STZ-유도 당뇨병 마우스에서 香附子-川芎 배합 추출물의 항당뇨 및 항고혈압 효과
Antidiabetic and Antihypertensive Effects of Extract of Cyperi Rhizoma and Ligustici Rhizoma in STZ-induced Diabetes Mice
배순화(성결대학교); 마행덕(성결대학교)
9권 2호, 87~100쪽
초록
본 연구는 약용작물의 산업화 및 활용 가능성을 증대시키기 위한 일환으로, 향부자(Cyperi rhizoma)와 천궁(Ligustici rhizoma)의 배합 추출물(ECL)의 항당뇨 및 항고혈압 효과를 평가하고, 그 작용 기전을 효소, 세포, 동물 수준에서 규명하고자 하였다. 효소 모델에서는 α -glucosidase에 대한 억제 효과는 유의하지 않았으나, 정상 마우스를 대상으로 한 자당 내성검사(OSTT) 및 포도당 내성검사(OGTT)에서 ECL은 혈당 상승을 유의하게 억제하여 α -glucosidase 이외의 경로를 통한 항당뇨 효과 가능성을 시사하였다. 또한, 안지오텐신 전환효소(ACE)의 활성을 억제함으로써 항고혈압 기전도 확인되었다. 세포 수준의 실험에서는RIN-m5F 췌장 β-세포에서 인슐린 분비를 유도하고, L6 근세포에서는 포도당 흡수를 유의하게 증가시켰다. 아울러 혈관내피세포(EA-hy926)에서는 산화질소(NO) 생성을 촉진하여 혈관 이완과 관련된 항고혈압 효과도 확인되었다. STZ로 유도된 당뇨병 마우스 모델에서 4주간ECL을 경구 투여한 결과, 공복혈당, 당화혈색소, 체중 감소, 인슐린 분비, 혈압 및 당뇨 합병증 등이 유의하게 개선되었으며, 혈청 NO 수치도 증가하였다. 이러한 결과는 향부자와 천궁배합 추출물이 인슐린 분비 및 포도당 흡수를 증가시키고, ACE 억제와 NO 생성을 통해 당뇨병과 고혈압을 동시에 개선할 수 있는 기능성 천연물임을 시사하며, 건강기능식품 및 천연의약품 소재로서의 산업화 가능성을 제시한다.
Abstract
In order to enhance the potential for the industrialization and the utilization of medicinal crops, this study evaluated the anti-diabetic and anti-hypertensive effects of extract of Cyperi rhizoma and Ligustici rhizoma (ECL), respectively known as Xiangbuja (香附子) and Chuengkung (川芎) in Korea, and established possible mechanisms of anti-diabetic and anti-hypertensive actions of ECL in the levels of enzyme, cells, and animals. In enzyme models using α-glucosidase and angiotensin converting enzyme (ACE), ECL had no significant effect on α-glucosidase activity. Nevertheless, ECL significantly reduced blood glucose levels for both oral sucrose tolerance test and oral glucose tolerance test using normal mice, suggesting that ECL may reduce blood glucose levels via other anti-diabetic pathways. ECL also significantly inhibited ACE activity, suggesting that ECL may have anti-hypertensive activity via ACE inactivation. In cell models using RIN-m5f β-cells, L6 myotubes and EA-hy926 endothelial cells, ECL stimulated RIN-m5f β-cells to secret insulin, and significantly enhanced glucose uptake in L6 myotubes. These results suggest that ECL may exert its anti-diabetic effects not only by stimulating insulin secretion but also by increasing glucose uptake. In addition, ECL significantly enhanced nitric oxide (NO) production in EA-hy926 endothelial cells, suggesting that ECL may exert its anti-hypertensive effect by augmenting NO production. In STZ-induced diabetic mice, oral treatment with ECL once a day for 4 weeks significantly improved fasting blood glucose, glycosylated hemoglobin, insulin secretion, body weight loose, NO production, diabetic complication, and blood pressure. These results suggest that ECL may improve diabetes and hypertension in STZ-induced diabetic mice. Taken together, the extract of C. rhizoma and L. rhizoma may ameliorate diabetes via its increase in insulin secretion and glucose uptake, and may improve hypertension via decreased ACE activity and increased NO production.
- 발행기관:
- 지속가능경영학회
- 분류:
- 경영학