본 연구에서는 유전적으로 제2형 당뇨를 가진 Goto-Kakizaki 흰쥐의 간 세포액에 함유된 당 이용 대사 관련 주요 효소인 glucokinase(GK)와 acetyl CoA carboxylase (ACC)에 약용 식물 물 추출물들이 어떤 영향을 미치는지 알아보았다. $alpha$-Glucosidase 저해제는 제2형 당뇨 치료와 예방을 위해 사용되어져 오고 있다. 따라서 약용식물 물 추출물들의 $alpha$-glucosidase 저해 활성을 알아보았다. Goto-Kakizaki 흰쥐의 간 세포액 분획물을 GK과 ACC 활성을 알아보기 위해 사용하였다. 본 실험에 사용된 약용 식물들은 Lycium chinense(JGP), Discorea japonica Thunb.(SY), Pyrus pyrifolia(YSB), Cornus officinalis(SSY), Paeonia suffruticosa ANDR.(MDP), Cordyceps militaris(DCH) 그리고 Acanthopanax senticosus(GSO)였다. 지골피(JGP), 산약(SY), 야생배(YSB) 그리고 산수유(SSY) 물 추출물들은 GK 활성을 증가시켰고, 실험에 사용된 모든 약용식물 물추출물들은 간 ACC 활성을 증가시켰다. 야생배(YSB), 산수유(SSY), 목단피(MDP) 그리고 가시오가피(GSO) 물 추출물들은 대조군보다 현저히 높은 $alpha$-glucosidase 활성 억제를 보여주었다. $alpha$-Glucosidase 활성을 가장 억제시킨 것은 GSO 물 추출물이었고, 그 억제율은 $alpha$-glucosidase 치료제인 acarbose보다 높았다. 따라서 제2형 당뇨에서 지골피 (JGP), 산약(SY), 야생배(YSB) 그리고 산수유(SSY) 물 추출물들은 글루코스 대사과정을 활성화시켜 항당뇨 효과를 나타내는 천연 소재일 것으로 생각되고 야생배(YBS), 목단피(MDP) 그리고 가시오가피(GSO)는 천연 $alpha$-glucosidase 저해제로써 사용될 수 있을 것이다. 약용식물 물 추출물에 의한 증가된 ACC 활성은 더해진 항당뇨 효과를 나타낼 것이다.
We have studied the anti-diabetic effects of medicinal plant water extracts on hepatic glucose-regulating enzymes such as glucokinase (GK) and acetyl-CoA carboxylase (ACC). $alpha$-Glucosidase inhibitor is usually used to prevent and treat type II diabetes; thus, anti-$alpha$-glucosidase activity of medicinal plant water extracts was assayed. The hepatic cytosol faction of a type II diabetic animal (Goto-Kakizaki rat) was used in GK and ACC activity assays. The medicinal plants were Lycium chinense (JGP), Discorea japonica Thunb. (SY), Pyrus pyrifolia (YSB), Cornus officinalis (SSY), Paeonia suffruticosa ANDR. (MDP), Cordyceps militaris (DCH), and Acanthopanax senticosus (GSO). JGP, SY, YSB, and SSY water extracts increased the hepatic GK activity and all medicinal plant water extracts led to an increase in hepatic ACC activity. YSB, SSY, MDP, and GSO water extracts showed significantly higher anti-$alpha$-glucosidase activity than control samples. The highest anti-$alpha$-glucosidase activity was observed in GSO water extract and the anti-$alpha$-glucoside activity was higher than that of Acarbose (reference $alpha$-glucosidase inhibitor). We suggest that JGP, SY, YSB, and SSY water extracts may exert an anti-diabetic effect by enhancing the glucose metabolism and that YSB, MDP and GSO may be used as natural $alpha$-glucosidase inhibitors in type II diabetic conditions. Increased ACC activity by plant water extracts may provide additional anti-diabetic effect.
