The Protective Effects of Ethanol Extract of Wild Simulated Ginseng on Carbon Tetrachloride Induced Acute Hepatic Injury in Mouse

사염화탄소 유발 급성 간독성 생쥐모델에서 산양삼 에탄올 추출물의 간 보호 효과

The wild simulated ginseng (WSG) has been effectively used in folk medicine as a remedy against hepatic disease, hypertension and arthritic disease. However, there is still lack of scientific proof about its antioxidant capability. The present study has been conducted to evaluate the protective role of the WSG ethanol extract in the CCl4-induced oxidative stress and resultant hepatic disfunction in ICR mice. The electron donating abilities and IC50 of WSG etnanol extract were 76.86 ${\pm}$ 1.06% and 33.3 ${\mu}g$/mL (that of ascobic acid was 16.5 ${\mu}g$/mL), respectively. Total antioxidant status of WSG extract was 2.13 ${\pm}$ 0.06 mmoL/mg, while the values of ascorbic acid and BHT were 3.63 ${\pm}$ 0.06 and 3.12 ${\pm}$ 0.02, respectively. ICR mice (aged 3weeks) were fed for 4 weeks on AIN-93M diet and had free access to food and water. The animals were divided into three groups: normal group (intraperitoneally (i.p) injected with PBS at 100 ${\mu}L$/mouse), group C; CCl4-induced and without any treatment. (i.p injected only PBS, 100 ${\mu}L$ /mice), group G; CCl4-induced and treated with WSG (i.p injected with 5 mg WSG extract per mouse, suspended in 100 ${\mu}L$ phosphate buffer). After the i.p. injection of WSG or PBS (5 times for 7weeks), all mice were administered CCl4 in olive oil at the last day of the experiment, except for normal group. The normal group was administered only olive oil. Determination of plasma triglyceride, total cholersterol, fasting glucose and GPT activity was performed using automatic blood analyzer. To evaluate the protective effect against the oxidative stress, DNA fragmentation and TBARS were determined in blood leucocytes and RBC and hepatocyte, respectively. Body and organs weights and food intake did not show significant differences among the groups. Blood total cholesterol of group G was similar to that of normal group, which was the lowest in group C. The fasting blood glucose level was the highest in normal group (205.20 ${\pm}$ 135.24), which were decreased in group C (134.2 ${\pm}$ 79.31) and group G (126.48 ${\pm}$ 77.05). TBARS values in a red blood cell and hepatic tisuue homogenate were lower in group G comparing to the group C. DNA% in tail, tail length (TL) and tail moment (TM) of blood leucoocytes showed the highest values in group C (20.11 ${\pm}$ 2.47, 17.36 ${\pm}$ 2.58, 94.11 ${\pm}$ 12.29) and they were significantly diminished in group G (9.63 ${\pm}$ 1.19, 7.04 ${\pm}$ 1.50, 38.64 ${\pm}$ 7.60). In conclusion, wild simulated ginseng might be a protective agent against the oxidative stress.

본 연구에서는 총항산화능 및 DPPH radicals 소거활성도를 통하여 항산화능을 확인한 산양삼 에탄올 추출물이 사염화탄소 투여로 급성 손상이 유도된 생쥐의 간에 대하여 보호 효능이 있는지를 확인하고자 하였다. 생리적 지표물질로 혈장 지질, GPT 활성, 혈장과 간의 TBARS 및 항산화효소 활성, 혈액 백혈구의 DNA fragmentation 등을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 산양삼의 DPPH radicals 소거능은 76.85 ${\pm}$ 1.06%, IC50은 33.3 ${\mu}g$/mL였으며 총 항산화능은 2.13 ${\pm}$ 0.06 mmoL/mg으로 양성대조군으로 사용한 아스코르브산 (96.45 ${\pm}$ 0.07%, IC50 = 16.5 ${\mu}g$/mL, 3.63 ${\pm}$ 0.06 mmoL/mg)과 BHT (95.40 ${\pm}$ 0.71%, 3.12 ${\pm}$ 0.02 mmoL/mg) 보다는 낮았지만 천연물질로써는 높은 수준을 보였다. 장기 무게 및 식이 섭취량은 산양삼 추출물 투여 및 사염화탄소 처치 여부에 따라서 어떤 차이도 보이지 않았다. 혈장의 GPT와 혈중 트리글리세리드의 경우 정상대조군에 비해 사염화탄소단독투여군에서 유의하게 낮았으며, 산양삼 추출물 투여군에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 혈청 총콜레스테롤 농도는 사염화탄소단독 투여군 (84.5 ${\pm}$ 23.0 mg/dL)이 정상 대조군 (140.6 ${\pm}$ 30.3 mg/dL)에 비하여 유의하게 감소하였으며, 산양삼 추출물 투여군 (130.68 ${\pm}$ 31.33 mg/dL)은 정상대조군과 같은 수준이었다 (p < 0.001). 사염화탄소 단독투여군의 간조직에서 TBARS는 정상대조군 (N)에 비해 28.64% 유의하게 증가하였으며 산양삼 추출물 투여군은 정상대조군과 비슷한 수치를 보였으나 (p < 0.001) 적혈구내의 TBARS는 세 군간의 유의한 차이가 없었다. 간조직의 SOD의 활성은 산양삼 추출물 투여군에서 유의하게 증가하였으며, 적혈구에서는 이러한 차이를 보이지 않았다. 그리고 적혈구내 GPx 활성은 사염화탄소 투여에 의해 20.1% 유의한 감소를 보였으며, 산양삼 추출액을 투여받은 군은 정상대조군의 수준을 유지하였다. 사염화탄소 투여군에서 혈장 백혈구의 tail DNA, tail length, tail moment 모든 값은 정상대조군에 비하여 각각 84.4%, 98.8%, 123.7% 증가하였으며, 산양삼 투여군에서는 이 모든 수치가 대조군의 수준으로 감소하였다 (p < 0.001). 이상의 결과를 종합해 보면 5일간 산양삼 에탄올 추출물을 미리 투여한 후 사염화탄소로 급성 간 손상을 유도하였을 때 혈 중 콜레스테롤 대사를 개선하고, 간의 지질 과산화를 효과적으로 억제하였으며 간의 SOD와 적혈구 GPx의 효소 활성을 대조군 이상으로 유지시키고, 산화적 손상으로부터 DNA를 보호하는 등의 일부 생리 활성을 확인하였다. 그러나 이런 산양삼의 항산화 활성의 작용 기전에 대하여 확실히 규명되어 있지 않아 추후보다 세부적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.