누에나방(Bombyx mori L.) 번데기 분말 섭취가 마우스의 저항성운동 훈련 후 근육량 증가에 미치는 영향

김이슬,김희빈,전병덕,이동운,류승필,Kim, Yiseul,Kim, Heebin,Jeon, Byungduk,Lee, Dong Woon,Ryu, Sungpil 한국응용곤충학회 2016 한국응용곤충학회지 Vol.55 No.1

식용곤충은 대체 식량자원으로 관심이 증가되고 있다. 본 연구의 목적은 누에나방 번데기 분말 섭취 유무에 따른 저항성운동 훈련(등장성 수축)이 ICR 마우스의 근육량 증가에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위하여 ICR 마우스 28마리를 대조군(CON), 저항성운동 훈련군(EX), 누에나방 번데기 분말 섭취군(SP), 누에나방 번데기분말 섭취 저항성운동 훈련군(SPEX)으로 그룹 당 각각 7마리씩 분류하였다. 체중증가율은 EX와 SPEX가 CON과 SP에 비해 유의하게 억제되었다. 혈중 총 단백질 농도는 SPEX가 다른 그룹에 비하여 가장 높았다. 알부민 농도 변화는 운동훈련 병행 시에만 증가하였다. 혈액 GOT와 GPT 수준은 유의차가 없었다. Akt와 Gsk-$3{\beta}$의 단백질 발현의 유의차는 없었다. 그러나 번데기 분말 섭취 시 Akt 증가 및 Gsk-$3{\beta}$의 감소 경향이 나타났다. 비복근 근육 양은 저항성 운동 훈련을 하였을 때만 증가하였다. 그리고 또한, 번데기 분말 섭취 시 근육량은 유의차가 없었으나 증가하는 경향을 보였다. 이러한 결과는 저항성 운동훈련과 누에나방 번데기 분말 섭취는 간독성을 유발하지 않고 근육량을 증가시킬 수 있다는 점을 시사한다. 그러나 보다 상세한 결과를 제시하기 위해 부가적인 연구가 필요할 것이다. Edible insects are an interesting alternative global food resource. The purpose of this study was to investigate whether ingestion of silkworm (Bombyx mori) pupae powder with and without resistance exercise training (isometric contraction training) increased muscle mass in ICR mice. To achieve this, 28 ICR mice were grouped into control (CON), resistance exercise training (EX), silkworm pupae powder ingested control (SP), and silkworm powder ingestion with resistance exercise training (SPEX) groups. The change in body weight ratio was significantly decreased in the EX and SPEX groups compared to the CON and SP groups. Total blood protein levels were the highest in SPEX mice compared to those in other groups. The albumin concentration increased only in the EX group. Blood GOT and GPT levels were not significantly affected. Changes in Akt and Gsk-$3{\beta}$ protein expression were not significant but there was a tendency for Akt to increase and for Gsk-$3{\beta}$ to increase following the ingestion of the powder. The size of the gastrocnemius muscle increased significantly in response to resistance exercise training only. Furthermore, the ingestion of silkworm pupae powder tended to increase muscle mass without significance. These results suggested that the ingestion of silkworm pupae powder with resistance exercise training might enhance muscle mass without hepatotoxicity. However, future study may be needed to obtained detailed results and practical suggestions.

고강도의 윙게이트 테스트 후 식초섭취에 의한 회복기의 에너지기질 변화 연구

Young Ju Song(송영주),Sungpil Ryu(류승필) 한국생명과학회 2010 생명과학회지 Vol.20 No.9

본 연구에서는 탈진적인 고강도의 운동 후 현미식초 섭취에 의한 2시간에 걸친 회복기의 에너지기질 변화를 분석하고자 7명의 건강한 대학생을 대상으로 3회의 반복적인 윙게이트 테스트를 통하여 피로를 유발하고 15분이 경과되었을 때 현미식초(brown-rice vinegar, BRV) 또는 물(control, CON)을 섭취시켰다. 채혈은 테스트 전, 후, 회복기 30분, 60분, 그리고 120분에 각각 채혈하였으며, 혈중 글루코스, 젖산, 유리지방산, 암모니아, 그리고 코티졸을 분석하였다. 회복 120분이 경과되었을 때, 4회째의 윙게이트 테스트를 실시하여 3회째에 대한 회복율을 계산하였다. 호흡수, 산소포화도, 그리고 심박수는 유의한 변화는 나타나지 않았다. 혈중 글루코스는 회복 120분에 CON이 BRV에 비하여 유의하게 낮았으며, 혈중 젖산과 암모니아 농도는 회복 60분과 120분에 BRV가 유의하게 낮았고, BRV에서 회복 60분과 120분에 유리지방산 농도가 유의하게 높았다. 윙게이트 테스트의 최대파워 회복율과 체중당 최대파워의 회복 율은 BRV에서 유의한 증가가 나타났다. 이러한 결과는 탈진적인 고강도의 운동 후 현미식초의 섭취에 의해 피로의 회복이 촉진되며, 하루에 두 번 혹은 그 이상 개최되는 경기에 있어서도 효과적인 영양보조물로 사용될 수 있다는 점을 시사한다. We investigated the effect of brown-rice vinegar (BRV) ingestion after strenuous Wingate tests on energy substrates during a 2 hr recovery period. For this, seven healthy male adolescents were chosen as subjects. They performed 3 Wingate tests to induce fatigue, after which they ingested brown-rice vinegar (BRV) drink and/or water as a control (CON) after 15 min of the test. Blood was obtained pre-exercise and 30 min, 60 min, and 120 min post-exercise, and blood glucose, lactate, free fatty acids, ammonia, and cortisol were analyzed. After 120 min of recovery period, the 4th Wingate test was conducted to calculate the power recovery ratio of the 3rd and 4th trials. Breathing frequency, oxygen saturation, and heart rate did not show significant changes. Blood glucose level was lower in CON than BRV after 120 min of recovery, and blood lactate and ammonia levels were lower in BRV at 60 and 120 min. The higher free fatty acids were found at 60 and 120 min in BRV. In addition, Wingate power recovery ratio of peak power and peak power/body weight was significantly higher in BRV compared to CON. These results suggested that BRV ingestion after strenuous exercise facilitates fatigue recovery. Therefore, BRV might be effectively used as an ergogenic aid for events in which competitors compete two or more times a day.

산양삼 첨가 고지방식이가 골격근의 항세포사멸에 대한 작용 연구

서효빈 ( Hyobin Seo ),김판기 ( Pan Gi Kim ),류승필 ( Sungpil Ryu ) 한국산림과학회 2015 한국산림과학회지 Vol.104 No.3

The purpose of this study was to investigate the anti-apoptosis-related protein expression in skeletal muscle of rats with different amount of mountain ginseng (MG) added high-fat diet fed. Twenty-four Sprague Dawley male rats were divided into the high-fat diet control group (CON), 0.5% of MG added diet group (MG1), and 1.0% of MG added diet group (MG2) with eight rats each. The P53, anti-apoptotic protein, was significantly lower in MG2 than CON and MG1. The bcl-2 and bcl-xl, however, were not significantly different from MG1 but from CON. The caspase-9 and -3, were significantly lower in MG groups than CON. In addition, it was dramatically lower in MG2. These results suggested that MG addition to the high-fat diet suppressed p53 protein expression and enhanced anti-apoptototic protein expression. MG may be a positive effects on health as a medicinal plant.

벼메뚜기(Oxya chinensis sinuosa Mistshenko) 분말 섭취와 유산소성 운동훈련에 의한 마우스의 에너지 대사 변화

김이슬,전병덕,최석립,김우철,이동운,류승필,Kim, Yiseul,Jeon, Byungduk,Choi, Seokrip,Kim, Woocheol,Lee, Dong Woon,Ryu, Sungpil 한국응용곤충학회 2016 한국응용곤충학회지 Vol.55 No.1

본 연구의 목적은 벼메뚜기(Oxya chinensis sinuosa) 분말 섭취가 유산소성 운동훈련(트레드밀 달리기)의 병행 유무에 의해 ICR 생쥐의 에너지 대사를 증가시키는지를 알아보고자 하는 것이다. 이 목적을 달성하기 위하여, 28 마리의 ICR 생쥐를 보통식 대조군(CON), 보통식 대조군으로서 운동훈련 병행군(COEX), 벼메뚜기 분말이 혼합된 사료 섭취군(GH), 그리고 벼메뚜기 분말이 혼합된 사료를 섭취함과 동시에 운동훈련을 병행군(GHEX)으로 구분하였다. 벼메뚜기 분말 사료섭취 및 운동은 6주간 진행하였다. 체중증가율은 유의하지 않았다. 지방량은 GH와 GHEX에서 유의하게 감소하였다. 혈중 glutamic oxaloacetic transaminase와 glutamic pyruvic transaminase 수준은 처치 집단간 변화가 없었다. 제2형 당수송체 및 제4형 당수송체는 처치 집단간 유의한 차이가 없었다. GHEX의 fibronectin type III domain-containing protein 5 단백질 발현량이 가장 높았다. AMP-activated protein kinase 단백질 수준은 GHEX에서 유의하게 증가하였다. Glycogen synthase kinase 3 beta 단백질 발현량은 GHEX가 CON과 비교할 때 감소하였다. 이러한 결과들은 벼메뚜기 분말을 섭취하면서 지구성 운동훈련을 하는 경우에 에너지 대사에 영향을 준다는 것을 제시하고 있다. The purpose of this study was to analyze the effect of grasshopper (Oxya chinensis sinuosa) powder ingestion with/without aerobic exercise (treadmill running) on energy metabolism. To achieve this purpose, 28 Institute of Cancer Research (ICR) mice were divided into four groups: normal diet control group (CON), a normal diet with exercise control group (COEX), a grasshopper powder-supplemented diet group (GH), and a grasshopper powder-supplemented diet with exercise group (GHEX). Duration of the powder ingestion and aerobic exercise training were 6 weeks. Body weight gain ratio was not significant. Fat mass significantly decreased in GH and GHEX. There were no changes in blood glutamic oxaloacetic transaminase and glutamic pyruvic transaminase levels between groups. Glucose transporter type 2 and glucose transporter type 4 protein levels were not significantly different between groups. Fibronectin type III domain-containing protein 5 level was the highest in GHEX. AMP-activated protein kinase level significantly increased in GHEX compared to the levels in the other groups. Glycogen synthase kinase 3 beta protein level was reduced in GHEX compared to that in CON. These results suggest that grasshopper powder ingestion and endurance exercise training influence energy metabolism.

Differences of Garlic Powder Ingestion and Exercise Training on Blood Lipids, MDA and SOD in Rats

Byung-Duk Jeon(전병덕),Jin-Ha Kim(김진하),Sungpil Ryu(류승필) 한국생명과학회 2009 생명과학회지 Vol.19 No.10

본 연구는 운동훈련과 마늘가루 섭취가 혈중지질과 항산화활성에 미치는 영향을 조사한 것으로서 28마리의 SD계 수컷 흰쥐를 사용하여 고지방식이와 함께 마늘분(500 ㎎/㎏)을 사료에 혼합시켜 섭취시켰다. 집단은 대조군(CON), 운동군(EXE), 마늘군(GAR), 그리고 마늘분과 운동훈련 병행군(GAREXE)로 각각 구분하였다. EXE와 GAREXE는 트레드밀 달리기를 4주동안 실시하였다. 지방량(장간막, 신주위, 부고환주위)의 정량과 혈중 글루코스, 중성지방(Triglyceride: TG), 총콜레스테롤(Total cholesterol: TC), 고밀도지단백콜레스테롤(High density lipoprotein cholesterol: HDL-C), 저밀도지단백콜레스테롤(Low density lipoprotein cholesterol: LDL-C) 등을 분석하였다. 간조직의 MDA (Malondialdehyde)와 SOD (Superoxide dismutase) 활성을 분석하였다. GAREXE의 체중은 다른 집단에 비하여 통계적으로 유의하게 낮은 것으로 나타났으며(p<0.05), GAR과 GAREXE이 경우에 지방량 역시 유의하게 낮은 것으로 나타났다(p<0.05). 혈중 글루코스는 CON이 다른 집단에 비하여 통계적으로 유의하게 높은 것으로 나타났으며 (p<0.05), TG는 GAR과 GAREXE가 다른 집단에 비하여 유의하게 낮은 것으로 나타났다. TC는 GAREXE가 CON 및 GAR에 비하여 통계적으로 유의하게 낮은 것으로 나타났으며(p<0.05), HDL-C는 CON에 비하여 EXE와 GAR에서 유의하게 개선된 것으로 나타났으며(p<0.05), GAREXE는 EXE에 비하여 유의하게 높은 농도를 나타내었다(p<0.05). MDA 함량은 GAREXE가 EXE에 비하여 유의하게 낮은 것으로 나타났으며(p<0.05), SOD 활성은 CON에 비하여 다른 집단에서 유의하게 높은 것으로 나타났다(p<0.05). GAREXE의 경우에 EXE와 GAR에 비하여 유의하게 높은 것으로 나타나 운동과 병행할 경우의 유의한 상승효과가 나타났다(p<0.05). 이러한 결과를 볼 때, 운동훈련을 실시하는 경우에 마늘분 섭취는 혈중 글루코스를 낮추고, 혈중지질을 개선하는데 효과가 있으며, 항산화효과 역시 나타났다고 생각된다. 추후 마늘의 추출법, 제조공정, 섭취방법 등에 대한 다양한 연구방법적 접근을 통해서 마늘이 가지고 있는 다양한 효과에 대한 검증이 필요하다고 사료된다. This study investigated the effect of exercise training and garlic powder ingestion on blood lipids and antioxidants activity in rats. Twenty-eight male Sprague Dawley rats were fed a high-fat diet with or without garlic powder (500 ㎎/㎏) for four weeks as grouped in control (CON), exercise (EXE), garlic (GAR), and garlic + exercise training (GAREXE), respectively. EXE and GAREXE were trained on the treadmill for the same periods. Weight of fats (mesentery, perirenal, and epididymal) were weighed and blood glucose, triglycerides (TG), total cholesterol (TC), and high density lipoprotein- cholesterol (HDL-C) were analyzed and low density lipoprotein-cholesterol (LDL-C) was calculated. Malondialdehyde (MDA) and superoxide dismutase (SOD) for lipid peroxidation were analyzed in liver tissue. Body weight in GAREXE was significantly lower in the statistics than that in other groups (p<0.05), and the volume of fat in GAR and GAREXE was also much lower (p <0.05). Blood glucose was significantly lower in EXE and GAR (p<0.05), however, there was no effect of exercise training. Blood TG was lower in GAR and GAREXE (p<0.05), however, there was no effect of exercise training. HDL-C was significantly improved in EXE and GAR compared to CON (p<0.05), and GAREXE was higher than EXE (p<0.05). MDA content was considerably lower in GAREXE compared to EXE (p<0.05), and SOD activity was much higher in other groups compared to CON (p<0.05). In addition, GAREXE was significantly higher than EXE and GAR, thus there was significant increase when a garlic diet was carried out together with exercise (p<0.05). These results suggested that garlic powder ingestion during the training periods had a beneficial effect of lowering glucose and enhancing blood lipids profiles. Moreover, it also has antioxidant effects, which means that it could possibly suppress aging. It is necessary to inspect various effects of garlic with a variety of research methods regarding sampling process, production process, intake method, etc.

Effects of Opuntia humifusa Supplementation on Lipid Peroxidation and SOD Protein Expression in the Liver, Kidney, and Skeletal Muscle of Rats Fed a High-fat Diet

Daekeun Kwon(권대근),Junyong Kang(강준용),Jinho Park(박진호),Sungpil Ryu(류승필),Youngju Song(송영주) 한국생명과학회 2012 생명과학회지 Vol.22 No.7

본 연구는 안정 시 고지방식이 흰쥐의 신장, 간장 그리고 골격근에서 지질과산화와 SOD 단백질 발현에 손바닥 선인장 보충이 미치는 효과에 대하여 연구하였다. SD계 수컷 흰쥐 16마리를 무작위로 대조군(CG, n=8)과 실험군(EG, n=8)으로 분류하였다. 8주 동안 대조군은 고지방식이를 부하하였으며, 실험군은 5% 손바닥선인장을 보충식이하였다. 본 실험결과, 간장과 신장의 MDA 농도는 EG군이 CG군에 비해 유의하게 낮게 나타났다(p<0.01). 또한 골격근의 MDA 농도도 EG군이 CG군에 비해 높은 경향이 나타났으나, 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았다. Cu,Zn-SOD 단백질 발현은 신장에서EG군이 CG군에 비해 유의하게 증가하였다(p<0.01). Mn-SOD 단백질 발현은 골격근에서 EG군이 CG군에 비해 유의하게 증가하였다(p<0.01). 이상의 결과로부터 손바닥선인장 보충이 고지방식이 흰쥐의 지질과산화 억제작용과 SOD단백질 발현이 기관특이적인 반응의 항산화 효과가 있는 것으로 나타났다. This study was conducted to investigate the effects of Opuntia humifusa supplementation on lipid peroxidation and superoxide dismutase (SOD) protein expression at resting state in various organs of rats fed a high-fat diet. Sixteen Sprague-Dawley male rats, 6 weeks of age, were randomly divided into two groups: a control diet group (CG, n=8) and an experimental diet group (EG, n=8). They were given a high-fat diet (CG) or a diet supplemented with 5% of O. humifusa (EG) or 8 weeks. The results showed that the malondialdehyde (MDA) levels of the kidney and the liver were significantly lower in the EG group than in the CG group (p<0.01). In addition, the MDA levels in the skeletal muscle of the EG group tended to be lower than those in the CG group, but this difference was not significant. The Cu, Zn-SOD protein expression in the kidney of the EG group was significantly increased compared with that of the CG group (p<0.01). The Mn-SOD protein expression in the skeletal muscle of the EG group was significantly increased compared with that of the CG group (p<0.01). These results suggest that O. humifusa supplementation has antioxidative properties, which are exerted in a specific organ manner, and that it inhibits the action of lipid peroxidation and the expression of SOD in rats fed a high-fat diet.

Differences of Wood Vinegar Ingestion and Exercise Training on Blood Lipids, MDA, and SOD Activities in Rats

Jong-Suk Kang(강종석),Sea-Hyun Kim(김세현),Pan-Gi Kim(김판기),Dong-Woon Lee(이동운),Sungpil Ryu(류승필) 한국생명과학회 2009 생명과학회지 Vol.19 No.9

본 연구는 운동훈련과 목초액의 장기섭취가 혈중 지질성분 및 항산화활성에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 28마리의 Sprague Dawley 수컷 쥐를 이용하여 대조군(CON), 운동군(EXE), 목초액섭취군(VIN), 그리고 목초액과 운동군을 병행한 군(VINEXE)으로 각각 7마리씩 구분하였다. 식이는 고지방식이(40%)를 기본으로 하였으며, 운동군은 4주간의 트레드밀 달리기하였으며, 목초액은 경구투여하였다. 목초액을 섭취하지 않는 집단에게는 동일한 양의 증류수를 경구투여하여 동일한 스트레스를 유지할 수 있도록 하였다. 체중의 변화는 운동 후반기에 CON에 비하여 VINEXE이 유의하게 억제되는 것으로 나타났다(p<0.05). 지방량의 변화는 VIN 및 EXE군에서 유의한 상승의 억제가 나타났으며(p<0.05), VINEXE 역시 동일한 결과가 나타났다(p<0.05). 혈액성분 중 글루코스와 암모니아는 CON에 비하여 다른 집단에서 유의하게 낮은 것으로 나타났으며(p<0.05). 혈중 지질 중 TC, LDL-C는 CON에 비하여 다른 집단이 유의하게 낮은 것으로 나타났으며, VINEXE의 유의한 상승효과가 나타났다(p<0.05). HDL-C는 EXE와 VINEXE군에서 유의하게 개선되는 것으로 나타났다(p<0.05). MDA 함량은 각각의 집단간 모두 유의한 변화를 보였으며(p<0.05), SOD 활성은 VIN과 VINEXE가 다른 집단에 비하여 유의하게 높은 것으로 나타났다(p<0.05). 이상과 같은 결과를 볼 때 4주간의 운동을 하는 동안 목초액 섭취는 체중 증가 억제 및 혈중 지질성분의 개선, 그리고 지질과산화 억제로 나타나며, 건강 증진에 도움을 줄 수 있을 것이라는 점을 시사하고 있다. The purpose of this study is to identify the effects of exercise training and oak tree wood vinegar ingestion on the blood lipids and antioxidant activities of rats. The subjects were 28 Sprague Dawley male rats, and they were assigned into four groups (n=7, respectively): the control group (CON), the exercise group (EXE), the vinegar ingestion group (VIN), and the vinegar ingestion and exercise training group (VINEXE). The diet was based on high fat and oral administration of oak tree wood vinegar. The rats that were not given oak tree wood vinegar were given the same amount of distilled water orally in order to maintain the same level of stress. They were exercise trained on motor-driven treadmills during a four-week session. Weight changes in the VINEXE were significantly inhibited in the later period of exercise, when compared to the CON (p<0.05). Fat increase was significantly suppressed in VIN and EXE (p<0.05), and a synergistic effect was discovered in the VINEXE (p<0.05). Glucose and ammonia levels were significantly reduced in the EXE, VIN, and VINEXE compared to the CON (p<0.05). In blood lipids, TC and LDL-C were significantly enhanced in the EXE, VIN, and VINEXE compared to the CON (p<0.05), while HDL-C was significantly improved in the EXE and VINEXE (p<0.05). Liver MDA contents showed significant changes in each group (p<0.05), and SOD activities were significantly enhanced in the VIN and the VINEXE when compared to other groups (p<0.05). Therefore, oak tree wood vinegar ingestion with exercise training for four weeks may result in inhibition of weight gain, improvement of blood lipids, and inhibition of lipid peroxidation, contributing to health promotion.

솔잎 분말 첨가 섭취와 수영훈련이 에너지 대사 기질에 미치는 영향

서효빈(Hyobin Seo),구본문(Bon-Moon Koo),최석립(Seokrip Choi),김우철(Woocheol Kim),류승필(Sungpil Ryu) 한국생활환경학회 2015 한국생활환경학회지 Vol.22 No.2

The purpose of this study is to observe the effects of pine needles powder intake and athletic training on the energy metabolic substrates. To achieve this purpose, 42 Sprague-Dawley male rats were selected to feed pine needles powder and swimming exercise for 5 weeks. There was no significant difference in the weight increase rate while intaking pine needles powder and exercising at the same time. Compared to the swimming exercise group, high cholesterol diet group and high cholesterol diet+swimming exercise group, the pine needles powder intaking group and pine needles powder intake+swimming exercise group suppressed AMPK expression, significantly. Thus, for the result of GLUT-2 and GLUT-4 which are the glucose transporter of liver and skeletal muscle, the pine needles powder intaking group and pine needles powder intake+swimming exercise group showed significantly higher expression. For the glycogen content of liver and muscle, the pine needles powder intaking group and pine needles powder intake+swimming exercise group increased significantly. Therefore, the findings of this study would be used as the basal data of exercise nutrient supplements as the pine needles powder intake gives positive effect on the energy storage capacity.