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A Novel Variety of Pepper (Capsicum annuum L.) Improves Insulin Resistance in High-Fat Diet-Fed Mice
고지방식이 섭취 마우스 모델에서 신품종 고추의 인슐린 저항성 개선 효능 규명

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Authors
정은선
Advisor
이기원
Major
농업생명과학대학 농생명공학부
Issue Date
2016-02
Publisher
서울대학교 대학원
Keywords
Chili pepper (Capsicum annuum L.)Novel varietyInsulin resistanceInflammationlipid metabolism
Description
학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 농생명공학부, 2016. 2. 이기원.
Abstract
고추는 한국을 대표하는 식품 중 하나로서, 고추를 이용한 많은 식품들이 존재하여 섭취가 되고 있다. 고추의 다양한 생리활성 성분들은 특히 당뇨에 효능이 있다고 알려져 왔다. 따라서 한국의 대표 고추 품종으로써 재배안정성, 고품질, 항당뇨 기능성을 모두 갖춘 고추 품종을 개발하고자 이 연구를 진행하였다. 총 6000여 개의 신품종으로부터 재배안정성 및 품질에서 우수한 특성을 가진 신품종 고추 하나 4176을 선별하여 본 연구에 활용하였다. 33주간 고지방식이를 먹인 쥐와 고지방식이에 0.83%의 고춧가루가 함유된 식이를 먹인 쥐를 비교한 결과, ITT 실험 시 신품종 고추를 먹인 쥐에서 인슐린에 반응하여 현저한 혈당 저하 효능을 확인하였다. Western blot을 통하여 인슐린 신호의 대표 단백질인 Akt의 인산화가 증가됨을 확인하였다. 인슐린 저항성의 주요 원인인 염증을 지방조직에서 IHC 염색과 mRNA 수준을 확인한 결과, 대식세포 인자인 F4/80와 CD68, 그리고 대식세포를 유인하는 MCP-1과 이것의 수용체인 CCR2 또한 현저히 감소하였다. 인슐린 신호가 개선된 간과 근육에서의 효능을 확인 한 결과, SREBP1c, FAS 그리고 ACC2 mRNA 수준과 더불어 지방간이 감소한 결과를 확인하여 간에서 지질 합성 및 축적을 억제한 것을 확인하였다. 또한, 근육에서는 UCP3와 CPT1b의 mRNA 수준을 유의적으로 증가시키면서 지방산의 연소를 증가시킨 것을 확인하였다. 하지만 비만에는 큰 영향이 없었음을 추가로 제시하였다. 본 연구 결과를 통해 신품종 고추는 고지방식이로 유도되는 인슐린 저항성을 각 조직 별로 억제하여 식품으로써 제2형 당뇨를 예방하는 기능성 식품 품종을 육성하였음을 밝혔다.
Chili pepper (Capsicum Annuum L.) is one of the main food in South Korea and many kinds of pepper have been consumed. It has been well known that a variety of phytochemicals such as capsaicin, lutein, and quercetin in pepper have anti-diabetic effects. Therefore, I developed a new variety of pepper as a representative pepper in Korea, which has not only cultivation stability and high quality but also anti-diabetic effect. By screening a total of 6,000 new varieties with excellent characteristics in reliability and quality, 'Hana 4176' was selected. Mice were fed chow diet (CD) or high-fat diet (HD) with or without 0.83% of a novel variety of pepper (NV) for 33 weeks. Insulin tolerance test (ITT) showed that the level of blood glucose of NV group was decreased as CD group. Western blot assay showed that NV effectively increased phosphorylation of Akt especially in liver and muscle indicating NV improved insulin signaling. I found that mRNA levels of F4/80, CD68, MCP-1, and CCR2 which are macrophage-related marker genes were decreased in the white adipose tissues of NV group compared to HD group. Additionally, decreased mRNA level of SREBP1c, FAS, and ACC2 in NV group compared to HD group indicated that lipid synthesis was reduced by NV administration in the liver. The mRNA level of UCP3 and CPT-1b was increased in NV group compared to HD group and this showed that fatty acid oxidation was increased by NV administration in the skeletal muscle. However, these effects of NV group was not mainly attributed to reduced body weight increase. Consequently, NV had protective effect on HD-induced insulin resistance in each organs such as white adipose tissue, liver, and muscle. Therefore, this implies that developed new functional variety prevents type 2 diabetes as a food.
Language
English
URI
https://hdl.handle.net/10371/125938
Files in This Item:
Appears in Collections:
College of Agriculture and Life Sciences (농업생명과학대학)Dept. of Agricultural Biotechnology (농생명공학부)Theses (Master's Degree_농생명공학부)
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