하였다. C57BL/6 마우스를 대상으로 8주간 고지방식이(45% fat diet) 후 8주간의 저지방식이와 함께 통제군(HLC, n=8), 케르세틴 투여군(HLQ, n=8), 운동군(HLE, n=8)으로 분류하였다. 8주간의 저지방식이(10% fat diet)와 함께 중강도 운동군은 트레드밀 운동(10-22 m/min. 30-60 min, 5 days/week)을 실시하였으며, 케르세틴 투여는 10 mg/kg 농도로 주 5회 경구투여 하였다. 일회성 최대운동은 실험동물 희생 24시간 전에 25 m/min(VO2max 80-85%)의 속도로 60분간 실시하였다. 8주간의 처치 후 획득한 복강대식세포는 Lipopolysacharide를 0, 0.5, 1.0 μg/ml 농도로 처치한 24시간 후, 비장세포는 Concanavalin A를 0, 5, 10μg/ml 농도로 처치한 48시간후 현탁액을 회수하여 전염증성 사이토카인(TNF-α, IL-6, IL-1β), Th1 사이토카인(IL-2, IFN-γ), Th2 사이토카인(IL-4, IL-10)을 ELISA kit를 이용하여 분석하였다. 체중은 HLE 그룹이 HLC 그룹과 HLQ 그룹보다 유의하게 감소하였다. 전염증성 사이토카인인 TNF-α는 복강대식세포에서 HLE 그룹이 HLC 그룹과 HLQ 그룹보다 유의한 감소를 보였고, IL-6의 경우 복강대식세포와 비장세포에서 HLE 그룹이 HLC 그룹과 HLQ 그룹보다 유의하게 감소하였다. 또한 비장세포의 Th2 사이토카인인 IL-10에서 HLE 그룹이 HLC 그룹과 HLQ 그룹보다 유의한 증가를 보였다. 하지만 본 연구에서 실시한 케르세틴 투여는 유의한 효과를 보이지 않았다. 본 연구 결과 고지방식이후 저지방식이를 병행한 중강도 운동 실시는 일회성 최대 후 면역세포에서의 염증성사이토카인 발현감소를 보여 항염증효과가 있음을 보여주었으며, 비장세포의 Th2 사이토카인 발현을 증가시켜 면역세포의 면역기능 향상에 긍정적인 효과를 미치는 것으로 사료된다. The purpose of this study was to investigate the effect of exercise training and quercetin supplementation with low fat diet on pro-inflammation and Th1/Th2 cytokine production by antigen-stimulation after one bout maximal exercise on immunocompetence in high fat diet mice. To accomplish the purpose of this study, C57BL/6 male mice were fed high fat diet (45% fat diet) for 8 weeks. Then these mice were divided into 3 groups: HLC (high fat diet and low fat diet for 8 weeks as the control, n=8), HLQ (high fat diet and low fat diet for 8 weeks with quercetin supplementation, n=8) or HLE (high fat diet and low fat diet for 8 weeks with moderate exercise training, n=8). Quercetin (10 mg/kg) was administrated once a day, 5 days/week for 8 weeks. Exercise training was performed for 8 weeks on a treadmill running for 30-60 min/day at 10- 22m/min, 0% grade, 5 days/week. Just before killing the mice, all the mice performed maximal exercise 60 minutes at a speed of 25 m/min (VO2max 80-85%) as an exercise-induced fatigue. Peritoneal macrophage was collected and stimulated by lipopolysacharide (0, 0.5, 1.0μg/ml) for 24 h and splenocyte stimulated by concanavalin A (0, 5, 10 μg/ml) for 48 h. Then pro-inflammatory cytokine (TNF-α, IL-6, IL-1β) and Th1(IL-2, IFN-γ)/Th2(IL-4, IL-10) cytokine were measured by ELISA kit. As a result, body weight, TNF-α and IL-6 were significantly reduced in HLE compared to HLC and HLQ. Also, IL-10 was increased in HLE compared to HLC and HLQ. These findings suggest that moderate exercise training has beneficial effects on body weight and immunocompetence in high fat diet mice.

지구성 운동에 의한 PPARβ의 발현이 고지방 식이에 의한 골격근 미토콘드리아 H₂O₂의 배출과 GLUT4 발현에 미치는 영향

고진호(KohJin-ho),김기진(KimKi-jin) 한국체육학회 2017 한국체육학회지 Vol.56 No.4

고지방 식이는 골격근 미토콘드리아로부터 hydrogen peroxide (H2O2) 배출을 증가시키며, 과도한 H2O2의 배출은 인슐린 저항성의 원인이다. 본 연구는 지구성 운동에 의한 Peroxisome proliferator-activated receptor β/δ (PPARβ/δ, PPARβ)의 발현이 고지방 식이에 의한 미토콘드리아 H2O2의 배출을 감소시킬 수 있는지 확인하는 것이다. 생쥐는 8 주간 고지방 식이, 지구성운동 또는 지구성 운동과 고지방 식이를 병행 실시하였으며, 포화지방산에 의한 근세포(myotube) 미토콘드리아의 H2O2 배출과 항산화 효소에 대한 PPARβ의 효과를 살펴보기 위해 PPARβ, sodium palmitate 또는 PPARβ와 sodium palmitate를 병행 처치하였다. 8주간 고지방 식이는 골격근 미토콘드리아로부터 H2O2 의 배출을 증가시키며 glucose transporter 4 (GLUT4)와 superoxide dismutase (SOD)2의 발현을 유의하게 감소시켰다. 그러나 8주간 지구성 운동은 SOD2, catalase 및 GLUT4의 발현을 증가시켰으며, 고지방 식이에 의한 골격근 미토콘드리아의 H2O2 배출을 감소시켰다. 또한 근세포에 PPARβ의 과발현은 SOD2, catalase 및 GLUT4를 증가시켰으며, 포화지방산에 의한 미토콘드리아 H2O2의 배출을 감소시켰다. 따라서 지구성 운동에 의하여 증가된 PPARβ는 SOD2, catalase 를 증가시키며, 이는 고지방 식이에 의한 골격근 미토콘드리아로부터 H2O2의 배출을 감소시켜 GLUT4의 발현 감소를차단한다. Chronic high fat diet (HFD) induced excessive hydrogen peroxide (H2O2) emission from mitochondria in skeletal muscle results in an increase insulin resistance. The aim of this study was to identify the effects of PPARβ induced by endurance exercise on excessive H2O2 emission from mitochondria in skeletal muscle by HFD. Studies of HFD, endurance treadmill exercise (Ex) and HFD+Ex in mice were conducted for 8 weeks. PPARβ transfection, sodium palmitate or PPARβ + sodium palmitate treatments in C2C12 myotubes were conducted to identify PPARβ effects on mitochondrial H2O2 emission induced by saturated fatty acids. HFD fed mice for 8 weeks result in an increase mitochondrial H2O2 emission and a decrease GLUT and SOD2, but endurance exercise for 8 weeks result in an increase SOD2, catalase and GLUT4 expression, and a decrease mitochondrial H2O2 emission in skeletal muscle. SOD2, catalase and GLUT4 expression were increased in myotubes by PPARβ overexpression result in a decrease mitochondrial H2O2 emission induced by palmitate. We concluded that an increased PPARβ by endurance exercise increases SOD2 and catalase that results in a decrease mitochondrial H2O2 emission, and blocks a decrease in GLUT4 expression.

트레드밀 운동과 L-arginine 투여가 고지방식이 흰쥐의 성장호르몬, 체중 및 복부지방에 미치는 영향

우도영(Do Young Woo),안응남(Eung Nam An) 한국체육측정평가학회 2010 한국체육측정평가학회지 Vol.12 No.2

본 연구에서는 성장호르몬 대사에 관여하는 유산소 운동과 L-arginine에 대한 효과를 알아보기 위하여 고지방 식이 섭취로 유도된 비만 흰쥐에서 트레드밀 운동과 L-arginine (150 mg/kg) 투여가 체중, 식이섭취량, 성장호르몬, 그리고 복부비만에 미치는 영향을 관찰함으로써 비만에 대한 효과를 알아보고자 하였다. 본 연구의 대상은 6주령 된 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐 50마리를 구입하여 32마리를 무작위 추출하여, 지방이 전체 칼로리의 60%를 차지하는 고지방식이사료(high fat diet # D12492, Reserh Diets Inc., USA)를 섭취한 고지방식이군(high fat diet; HF)을 대조집단으로 하여 트레드밀 운동(EX)과 L-arginine 투여(LA)가 체중 및 지방대사에 미치는 영향을 알아보기 위하여 HF군(n=8), HF+EX군(n=8), HF+LA 섭취군(n=8) 및 HF+EX+LA 섭취군(n=8)의 각 4개 군으로 분류하여 12주간의 실험을 실시하였다. 체중의 변화와 식이섭취량은 사전, 4주, 8주, 12주를 측정하여, 집단 및 시기 간의 이원반복변량분석을 적용하였으며, 그룹별 성장호르몬 농도와 복부지방량 측정은 일원변량분석을 적용하였고, 사후검증으로 Tukey`s 테스트를 적용하였다. 통계적 유의수준은 5%를 기준으로 하였다. 식이섭취량에서는 각 실험집단의 차이가 없었으나, 체중은 트레드밀 운동집단과 L-arginine 투여집단 그리고 L-arginine 투여와 트레드밀 운동을 실시한 복합처치집단 모두 유의하게 감소하였다. 또한 복부지방 조직 무게에서도 트레드밀 운동집단과 L-arginine 투여와 트레드밀 운동을 병행한 복합처치집단에서 유의하게 감소하였다. 혈청 성장호르몬 농도는 대조집단에 비하여 트레드밀 운동집단과 L-arginine 투여집단 그리고 L-arginine 투여와 트레드밀 운동을 실시한 복합처치집단 모두에서 유의하게 증가하였다. 결론적으로 트레드밀 운동과 L-arginine 투여가 성장호르몬의 농도를 증가시키는 방법으로 체중 및 지질 대사에 영향을 미쳐 체지방 형성을 억제함으로써 항비만 효과를 나타낼 수 있을 것으로 사료된다. 또한 트레드밀 운동과 L-arginine 투여를 병행할 경우에 복부지방량에서 단독 투여군에 비하여 더 많은 감소를 보여 운동과 L-arginine 투여의 병행이 체지방 감소에 보다 긍정적으로 작용할 수 있을 것으로 사료된다. The aims of this investigation was to examine the anti-obesity effects of treadmill exercise and oral administration with L-arginine in the high-fat diet induced obestiy rats. It is to analysis changes in body weight, food intake, abdomianl fat and growth hormone. Experimental rats were divided into 4 different experimental groups incluing an HF (high fat control; n=8), HF+LA (high fat+L-arginine oral administration; n=8), HF+EX (high fat+treadmill exercise), and HF+LA+EX (high fat+L-arginine oral administration+tredmill exercise; n=8). Rats were fed experimental diets supplemented with L-arginine at the level of 150 mg/kg/day for 4 weeks. Rats of HF+EX group and HF+LA+EX group performed tredmill exercise training at 60 min/day for 12 weeks. The body weight and abdominal fat mass were significantly decreased in HF+LA, HF+EX, and HF+LA+EX compared with HF group despite that food intake was not differed amone the experimental groups. However, The plasma growth hormone was significantly increased in HF+LA, HF+EX, and HF+LA+EX compared with HF group. These results suggested that the L-arginine oral administration and the regular aerobic exercise made the increase of anti-obesity effect in high-fat diet induced obesity rats.