Antidiabetic Synergetic Effects of Plant Extract-Mixtures in Streptozotocin-Diabetes Rats

Sang Geun Roh(노상근),Jong Hae Kim(김종해),Won Chul Choi(최원철) 한국생명과학회 2009 생명과학회지 Vol.19 No.3

본 연구는 streptozotocin (STZ)으로 당뇨를 유발한 실험쥐에 대한 Psidium guajava L. 잎(Pg), Lagerstroemia speciosa L. 잎(Ls) 추출물 그리고 혼합물 A (Pg, Ls, Morus indica L. 잎 추출물, Pinus densiflora needles 추출물, Acanthopanax senticosus M. roots 추출물)의 효과를 조사하였다. 4주간 streptozotocin (STZ)으로 당뇨를 유발한 실험쥐에 이들 추출물을 섭취시킨 결과 Pg, Ls 그리고 혼합물 A의 섭취는 당뇨 대조군에 비해 혈당을 각각 20%, 14% 그리고 24% 감소시켰다. 또한 이들 추출물의 섭취는 총 콜레스트롤, 중성지방, 유리지방산을 감소시켰고 인슐린과 HDL-콜레스트롤을 효과적으로 증가시켰다. 결론적으로 혼합물 A는 Pg와 Ls 추출물에 비해 혈당 및 지질감소, 인슐린 증가 효과 그리고 기능적으로 손상된 베타세포의 회복이 더 높은 것으로 나타났다. 따라서 혼합물 A는 개별적으로 사용한 Pg와 Ls 추출물에 비해 더욱 유익한 상승효과를 발휘하는 것으로 증명되었다. This study investigates the effects of Psidium guajava L. leaf (Pg), Lagerstroemia speciosa L. leaf (Ls) and mixture A (Pg, Ls, Morus indica L. leaf extract, Pinus densiflora needles extract, Acanthopanax senticosus M. root extract) on streptozotocin (STZ)-diabetes rats. For four weeks, STZ-diabetes rats were fed crystallized extracts of Pg, Ls, and mixture A. Compared to the diabetic control group, extracts of Pg, Ls, and mixture A decreased glucose levels in rats by 20%, 14% and 24% respectively. These extracts also decreased the level of total cholesterol, triglyceride and free fatty acid, compared to the diabetic control group, while effectively increasing levels of insulin and high-density lipoprotein- cholesterol. These results showed that mixture A had greater antihyperglycemic, antihyperlipidemic, and insulin-increasing effects than the Pg and Ls extracts. Mixture A also showed better restoration of damaged beta cell function compared to Pg and Ls extracts. Therefore, it was proved that mixture A provides a beneficial synergistic effect when compared with Pg and Ls extracts used individually.

Antidiabetic Synergistic Effects of Medicinal Plant Extract Mixtures on db/db Mice

Sang Geun Roh(노상근),Won Chul Choi(최원철) 한국생명과학회 2011 생명과학회지 Vol.21 No.2

본 연구는 db/db mice에 대한 구아바 잎(Pg), 바나바 잎(Ls) 추출물 그리고 혼합물 A (바나바, 구아바, 뽕, 솔잎 그리고 가시오가피 뿌리 추출물)의 효과를 조사하였다. 4주간 db/db mice에 이들 추출물을 섭취시킨 결과 Pg, Ls 그리고 혼합물 A의 섭취는 당뇨 대조군에 비해 체중, 혈당, 인슐린을 감소시켰으며 이들 중에서 혼합물 A의 감소효과가 가장 높았다. 이들 추출물은 당뇨 대조군에 비해 총 콜레스테롤, 중성지방, 유리지방산을 감소시켰으며 이들 중에서 혼합물 A의 항고지혈증 효과가 가장 뛰어났다. 또한 혼합물 A는 당뇨 대조군에 비해 Langerhans’ islets의 손상을 유의하게 감소시켰다. 따라서 혼합물 A는 포함된 구성물질의 상호보완적인 약리작용에 의해 체중증가의 부작용이 없이 고혈당을 개선시키는 유익한 상승효과를 발휘한 것으로 나타났다. This study investigates the effects of Psidium guajava L. leaf (Pg) extract, Lagerstroemia speciosa L. leaf (Ls) extract, and mixture A (Pg, Ls, Morus indica L. leaf, Pinus densiflora needles, Acanthopanax senticosus M. roots extract) on db/db mice. For four weeks, db/db mice were fed powdered extracts of Pg, Ls, and mixture A. Compared to the diabetic control, extracts of Pg, Ls and mixture A decreased body weight, glucose and insulin. The greatest decreases were caused by mixture A. These extracts decreased the levels of total cholesterol, triglyceride and free fatty acid compared to the diabetic control. The antihyperlipidemic effect of mixture A was the greatest. Mixture A also significantly decreased injuries of Langerhans’ islets compared to the diabetic control. Mixture A showed a beneficial synergistic effect due to the supplementary pharmacological actions of the ingredients in contains, indicating that it improved hyperglycemia without the side effect of weight gain.

Antidiabetic Effects of Leaves Extracts of Psidium guajava L. and Lagerstroemia speciosa L. in STZ-induced Rats

Sang Geun Roh(노상근),Kyun Ha Kim(김균하),Won Chul Choi(최원철) 한국생명과학회 2009 생명과학회지 Vol.19 No.1

구아바(Psidium guajava L.)와 바나바(Lagerstroemia speciosa L.)는 항당뇨 효과를 갖는 대표적인 약용식물로 알려져 있다. 이들 식물은 다양한 폴리페놀(polyphenol) 성분을 함유하며 당뇨병의 치료에 효과적으로 작용한다. 따라서 본 연구는 이들 추출물을 streptozotocin (STZ)으로 당뇨를 유발한 실험쥐에 섭취시켜 항당뇨 효과를 상호 비교하였다. STZ으로 당뇨를 유발한 실험쥐에 구아바 및 바나바 잎 추출물을 섭취시킨 결과 당뇨쥐에 비해 혈당은 약19-32%, 총콜레스테롤(total cholesterol)은 약 24-46%, 중성지방(triglyceride)은 22-67% 그리고 유리지방산(free fatty acid)은 49-71% 감소하였고 또한 인슐린 분비와 췌장에 존재하는 베타세포의 회복도 증가되었다. 한편 구아바 추출물의 섭취가 바나바 추출물의 섭취에 비해 항당뇨 효과가 더 높았는데 그 이유는 바나바 잎에 포함된 친수성 폴리페놀(polyphenol) 성분이 에탄올 추출과정에서 대부분 추출되지 않았고 또한 추출된 코로소릭산(corosolic acid)은 지금까지 알려진 것과는 달리 항당뇨 활성이 낮았기 때문이다. Guava (Psidium guajava L.) and banaba (Lagerstroemia speciosa L.) are well known as medicinal plants for their antidiabetic effects. These contain a great deal of polyphenol compound and work on the treatment of diabetes mellitus effectively. In this study, the extracts of guava and banaba are consumed by streptozotocin (STZ) induced diabetic rats to compare the antidiabetic effects. According to the comparison result, the glucose level of those STZ-induced diabetic rats has decreased by 19-32%, total cholesterol by 24-46%, triglyceride by 22-67% and free fatty acid by 49-71% approximately compared to the diabetic rats, while the generation of insulin and the recovery of beta cells have increased. However, the result showed that the antidiabetic effect of guava extracts was higher than that of banaba extracts. This is because the hydrophilic polyphenol compounds contained in banaba leaves were not extracted during the ethanol extraction process, and the antidiabetic activity of the extracted corosolic acid was low to surprise.

Inhibition of Apoptosis by Nitric Oxide in MCF-7 Cells

Kyun Ha Kim(김균하),Sang Geun Roh(노상근),Hae-Ryun Park(박혜원),Won Chul Choi(최원철) 한국생명과학회 2009 생명과학회지 Vol.19 No.2

Nitric oxide (NO)는 세포 안의 다양한 생리학적, 병리학적 조건에서 확산, 세포 간 messenger와 같은 다양한 기능이 있으며, NO는 암세포나 macrophage 등과 같은 세포에서는 apoptosis를 유도하고, 정상세포나 내피 세포에서는 apoptosis를 억제한다고 보고되어져 있다. NO가 유방암 세포주인 MCF-7 세포에서는 apoptosis를 유도하는지 확인하기 위해 NO donor인 SIN-1을 처리하였다. SIN-1은 48시간 처리 시에도 세포 생존율에 영향을 주지 않았고, 세포주기나 성장 패턴에도 아무런 변화를 주지 않았다. 그러나 p53의 발현은 SIN-1 처리 시간에 따라 증가하였고, bcl-2, MDM2, p21의 발현도 함께 증가하였다. Bax의 발현은 SIN-1 처리 시에 변화가 없었다. MCF-7 세포에서 NO에 의한 apoptosis 억제를 보기 위하여, SIN-1을 선처리한 세포에 CoCl₂를 처리하였다. 세포에 CoCl₂ 만을 처리한 군에서는 확연한 apoptosis를 나타내었지만, SIN-1을 24 시간 선처리한 세포에서는 apoptosis를 관찰할 수 없었다. Cobalt Chloride에 의해 감소되었던 p53, MDM2, bcl-2 발현 역시 SIN-1을 24시간 선처리한 세포에서 증가하였다. 이런 결과들은 SIN-1에 의해 발현된 MDM2가 p53의 기능을 막으며, 또한 p21과 bcl-2의 발현이 유도되어 apoptosis를 억제함을 제시한다. Nitric oxide (NO) is a diffusible, multifunctional and transcellular messenger that has been implicated in numerous physiological and pathological conditions. It has been reported that NO induced apoptosis in tumor cells, macrophage cells and inhibited apoptosis in normal cells, endothelial cells. To examine whether NO could induce apoptosis in MCF-7 cells, cells were treated with SIN-1 (3-morpholinosydnonimine), NO donor. Cell viability did not change in SIN-1 treated cells for 48 h and there was no significantly changes in cell cycle progression or growth pattern by FACS analysis. But p53 protein, an apoptosis-related factor, increased SIN-1 treatment time dependently. Bcl-2, MDM2 and p21 were also accumulated. Bax level did not change. A major role of inhibiting apoptosis by NO in MCF-7 cells, cobalt chloride (CoCl₂) was added to cells preincubated with SIN-1. Whereas CoCl₂ treated cells underwent apoptosis, for 24 h SIN-1 preincubated cells were not induced apoptosis. Inactivated proteins, MDM2 and bcl-2, by CoCl₂ levels also increased in SIN-1 pre-treated cells. These results suggested that SIN-1 blocked p53 by MDM2 activation and inhibited apoptosis by inducing p21 and bcl-2 expression.

추출용매 변화에 따른 바나바(Lagerstroemia speciosa Pers.) 잎 추출물의 항당뇨 효과

김균하(Kyun Ha Kim),노상근(Sang Geun Roh),이춘일(Chun-Ri Li),김춘봉(Chun-Feng Jin),김안드레(Andre Kim),최원철(Won Chill Choi) 한국생명과학회 2008 생명과학회지 Vol.18 No.9

본 연구는 바나바 잎 추출 용매에 따른 항당뇨 효과에 관한 것으로 세포 독성 실험을 통하여 인체에 대한 독성이 없음을 확인하였고 β-cell 인슐린 분비 실험을 통하여 항당뇨 효과를 알아보았다. 또한 당뇨 유발쥐를 이용한 인슐린 분비 실험, 체중변화 측정, 혈중 및 혈청의 glucose 농도, 총콜레스테롤 수치, HDL-cholesterol 농도, triglyceride 농도, free fatty acid 농도, langerhans islet에서의 인슐린 분비의 확인을 통해 혈당조절 효과를 비교하였다. 물 혹은 에탄올을 단독으로 이용하여 추출한 추출물이나 70%, 90% 에탄올로 추출한 추출물 보다 열수로 먼저 추출한 후 에탄올로 다시 추출하여 혼합안 추출물이 항당뇨 효과가 더 뛰어남을 알 수 있었다. 이는 친수성(hydrophilic) 유효성분들과 소수성(hydrophobic) 유효성분들의 추출 유무나 함량에 의한 것이다. 특히, 많은 문헌에 언급된 코로소린산이라는 단일 성분(unique)에 의한 항당뇨 효과라기보다는 친수성 및 소수성 폴리페놀 및 항산화성분과 같은 유효성분들이 조합되어(mixture) 항당뇨 효과에 영향을 미치는 것으로 사료된다. This study investigated that the antidiabetic effects of banaba extracts with variety solvents selectivity in vitro and in vivo. Banaba extracts were prepared with water, 70% ethanol, 90% ethanol, 100% ethanol and water-ethanol that of extract twice times sequentially water and ethanol. Cell toxicity and insulin secretion of banaba extracts was tested by MTT (3-[4,5-dimetylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium bromide) assay on hamster insulinoma cell line, HIT-T15. Also we tested that insulin, body weight, blood glucose, total cholesterol, HDL-cholesterol, triglyceride and free fatty acid in streptozotocin diabetic rats. Water-ethanol extract has remarkable antidiabetic effect compare with the other banaba extracts. For water-ethanol extract has both of hydrophilic and hydrophobic antidiabetic materials from banaba. Expecially, corosolic acid, as known as unique polyphenol, has antidiabetic effect studied by many researchers till nowadays. But corosolic acid does not solve in water. Otherwise, we suggest that banaba extract of hydrophilic and hydrophobic materials (polyphenol and antioxidants) mixture more increased antidiabetic effects.