생활수준의 향상으로 국내외적으로 건강에 대한 관심이 높아지고 있다.
이와 함께 대체의학과 자연치유의학의 이용이 늘고 있으며 최근에는 생활속에서 건강을 지키고 질병을 치료하고자 하는 예방의학의 개념이 보편화되고 있다.

생활속에서 즐겨먹고 마시는 과정에서 건강을 유지할 수 있는 방안의 하나가 음료이다.
식품의 성분속에 포함된 기능을 살려 건강증진효과와 질병치료효과를 가지게 하는 것이다.
이러한 효과가 연구로 확인되면 그 부분에 대한 기능성을 부여하고 그 질환에 사용할 수 있게 하는 것이다. 국내에서도 이미 여러 가지 의료기와 식품이 그 기능성을 인정받아 사용되고 있고 음료에 대하여는 초기 단계라 할 수 있다. 일반적인 기능성을 가지고 있으나 질병의 치료까지 예방까지 학문적으로 증명된 기능성음료의 개발이 점차로 늘 것으로 보고 있다.

이와 관련하여 생약재와 식물추출물 그리고 천연물을 이용한 기능성음료의 연구개발이 증가하고 있으며 머지 않아 다양한 의료적 효과를 인정받은 음료들이 출시될 것으로 기대되고 있다.

본 연구에서 수행하는 음료또한 기능성을 부가하고자 하며 식물추출물과 그동안의 연구 경험을 통하여 확인된 특정 미네랄을 이용하여 다양한 당뇨병에 효과적인 음료개발을 목표로 하고 있다.
간장 효소 활성
혈청 GOT 수치는 정상군에서 86.60±13.02(IU/L), 대조군에서 2219.60±1376.08(IU/L), 녹차와 마그네슘의 병합투여군에서 888.00±461.67(IU/L)로 나타났으며, 혈청 GPT 수치는 정상군에서 21.40±2.46, 대조군에서 5229.40±3517.61, 녹차와 마그네슘의 병합투여군에서 1465,91±728.62로 나타났다. SGOT와 SGPT 모두 각 실험 군 간에 유의한 차이가 있었다.
녹차와 마그네슘의 병합투여군은 대조군에 비해 SGOT와 SGPT가 유의하게 낮게 나타났다(p< 0.01). Total bilirubin과 Direct bilirubin은 대조군이 가장 높게 나타났으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다.

간의 세포조직검사
대조군(A)과 CCl4처리군(B), 녹차와 마그네슘의 병합경구 투여 후 CCl4처리군(C)의 간독성으로 유도될 때 일어나는 형태학적 특징을 관찰하기 위해 Hematoxylin-Eosin으로 염색하여 광학현미경 (x40)으로 검경한 결과, 대조군에 비해 CCl4처리군에서 염증세포가 보이며 일부세포의 괴사가 관찰되었다.
반면 녹차와 마그네슘의 병합경구 투여군에서 CCl4처리군에 비해 염증세포가 감소됨을 관찰하였다.

Plasma glucose 측정
STZ에 의해 유도된 당뇨쥐의 녹차 경구 투여군은 대조군에 비해 2주째에 plasma glucose가 현저히 감소하다가 3주째에는 대조군과 유사한 수준으로 증가하였다. 마그네슘의 경구투여군에서는 대조군과 유사한 수준으로 증감하였다.
그리고 녹차와 마그네슘의 병합투여군에서는 첫째주까지 급격히 감소하다가 둘째주에는 대조군 수준으로 증가하였다

Fig. 1) Effect of Green tea and Magnesium on the Liver enzyme activity in ICR
Contents
Total Bilirubin
(mg/dl)
Direct Bilirubin
(mg/dl)
SGOT
(IU/L)
SGPT
(IU/L)
정 상 군
0.26±0.06
0.09±0.03
86.60±13.02
21.40±2.46
대 조 군
0.30±0.09
0.14±0.05
2219.60±1376.08
5229.40±3517.61
녹차+마그네슘
0.21±0.05
0.10±0.03
888.00±461.67
1645.91±728.62
 
   
   
Fig. 2) Effect of Green tea and Magnesium on the plasma blood level in ICR mice treated with STZ.
 
Fig. 3) Effect of Green tea and Magnesium on Liver tissue stained of H&E in ICR mice treated with CCl4.
A) Normal group , B) Control group , C) Mixture of Green tea and Mg (x40)
 
     
연구결과에 근거한 기능성 음료에서의 녹차와 마그네슘의 역할
녹차는 비알콜성 음료로서 영양 및 기호식품일 뿐만 아니라 인간의 질병예방 및 치료는 물론 생리조절과 영양공급의 관점에서 볼 때 신체조절기능을 가진 식품으로 잘 알려져 있을 뿐만 아니라 현대 생명과학기술의 발전에 따라 녹차의 약리효과가 더욱 구체화되어지고 있다.

녹차는 차나무(Camellia sinensis L., 차나무과)의 잎을 말린 것으로, 흥분, 강심, 이뇨, 해열, 암발생 억제효과, 항산화작용, 충치예방, 항균작용, 심혈관예방작용 등의 여러 가지 약리작용을 가진다.

그러나 녹차의 유해성에 대한 보고는 미비한 상태이므로 식품으로 개발에 장래성을 보이고 있다.

CCl4와 같은 간독성 물질은 체내로 흡수되어 약물대사 효소계인 cytochrome P450 system에 의해 CCl3로 전환되며 간중심부 괴사, 단백합성 억제, 지방 변성 등을 야기시켜 간독성을 유도한다고 알려져 있으며 녹차와 마그네슘의 병합투여는 GOT와 GPT 활성을 유의성있게 억제한 것으로 보아 CCl4 간독성모델에서 간을 보호하는 효과가 있음을 알 수 있었다.
GOT와 GPT는 혈액에서 간기능 상태를 알아볼 수 있는 지표로 간기능 저하시에 활성이 증가한다.
녹차와 마그네슘의 병합투여군이 대조군에 비해 낮은 SGOT, SGPT를 보인 것은 이것이 CCl4 투여로 인한 간세포의 손상을 억제할 수 있음을 보여주는 것이다. 이는 간보호 및 간질환 예방식품으로 이용될 수 있다는 것을 시사한다.

그러나 본 실험은 녹차와 마그네슘의 전 투여 후 CCl4로 간독성을 유도한 모델이므로 녹차와 마그네슘의 후 투여에 관한 선행 보고와 미비한 차이를 보인다.
Streptozotocin에 의해 유도된 제 1형 당뇨쥐 모델에서 녹차 단독투여와 마그네슘 단독 투여, 그리고 녹차와 마그네슘의 병합 투여는 일시적인 항당뇨작용을 보여주었다. 또한 이것을 제2형 당뇨병에 적용시켜 더 많은 연구가 필요하리라 생각한다.

본 실험에서는 CCl4로 급성 간독성을 유도, Streptozotocin으로 제1형 당뇨를 유도하여 녹차와 마그네슘이 간기능 개선과 당뇨에 대한 효과가 연구되었다. 간독성 유도 실험에서 녹차(0.15%)와 마그네슘(0.25%)은 CCl4가 투여되기 전 5일동안 흰쥐에 경구투여 되었고, 간기능지표로 GOT와 GPT를 측정하였고, 간조직을 Hematoxylin-Eosin으로 염색하여 광학현미경 (x40)으로 검경하였다. 당뇨 유도 실험에서 STZ(140mg/kg )로 제1형 당뇨를 유도한 후 녹차(0.15%)와 마그네슘(0.25%)을 4주동안 흰쥐에 경구투여되었고, plasma glucose를 측정하였다.

그 결과, 첫째, CCl4에 의해 유도된 간독성쥐는 녹차와 마그네슘의 병합투여로 GOT와 GPT의 정상화 뿐만 아니라 조직에서의 염증세포 감소로 간기능이 개선되었다.

둘째, Streptozotocin으로 유도된 당뇨쥐에서 녹차와 마그네슘의 투여가 일시적인 항당뇨작용을 하였다. 이상으로 녹차와 마그네슘의 병합 섭취는 사염화탄소로 유도된 급성 간독성에 대해 혈청학적, 조직학적 손상을 완화시키는 효과와 Streptozotocin에 의해 유도된 제1형 당뇨병에 항당뇨효과가 있다는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과로 볼 때 개발되는 녹차와 마그네슘 포함 음료는 간독성과 제1형 당뇨병을 예방할 수 있는 기능성음료로의 개발이 가능함을 확인하였다.