Effect of fermented Hovenia dulcis Thunb fruit water extract on biomarker for liver injury and body weight changes in rats given oral administration of ethanol

헛개열매추출액발효물이 흰쥐의 에탄올 경구투여에 의한 간손상 지표와 체중 감량 완화에 미치는 영향

This study was performed to investigate the effect of fermented Hovenia dulcis Thunb fruit water extract on biomarkers for acute (a) ethanol-induced hangover and chronic (c) ethanol-induced liver injury in rats. For acute ethanol-induced hangover, the rats were administered distilled water (D.W., 10 mL/kg body wt.), Hovenia dulcis Thunb fruit water extract (HWE, 400 mg/10 mL/kg body wt.) and fermented HWE (FHWE, 400 mg/10 mL/kg body wt.), respectively, before 40% ethanol (5 g/kg body wt.) was administered. For chronic ethanol-induced liver injury, the rats were randomly divided into the normal control (cNC), ethanol (cET), cET-HWE and cET-FHWE groups. The cNC and cET groups were administered D.W. (10 mL/kg body wt.) before 40% alcohol (5 g/kg body wt.) was administrered for 21 days. The cET-HWE and cET-FHWE groups were administered HWE (400 mg/10 mL/kg body wt.) and FHWE (400 mg/10 mL/kg body wt.), respectively before 40% ethanol (5 g/kg body wt.) administration for 21 days. For acute ethanol-induced hangover, the serum alcohol and acetaldehyde concentrations were more significantly reduced in the aHWE and aFHWE groups than in the aET group. Moreover, the effect of FHWE was greater than that of HWE. For chronic ethanol-induced liver injury, the serum ethanol, acetaldehyde, ${\gamma}$-glutamyl transpeptidase (${\gamma}$-GTP) levels and the hepatic lipids concentration more significantly dropped in the cET-HWE and cET-FHWE groups than in the cET group. The FHWE administration showed faster recovery of the serum glucose concentration than in the cET and cET-HWE groups. The body weight reduction tended to normalize in the cET-HWE and cET-FHWE groups, which is ideal for chronic ethanol administration. These results suggest that FHWE has a protective effect against ethanol-induced liver damage, as evidenced by its ability to lower the serum ethanol and acetaldehyde concentrations after alcohol administration, and by its ability to decrease the level of ${\gamma}$-GTP and hepatic lipids. FHWE also elevated serum glucose concentration. Therefore, FHWE is effective in reducing ethanol-induced hangover and can play a beneficial role in the treatment of ethanol-induced liver damage as well as body weight reduction.

발효에 의한 헛개열매의 기능성 상승 정도를 검토하고자, 헛개열매열수추출물을 발효시킨 후 급성 및 만성 알코올 투여 간손상 동물모델을 통하여 체중감량 억제, 알코올 분해 및 간기능 개선 효능을 검증하였다. 급성 알코올 투여 동물모델에서 헛개열매발효군(ET-FHWE)은 알코올대조군(ET)에 비하여 혈청 알코올 농도가 유의적으로 감소되었고, 특히 알코올 투여 3시간 후의 알코올 농도는 헛개열매추출액발효물에 의해 46.1%, 헛개열매열수추출물에 의해 19.1% 감소된 것으로 나타났다. 또한 알코올 투여에 의해 증가된 혈청 아세트알데하이드 농도는 헛개열매추출액발효물에 의해 알코올 투여 3시간 후에는 48.7%, 5시간 후에는 39%로 알코올대조군(ET)보다 유의적으로 감소하였고, 이는 헛개열매열수추출물은 발효에 의해 알코올 및 아세트알데하이드 분해능이 증가하는 것으로 사료되었다. 만성 알코올 투여 간손상 동물모델 실험에서 알코올 투여에 의해 상승된 혈청 알코올 농도는 헛개열매열수추출물과 헛개열매추출액발효물 투여에 의해 각각 31%, 41% 유의적으로 감소하였다. 혈청 아세트알데하이드 농도와 ${\gamma}$-GTP 활성도는 헛개열매열수추출물과 헛개열매추출액발효물 투여에 의해 알코올대조군(ET)보다 유의적으로 감소되었으며, 장기간 알코올 투여에 의한 체중 감소 억제 및 간조직 지질수준의 유의적 감소를 나타내었다. 또한 헛개열매추출액발효물은 장기간의 알코올 투여로 인해 감소된 혈당을 유의적으로 증가시키는 것으로 나타났다. 본 연구 결과, 급성 알코올 투여 동물모델에서 헛개열매열수추출물은 발효에 의해 알코올 및 아세트알데하이드 분해능이 증진되었고, 만성 알코올 투여 모델을 통한 실험에서는 발효에 의해 헛개열매의 간기능 개선효능이 유지됨과 동시에 일부 효능(혈청 지질 및 혈당 수준 개선능)은 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 헛개열매추출액발효물은 급성 및 만성 알코올성 간손상 억제에 있어서 헛개열매열수추출물보다 더욱 강력한 기능성 물질로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.