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ISSN : 1225-4339(Print)
ISSN : 2287-4992(Online)
The Korean Journal of Food And Nutrition Vol.34 No.5 pp.468-476
DOI : https://doi.org/10.9799/ksfan.2021.34.5.468

Protective Effect of Fermented Brassica Puree on HCl/Ethanol-Induced Acute Gastritis via Prevention of Gastric Mucosal Injury

Yang-Gyu Park, Jeong-Hwi Cho, Jinyoung Choi*, Youngpil Kim*, Sang-yeob Lee*, Ju-Hun Park**, Hong-Geun Oh***†
Specialist, HUVET Co., Ltd., Jeongeup 56212, Korea
*Reseacher, HUVET Co., Ltd., Jeongeup 56212, Korea
**Specialist, Corporate Technology Office, Pulmuone Co., Ltd., Cheongwon 28164, Korea
***Ceo, HUVET Co., Ltd., Jeongeup 56212, Korea
Corresponding author: Hong-Geun Oh, Ceo, HUVET Co., Ltd., Jeongeup 56212, Korea. Tel: +82-63-851-7061, Fax: +82-63-303-0944-7061, E-mail: dvmoh@hanmail.net
20/08/2021 06/09/2021 22/09/2021

Abstract


In recent years, there has been an increase in the morbidity of gastritis in Korea due to lifestyle factors mostly changes in eating habits and stress. Gastritis is more likely to progress to gastric cancer, and therefore it is important to prevent and manage gastritis through lifestyle adjustment and treatment at an early stage. In this study, cabbage, which was found to be effective in gastritis, was mixed and fermented with other crucifer plants such as kale and broccoli to evaluate the overall efficacy of fermented brassica puree on alcoholic acute gastritis. Based on our results, fermented brassica puree alleviated gastric injury induced by 150 mM HCl/60% ethanol. In addition, it was confirmed that PGE2, a gastric mucosal protective factor, was increased, and other positive effects such as an increase of MUC1 and regulation of PKC were observed. The results of this study suggest that fermented brassica puree can relieve acute alcoholic gastritis by regulating PGE and the expression of MUC1, a gene related to mucus secretion, and activating PKC, which is related to mucosal cell activity.



염산/에탄올로 유도된 급성 위염 동물모델에서 십자화과 생즙 발효물의 위점막 보호 효과

박 양규, 조 정휘, 최 진영*, 김 영필*, 이 상엽*, 박 주헌**, 오홍근***†
㈜휴벳 책임연구원
*㈜휴벳 연구원
**㈜풀무원 풀무원기술원 책임연구원
***㈜휴벳 대표이사

초록


    서 론

    위염이란 위 점막의 손상과 염증에 의해 발생하는 질환을 총칭하는 것으로 명치 부근의 통증, 복부 팽만, 구토 등 다양한 증상을 나타낸다. 이러한 위염의 원인으로는 헬리코박터균 (Helicobacter pylori) 감염, 불규칙한 식생활 스트레스, 음주, NSAIDs(Non-steroidal anti-inflammatory drugs) 등 다양한 요인 이 있다(Kim 등 2018). 위염의 발병요인이 명확하게 밝혀지지 않아 해당 질환의 치료를 위해 공격인자(위산이나 펩신, 헬리코 박터균 등) 및 보호인자(알칼리성 점액층, Prostaglandin(PGE), 손상세포의 빠른 재생 등)를 대상으로 다양한 치료방법이 사용되고 있다(Kim 등 2016a). 국민보험심사평가원의 조사 결과에 따르면, 국내 위염환자의 비율은 매년 500만명 수준 으로, 국민 10명중 1명이 위염을 앓고 있는 것으로 밝혀져 있으며, 식생활의 서구화와 일상생활에서의 스트레스에 의 해 국내 위염 이환률은 높게 유지될 것으로 예상된다. 따라 서, 위염의 예방을 위한 해결책이 필요한 실정이다. 위염은, 장기간 방치 시 만성위축성위염, 장상피화생 등으로 진행되 며, 이로 인해 위암 발생 위험도 또한 증가하게 된다(Park 등 2004;Kim BJ 2020). 따라서, 이를 막기 위해서는 조기에 위염 치료를 시작하거나, 위염의 예방을 위해 건강한 식이 요법 및 생활습관 개선이 필요하다.

    위염에 효과가 있는 식재료로 알려진 양배추(Brassica oleracea var. capitata)는 위궤양 치료제로 사용되는 비타민 U를 다량 함유하고 있다(Hong 등 2013;Ryou 등 2021). 그 러나 비타민U가 열에 약해 조리를 하는 식품보다는 즙이나 샐러드 등의 형태로 섭취하여 위염과 같은 소화기 질환의 예방에 사용된다(Gianelli & Bellafiore 1945;Choi 등 2019). 양배추의 비타민U와 같은 유효성분의 섭취를 증가하기 위해 가열된 조리를 하지 않는 채소즙과 같은 형태의 조리가 영양 성분의 소화흡수를 원활하게 할 수 있다(Kim 등 2014). 양배추 이외에 채소즙으로 활용되는 식재료로는 케일(Brassica oleracea var. sabellica), 브로콜리(Brassica oleracea. var. italica) 등이 있으며, 최근에는 기호성이나 기능성을 강화한 형태의 제품 이 출시되고 있다. 대표적인 십자화과(Brassicaceae) 식물로 알려진 양배추, 케일, 브로콜리 등은 ascorbic acid, phenolics, carotenoids, glucosinolates과 같은 생리활성 물질을 포함하 고 있어 항산화, 항염, 항균 활성 및 항암효과 등 다양한 효 능을 띈다(Hwang 등 2012;Jeong & Han 2018). 뿐만 아니 라, 선행연구에서 유산균에 의한 발효는 양배추의 항산화 활성을 증진시키고, 이러한 증가 효과는 브로콜리와 케일을 발효한 경우에도 관찰되었다(Sun 등 2009;Hunaefi 등 2013;Verni 등 2019;Szutowska 등 2020).

    알코올성 위염은 음주에 의한 산화스트레스 및 위 점막 보호물질 감소 등에 의해 위장의 출혈 및 염증발생을 유도 하여 발생하는 급성 위염으로, 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)이 알코올성 위염의 발병에 밀접하게 관련되 어 있다고 알려져 있다(Hossen 등 2021). 알코올을 이용한 위염 및 위궤양 동물실험은 급성 위염의 치료제 개발을 위 해 널리 사용되는 방법이다(Kim 등 2016b;Kim 등 2019).

    이전 연구들을 통해, 알코올성 급성 위염의 완화에 항산 화 활성을 가진 천연물들이 효과가 있음을 예상하였고, 이 러한 항산화 활성 이외에 십자화과 식물들의 생즙 발효물이 위 보호 효과를 보유하고 있는지 규명하고자 하였다. 구체적 으로 양배추 즙에 기호성 및 기능성을 강화하기 위해 항산화 및 항염 기능을 보유한 브로콜리와 케일을 혼합 발효하여 십 자화과 생즙 발효물(fermented brassica puree, FBP)이 알코 올성 급성 위염에 미치는 효과를 관찰하였다. 십자화과 생 즙 발효물의 위 점막 보호 효과를 확인하기 위해, PGE2, mucin, 위점막 조직 관찰, protein kinase C 등을 관찰하여 십자화과 생즙 발효물이 급성 위염의 완화에 미치는 전반적 인 효능을 측정하였다.

    재료 및 방법

    1. 실험 재료

    십자화과 생즙 발효물(fermented brassica puree, FBP)은 십자화과 식물로 알려진 양배추, 브로콜리, 케일을 파쇄하여 일정 비율(양배추 22 %, 브로콜리 새싹15 %, 브로콜리 잎 5 %, 케일 3%)로 혼합한 뒤 유산균을 접종하여 발효시켰다. 발효는 Lactobacillus plantarum PMO 08(1×106 CFU)를 접 종하여 35~39℃에서 18~30시간 동안 진행하였고, 유산균의 수가 1×109 CFU가 되는 시점에 발효를 종료하였다. 이후, 마이크로밀(Micro Mill) 설비를 이용하여 미립자 형태로 분쇄 한 뒤 튜블러 살균기를 이용하여 103℃에서 2분간 살균을 진 행하였다. 살균 후 4℃ 이하 온도로 70시간 이상 저온숙성 한 뒤 본 실험에 사용하였다. 실험에 사용된 십자화과 생즙 발효물 은 풀무원기술원(Cheongwon, Chungcheongbuk-do, Korea)에 서 공급받았다.

    2. 실험동물 및 처지

    6주령 수컷 Sprague–Dawley Rats(SD-랫드) 35마리를 중 앙실험동물(Seoul, Korea)에서 구입하여 1주일 동안 실험 환 경(온도 22±1, 습도 60%)에 순화시킨 후 실험을 진행하였 다. 실험군은 정상군(Nor), 급성 위염 유도군(Con), 양성대 조군(PC), FBP 125 mg/kg 투여군(FBP 1), FBP 250 mg/kg 투여군(FBP 2)으로 군당 7마리씩 총 5군으로 나눠 실험을 진행하였고, 양성대조군의 약물은 소화 궤양 치료제로 사용 되는 Ranitidine을 사용하였다. FBP의 효능을 평가하기 위해, 2 주 동안 경구투여를 진행하였고, 급성 위염 유도 하루 전에 절 식하였다. 유도 1시간 전에 FBP(125, 250 mg/kg)와 Ranitidine (20 mg/kg)을 경구 투여하였고, 150 mM HCl/60% ethanol을 1 mL 경구 투여하여 급성 위염을 유도한 뒤 1시간 방치하였 다. 이후, Sodium pentobarbital(60 mg/kg, JW Pharmaceutical, Seoul, Korea)을 복강 내 주입하여 희생한 뒤 위 조직 및 혈 액 샘플을 적출하여 분석을 진행하였다(Fig. 1). 체중측정을 위해, 실험동물의 순화기간 경과 후 체중별로 군을 분리하 여, 2일 간격으로 개체별 체중을 측정하였다. 측정 오차를 최소화하기 위해 매일 오전 10시 전후로 동일한 시간대에 동일한 저울을 이용하여 2주 동안 체중을 측정하였다(Fig. 2). 실험은 전북대학교 실험동물위원회의 승인 (IACUC; CBNU-2018-041)을 받아 시행하였다.

    3. 혈액 및 조직 시료 채취

    희생 후 랫드의 복부를 개복하여 혈액과 위 조직을 채취 하였다. 혈액 시료를 1,500×g, 4℃에서 5분간 원심 분리하여 혈청만 따로 분리하였다. 위 조직은 대만부를 따라 절개한 뒤 4℃ PBS로 세척하여 위 내부를 깨끗하게 한 뒤 분석을 진행하였다.

    4. 조직 관찰

    위 손상 정도를 확인하기 위해, 적출한 위 조직을 절개한 후 식염수로 세척하여 고정한 뒤 촬영을 진행하여 병변 부위 를 관찰하였다. 위 점막 손상면적을 측정하기 위해, ImageJ (NIH, USA)를 이용하여 위 점막 손상면적 및 위 전체면적 을 측정한 뒤 다음 공식을 대입하여 손상 면적을 계산하였 다. Hemorrhagic inflammation(%)=위 점막 손상면적/위 전 체면적×100 이후, 위 조직을 고정액(10% Neutral Buffered Formalin; Sigma, St. Louis, MO, USA)에서 24시간 동안 고 정한 뒤 조직처리 과정에 따라 파라핀으로 포매 후 5 μm로 미세박절하여 박절한 조직을 Hematoxylin과 eosin으로 염색 하여 점막(mucosa), 근층(muscular layer), 장막(serosa) 등을 관찰하였다. 각 표본(×100)의 5부분을 무작위로 측정하여 위점막의 조직병리학적 점수를 5등급(0등급; 정상, 4등급; 손상도 매우 높음)으로 나눠 평가한 뒤 각 군별 등급은 백분 율로 제시하였다(Bergin 등 2003). 병변 부위와 조직학적인 양상은 IamgeJ(NIH, USA)를 이용하여 분석하였다.

    5. 혈액을 이용한 Prostaglandin E2 분석

    희생 후, 채취한 혈액으로부터 혈청을 분리하여 혈청 내 에 Prostaglandin E2(PGE2)를 Rat ELISA assay kit(CSBE07967r; Cusabio, Hubei, China)을 이용하여 측정하였다. 측 정은 제조사의 프로토콜을 따라 진행하였다(Luo 등 2018).

    6. PCR을 이용한 조직 내 mRNA 발현 분석

    조직내 RNA의 분리는 Hybrid-RTM(305-101; Geneall, Seoul, Korea)를 이용하여 진행하였고, cDNA 합성은 HelixAmpTM Speed-Pfu polymerase(DPRU200; Nanohelix, Daejeon, Korea) 와 TOPscriptTM cDNA Synthesis kit(EZ005S; Enzynomics, Daejeon, Korea)를 이용하여 진행하였다. Primers는 Genbank 에 등록된 유전자 배열을 기준으로 COX-2(Genbank accession; L20085, forward, 5’-GCTCAGCCATGCAGCAAAT-3’; reverse, 5’-CCCTTGAAGTGGGTCAGGAT-3’), MUC1(Genbank accession; XM_032897995, forward, 5’-GGTGGCTTTGGTC ATCGTCT-3’; reverse, 5’-TTGCCTGTCGAAACCTCTTCA-3’), ATP4B(Genbank accession; NM_012510.2, forward, 5’-ACG ATGAGGACTTGCGTGTT-3’; reverse, 5’-ACTGCACCTTC CAGGATGAC-3’), β-Actin(Genbank accession; XM_03288 7061, forward, 5’-Forward ATATCGCTGCGCTCGTCGT-3’; reverse, 5’-TGAAGGTCTCAAACATGATCTGGGT-3’)를 제 작(Cosmogentech, Seoul, Korea)하여 사용하였다. 각 과정은 제조사의 프로토콜을 따라 진행하였고, 관찰은 1.5 % Agrose gel에 전기영동하여 분석하였다.

    7. Western blot를 이용한 조직 내 단백질 발현 분석

    위 조직은 RIPA buffer(R2002; Biosesang, Seongnam, Korea)에 넣어 균질화를 진행하였고, PierceTM BCA Protein Assay Kit(23225; ThermoFisher Scientific, Waltham, MA, USA)을 이용하여 단백질 정량을 진행하였다. 정량된 단백질 을 이용하여 8~12% SDS-PAGE 겔에서 전기영동을 진행한 뒤, Nitrocellulose membrane(88014; ThermoFisher Scientific, Inc., Waltham, MA, USA)에 Transfer를 진행하였다. Transfer 가 된 NC membrane에 항체를 붙혀 PKC(ab31; abcam, Cambridge, UK), p-PKC(ab109539; abcam, Cambridge, UK), β-actin(a5441; Sigma, St. Louis, MO, USA)의 발현량을 관찰 하였다. 분석은 이미지분석기기(Fusion FX7; Vilber, France)와 Quantity One software(v4.6.2; Bio‑Rad Laboratories Inc., CA, USA)를 이용하여 진행하였다.

    8. 통계처리

    본 연구에서 얻은 결과는 Prism 5.0(Grapgpad software Inc., SanDiego, CA, USA)를 사용하여 평균 및 표준편차를 계산하였고, Student’s t-test를 사용하여 결정하였다(유의수 준 *p<0.05, **p<0.01).

    결과 및 고찰

    1. 십자화과 생즙 발효물이 알코올성 급성위염에 의한 위 점막출혈에 미치는 효과

    십자화과 생즙 발효물(FBP)의 경구투여가 SD-랫드의 체 중변화에 미치는 영향을 확인하고자, 실험기간(Day 0~Day 15)동안 각 개체들의 체중변화를 관찰하였다(Fig. 2). 체중 변화를 관찰한 결과 Nor군의 경우, Day 0일 차와 Day 15일 차에 각각 208.4±5.09 g, 237.2±7.22 g, Con군 212.3±6.25 g, 241.9±5.21 g, PC군 210.9±7.33 g, 237.4±6.22 g, FBP 1군 206± 7.77 g, 236.5±5.21 g, FBP 2군 206.3±3.25 g, 233.6±7.22 g 으로 관찰되었다. FBP의 경구투여에 따른 각 군별 체중변화 는 관찰되지 않았다. 이 결과를 통해, FBP의 경구투여는 체 중의 변화에는 영향을 미치지 않음을 확인하였다. FBP가 위 점막조직에 미치는 효과를 확인하고자, 위 조직을 적출하여 위 점막부위의 변화를 관찰하였다(Fig. 3). Nor군에서는 점 막 손상이 관찰되지 않았고, 150 mM HCl/60% ethanol을 이 용해 알코올성 급성위염을 유도한 나머지 군에서는 점막이 손상되어 점막 출혈이 관찰되었다. Con군에서는 점막 손상 면적이 10.86±1.49%, PC군에서는 4.41±1.18%, FBP 1군에 서는 5.35±1.51%, FBP 2군에서는 4.74±2.38%로 관찰되었 다. Con군의 점막 손상 면적을 기준으로 점막 손상 면적을 비교한 결과, PC군에서는 Con군 대비 59.34%, FBP 1군에 서는 Con군 대비 50.68%, FBP 2군에서는 Con군 대비 56.31%의 점막 손상 면적이 감소하는 양상을 확인하였다. FBP의 경구투여에 따른 위 점막 손상 완화는 선행 연구에 서 십자화과 식물인 양배추-케일 혼합즙에 의한 위 보호효 과와 유사한 경향을 보였다(Hong 등 2013). 125~250 mg/kg 농도의 FBP 경구 투여는 알코올성 급성 위염에 의해 유도 되는 위 점막의 손상을 완화하여 급성위염의 증상을 완화시 킬 수 있음을 보여준 결과로 판단된다. 선행 연구결과와 본 실험 결과를 비교해 볼때, 십자화과 생즙발효물의 위 점막 보호효과는 양배추의 항염효과가 케일 및 브로콜리 등의 혼 합에 의해 강화된 것으로 예상된다.

    2. 십자화과 생즙 발효물이 위 조직 병변 개선에 미치는 효과

    알코올성 급성 위염에 의해 발생한 위 조직손상에 FBP가 미치는 효과를 확인한 결과, 150 mM HCl/60% ethanol에 의 해 위 조직 내 점막층의 손상이 관찰되었고, 십자화과 생즙 발효물을 경구 투여함에 따라, 점막층의 손상이 완화된 것 을 확인하였다(Fig. 4A). 위점막의 조직병리학적 차이를 비 교하고자, 병변 부위를 무작위로 선정하여 중증도에 따라 분류하여 그 차이를 비교하였다(Bergin 등 2003). 그 결과, 십자화과 생즙 발효물 경구 투여군에서 Con군에 비해 병변 의 등급이 감소하는 것을 확인하였다(Fig. 4B). 이 결과를 통해, 십자화과 생즙 발효물의 경구투여는 알코올성 급성위 염에 의한 위점막 조직의 손상에 직접적인 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다.

    3. 십자화과 생즙 발효물이 위 점막 보호 인자들에 미치 는 영향

    1) PGE2 및 COX-2 발현

    위염 동물모델에 흔히 활용되는 HCl/ethnol은 위염 동물 모델의 위 점막에 직접적인 자극을 주어 점막 세포를 손상 시키고, 위 점막 손상으로 인해 PGE2가 감소하는 것으로 밝 혀져 있다(Nho 등 2019;Liu 등 2021). 선행연구를 바탕으 로, 십자화과 생즙 발효물에 의한 위 점막 손상의 완화 효과 가 실제로 PGE2와 관련되어 있는지 확인하였다. 그 결과, 십자화과 생즙 발효물의 경구 투여는, 150 mM HCl/60% ethanol을 이용해 알코올성 급성위염에 의해 감소된 PGE2를 증가시켰다. PGE2의 농도는 각각 Nor군 46.14±4.73 pg/mL, Con군 38.59±8.59 pg/mL, PC군 58.51±8.33 pg/mL(p=0.0449), FBP 1군 79.82±18.51 pg/mL(p=0.0251), FBP 2군 56.84± 7.45 pg/mL (p=0.0485)로 PC군, FBP 투여군 모두 Con군 대비 유 의적인 차이가 관찰되었다. 십자화과 생즙 발효물에 의한 PGE2의 농도는 FBP 1군 및 FBP 2군 모두 PC군보다 높게 관찰되었으며, FBP 2군에서 가장 높게 관찰될 것으로 예상 하였으나, FBP 1군에서 가장 높은 PGE2 값이 확인되었다.

    COX-2는 염증이 있는 부위에서 활성화되며, PGE2의 분 비를 조절하는 것으로 밝혀져 있다(Hatazawa 등 2007). 십 자화과 생즙 발효물에 의한 PGE2의 농도 증가가, COX-2에 의한 현상인지 확인하고자, COX-2 mRNA 발현을 관찰하였 다(Fig. 5B). COX-2는 십자화과 생즙 발효물에 의해 FBP 1군(p=0.093) 및 FBP 2군(p=0.081) 모두 유의적인 변화가 관찰되지 않았다. 이 결과는 150 mM HCl/60% ethanol에 의 한 위 조직 내 COX-2의 발현이 Nor군과 차이가 보일만큼 발현되지 않았거나, 혈청 내의 PGE2 농도가 COX-1에 의해 증가되었을 가능성을 원인으로 들 수 있다. 여러 선행연구 에서 PGE2의 조절은 COX-1, 2 모두 관련성이 높다고 밝혀 져 있고, 위 점막 손상 시 COX-1이 감소한다고 밝혀져 있다 (Choi & Lim 2004;Khan 등 2007;Park YS 2007;Morsy 등 2012;Kim 등 2013). 본 연구 결과에서는 150 mM HCl/60% ethanol에 의해 COX-2의 발현 변화가 미약한 반면에 PGE2 의 농도 변화는 각 군간 유의적인 차이가 관찰되었다. 이러 한 결과를 놓고 볼 때, 혈청 내 PGE2의 농도 증가는 십자화 과 생즙 발효물이 염증 부위의 COX-2 발현 뿐만 아니라, 체내의 COX-1을 조절하여 나타난 현상으로 예상된다. COX-1은 체내 대부분의 세포에서 분비되며, 위 상피세포의 보호 및 항상성 유지에 밀접하게 관련되어 있다(Ricciotti & FitzGerald 2011). 따라서, 향후 연구에서는 COX-1의 발현 또한 관찰할 예정이다.

    2) Mucin 및 Protein kinease C 발현

    십자화과 생즙 발효물에 의한 PGE2의 농도가 변하는 것 을 확인하였고, 이렇게 조절된 PGE2가 점막 내에 미치는 영 향을 확인하고자, 점액 분비와 관련된 유전자인 MUC1과 점 막내 세포활성과 관련된 Protein kinemase C(PKC)를 관찰 하였다. 그 결과, 150 mM HCl/60% ethanol에 의해 감소된 MUC1은 십자화과 생즙 발효물에 의해 증가된 양상을 확인 하였다(Fig. 6). MUC1의 발현량을 Con군을 기준으로 비교한 결과, PC군에서는 8.72%(p=0.059), FBP 1군에서는 16.3% (p=0.045), FBP 2군에서는 21.7%(p=0.04) 증가하는 양상이 관찰되었다. 이 결과를 통해, 십자화과 생즙 발효물은 농도 의존적으로 점액 분비능을 조절하는 것을 확인하였다.

    외부 자극으로 인해, 위 점막 세포의 Proton pump인 H+/K+ ATPase가 활성화되면, 위 점막의 손상이 가속화되며, 이때, PKC는 활성화되어 H+/K+ ATPase의 활성조절을 통해, 위 점 막에 영향을 미친다(Cornelius & Mahmmoud 2003). 또한, 위염 환자의 위 조직에서, phospolated PKC(p-PKC)는 증가 된 것으로 밝혀져 있다(Sokolova 등 2013). 이를 바탕으로, 십자화과 생즙 발효물에 의한 위 점막 보호 효과가 PKC 및 p-PKC에 미치는 영향을 확인하였다. 그 결과, p-PKC는 농 도 의존적으로 감소하는 양상을 띈 반면에, PKC의 발현은 오히려 증가하는 양상으로 관찰되었다(Fig. 6B). Con군에서 증가된 p-PKC는 십자화과 생즙 발효물에 의해 Nor군 수준 까지 떨어지는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해, 십자화과 생즙 발효물에 의한 위 점막 보호 효과는 MUC1 발현을 조 절하여 위 점액층을 강화시키고 PKC 활성을 조절하여 H+/K+ ATPase 활성화에 의한 위 손상을 완화시킬수 있음을 확인하였다.

    요약 및 결론

    본 연구에서는 항산화능을 보유한 십자화과 식물들을 혼 합 발효하여 십자화과 생즙발효물이 항산화능 이외의 어떤 작용을 통해, 알코올성 급성 위염에 미치는 영향을 규명하 고자 하였다. 그 결과, 십자화과 생즙 발효물은 체내 PGE2 의 농도를 증가시켜, 알코올성 급성 위염에 의한 위 점막 조 직의 손상을 완화시키는 것을 확인하였다.

    본 연구 결과를 통해, 십자화과 생즙 발효물은 체중의 변 화에 영향이 없음을 확인하였고, 위 점막 보호 인자로 밝혀 진 PGE2, MUC1, PKC 활성에 영향을 미치는 것을 확인하 였다.

    결과를 요약해 보면, 십자화과 생즙 발효물에 의한 위 점 막 보호 효과는 PGE2와 밀접하게 관련되어 있으며, 십자화 과 생즙 발효물은 COXs 조절을 통해 PGE2의 농도를 증가시 키고, 증가된 PGE2는 MUC1의 발현 조절을 통해 점액 분비 를 강화시킬 뿐만아니라, PKC의 활성화를 감소시켜 H+/K+ ATPase에 의한 위 손상 약화를 통해 HCl/ethanol에 의해 관 찰되는 위 손상을 완화시키는 것으로 예상된다.

    추후 연구를 통해, 본 연구에서 확인된 각 인자들 간의 상 호작용을 확인하여 구체적인 작용기전 규명을 통해 십자화 과 생즙 발효물에 의한 위 보호 효과를 더욱 자세하게 검증하 고, 각 혼합 성분들의 시너지 효과에 대해 증명하고자 한다.

    Figure

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    Experimental scheme of HCl/ethanol-induced acute gastritis.

    SD-Rats were orally administered with 125 or 250 mg/kg of FBP once a day for 14 days. Acute gastritis was induced by oral administration of HCl/ethanol in SD-Rats. At 24 hr after fasting, FBP(125 or 250 mg/kg) or ranitidine(20 mg/kg) were orally administered 1 hr before acute gastritis. At 1 hr after induction of acute gastritis, all SD-Rats were sacrificed.

    KSFAN-34-5-468_F2.gif
    Variation of body weight according to oral administration of fermented brassica puree.

    Nor, normal; Con, control; PC, positive control (ranitidine); FBP, fermented Brassica puree. Each concentration of drug was following; ranitidine: 20 mg/kg, FBP: ascending order with 125, 250 mg/kg. All the data has been depicted as the average of each group with the mean value±S.D.

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    Optical changes in acute gastritis lesions following oral administration of fermented brassica puree.

    (A) Representative photographs of HCl/ethanol-induced acute gastritis. (B) The effect of reducing hemorrhagic inflammation by oral administration of FBP. All the data has been depicted as the average of each group with the mean value±S.D. #p<0.05 vs Nor, *p<0.05 vs Con, **p<0.01 vs Con. Nor, normal; Con, control; PC, positive control (ranitidine); FBP, fermented Brassica puree. Each concentration of drug was following; ranitidine: 20 mg/kg, FBP: ascending order with 125, 250 mg/kg.

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    Optical changes in acute gastritis lesions following oral administration of fermented brassica puree.

    (A) Characteristic histology of stomach was noted with mucosa, muscularis mucosa and submucosa. Muscularis externa was shown only in normal groups. Surface mucous cell, pit cell and several stomach cell types were damaged and partly exfoliated. Extensive submucosa edema was found in all HCl/ethanol treated groups. (B) Changes in gastric pathological grade according to oral administration of FBP. Nor, normal; Con, control; PC, positive control (ranitidine); FBP, fermented Brassica puree. Each concentration of drug was following; ranitidine: 20 mg/kg, FBP: ascending order with 125, 250 mg/kg.

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    The gastric mucosal protective effect by fermented brassica puree is via PGE2 expression.

    Effects of FBP on the PGE2 level (A) and COX-2 expression (B) in HCl/ethanol-induced acute gastritis. All the data has been depicted as the average of each group with the mean value±S.D. *p<0.05 vs Con. Nor, normal; Con, control; PC, positive control (ranitidine); FBP, fermented Brassica puree. Each concentration of drug was following; ranitidine: 20 mg/kg, FBP: ascending order with 125, 250 mg/kg.

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    fermented brassica puree regulates MUC1 expression and PCK activation.

    Effects of FBP on the MUC1 (A) and phosphorylated PKC (B) expression in HCl/ethanol-induced acute gastritis. All the data has been depicted as the average of each group with the mean value±S.D. #p<0.05 vs Nor, *p<0.05 vs Con. Nor, normal; Con, control; PC, positive control (ranitidine); FBP, fermented Brassica puree. Each concentration of drug was following; ranitidine: 20 mg/kg, FBP: ascending order with 125, 250 mg/kg.

    Table

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