납에 의한 흰쥐의 간 손상에 대한 톳 및 클로렐라 추출물의 간 보호 효과

Abstract

미세먼지는 각종 질환을 일으키는 대기 오염 물질로, 자동차 배출 가스나 공장 굴뚝 등을 통해 주로 배출되며 중국의 황사나 심한 스모그로 인한 미세먼지 노출이 증가하고 있는 추세이다. 미세먼지는 호흡기를 통해 몸속으로 흡입되기 쉬운데 그 미세먼지 속 납 함량은 토양 속 납 함량의 133배에 달하며 흡입된 미세먼지는 우리 몸속의 간과 신장에 다량 축적되어 건강상의 문제를 초래하는 것으로 알려져 있다. 해조류는 한국, 일본, 중국에서 음식으로서 다량섭취해온 식재료로서 다시마, 미역 등의 해조류는 경구섭취를 하였을 때 중금속 배출에 효과가 있다는 연구결과가 존재한다. 본 연구에서는 흰쥐에 납을 복강주사하여 간 손상을 유도하였으며, 해조류인 톳과 클로렐라에서 추출된 단백질을 경구투여하여 납에 의한 흰쥐의 간 손상에서의 보호 효과를 확인하였다. 이후, 흰쥐의 체중 변화량, 간 무게와 간조직의 GOT, GPT, 지질과산화 (TBARS)와 항산화 효소 활성 (GSH, SOD, CAT)을 측정하였으며, 이러한 과정에서 동반되어지는 산화적 스트레스 또는 염증반응에 중요한 역할을 하는 NF-kB, MAPK 경로를 western blot을 통하여 확인하였다. 본 논문의 실험결과를 종합해보면, 체중은 톳 및 클로렐라 추출물을 투여하였을 때 납의 축적으로 인한 체중의 손실 회복이 확인되었으며, 간 무게의 변화는 유의적 차이가 없는 것으로 확인되었다. GOT, GPT의 경우 납을 단독처리한 군에서 유의적으로 증가하였으나, 톳과 클로렐라를 경구투여 할 경우 대조군 수준으로 감소하는 경향을 보였다. 지질과산화는 납 단독 처리군에서 유의적으로 증가하였고 톳과 클로렐라를 경구투여 하였을 때 농도 의존적으로 유의성 있게 감소함을 확인하였다. 항산화효소의 경우 SOD 활성 측정에서는 납 투여로 간 손상이 유발되어 효소 활성의 증가를 보였고 톳 및 클로렐라 추출물 투여군에서는 농도 의존적으로 SOD 활성이 감소하였다. CAT 활성 측정에서는 Pb군에서 활성이 감소하였고 추출물 투여군에서 미미하지만 증가한 경향이 나타났는데 H2O2가 지속적으로 빠르게 해독되지 못하고 체내에 머물면서 간조직에 영향을 주는 것으로 해석된다. GSH 측정에서 납을 단독처리한 군에서 활성이 유의적으로 감소하였고 톳 및 클로렐라 추출물 투여군에서는 농도 의존적으로 증가하였다. 산화적 스트레스 또는 염증반응에 중요한 역할을 하는 NF-kB, MAPK 경로를 확인한 결과는 대조군과 납 처리군을 비교하였을 때, 납 처리군의 발현이 높게 나타났고, 톳과 클로렐라를 투여한 처리군이 납 단독 처리군에 비해 발현량이 작은 것을 확인하였다. 이로써, 톳과 클로렐라 추출물의 경구투여가 납에 의한 간 손상에 보호 효과를 가지는 것으로 보이며, 톳과 클로렐라 추출물로 호흡기를 통하여 흡입되는 납에 대한 간 보호효과를 가지는 건강기능식품 등의 개발 가능성이 있는 것으로 보인다.

Fine or ultra-fine Particulate matter (PM) less than 10 μm in diameter is an air pollutant causing various pulmonary diseases. These particles are often referred to as PM 10. It is mainly discharged through automobile exhaust gas or factory chimney, and the exposure of PM 10 due to yellow dust or severe smog from China. PM 10 is easily absorbed into the body through the respiratory system. Its lead content in the fine dust is 133 times of the lead content in the soil, and it is known that the inhaled PM10 accumulates in the liver and the kidney in our body, resulting in a health problem. Studies have shown that seaweeds are foods that have been consumed in large quantities as food in Korea, Japan, and China, and seaweeds such as kelp and sea mustard are effective in the release of heavy metals when ingested orally. In this study, hepatic damage was induced by intraperitoneal injection of lead acetate in rats, and the protective effect of lead acetate-induced hepatic damage on the liver was examined by oral administration of protein extracted from Hizikia fusiforme and chlorella sp. Weight change in rats, liver weights, GOT and GPT of hepatic tissue, Antioxidant enzyme activities (GSH, SOD, CAT) and lipid peroxidation (TBARS) were measured. In this process, NF-kB and MAPK pathways, which play an important role in oxidative stress or inflammatory reaction, were identified by western blot. The experimental results of this paper, body weight was recovered from loss of body weight due to accumulation of lead acetate when Hizikia fusiforme and chlorella sp. extract was administered, and liver weight was not significantly changed. GOT and GPT were significantly increased in the group treated with lead acetate only, Oral administration of Hizikia fusiforme and chlorella sp. tended to decrease to the control level. In the case of antioxidant enzyme, GSH and CAT measurement showed a significant decrease in the activity in the group treated only lead acetate. In the SOD activity assay, hepatotoxicity was induced by lead acetate administration, and enzyme activity was increased. The expression of NF-kB and MAPK pathways, which play an important role in oxidative stress or inflammatory response, was significantly higher in the lead acetate-treated group compared to the control group and HZK/CHL groups, It was confirmed that the expression level was lower than that of the lead acetate-only treatment group. Therefore, oral administration of Hizikia fusiforme and chlorella sp. extracts have protective effects on lead acetate-induced hepatotoxicity.