방사선은 체내 물 분자와 반응하여 유리기를 생성한다. 유리기는 체내 DNA 나 생체 구성 분자들과 반응하여 손상을 발생시킨다. 유리기를 소거하는 물질을 항산화 물질이라고 한다. 구절초는 예로부터 부인병 치료와 예방을 위한 약재로 쓰였다. 또한 클로로겐산, 린나린 등 항산화 물질이 많이 포함되어 있어 장 내 산화 스트레스를 줄여주고 항산화 활성에 좋은 시너지를 낸다고 알려져 있다. 따라서 구절초 추출물에 함유된 항산화 물질이 방사선 유발 세포 손상에 대해 방호효과가 있을 것으로 생각된다. 본 연구의 목적은 구절초 추출물의 유리기 소거 능 및 암컷 SD rat의 간, 소장, 자궁에 미치는 방사선 방호효과를 확인하는 것이다.
구절초 추출물은 선행연구를 응용하여 50% 에탄올을 용매로 70℃에서 6시간 동안 추출 및 여과하여 시료를 만들었다. 본 연구에서는 구절초 추출물의 방사선 방호효과를 확인하기 위해 암컷 SD rat 96마리를 사용했다. 실험군 편성은 대조군(NC group, 이하 NC 군), 구절초 투여군(DZ group, 이하 DZ 군), 방사선 조사군(IR group, 이하 IR 군), 구절초 추출물 투여 후 조사군(DZ+IR group, 이하 DZ+IR 군) 총 4개의 군으로 나눴다. 방사선 조사는 SD rat 전신에 감마선 10Gy를 조사하였고, 구절초 추출물 투여는 2주간 1일 1회 2 cc(71.56 mg/ 1 day/ 250 g) 하였다. 구절초 추출물의 생리 활성을 확인하기 위해 혈구 수치 변화, 항산화 활성효소 변화, 비장지수 변화, 소장 융모 길이 변화, 간 조직 변화 및 자궁 내막의 변화를 관찰했다.
혈구 수치 변화 결과이다. 백혈구 수치 변화는 방사선 조사 후 1일 경과 했을 때 IR 군과 DZ+IR 군이 급격히 감소했다(P<0.05). 21일 경과 후 DZ+IR 군은 기준 범위 내로 회복하였으나 IR 군은 기준 범위 내로 들어오지 못했다. 혈소판 수치 변화는 방사선 조사 후 7일 경과 했을 때 IR군과 DZ+IR 군이 급격히 감소했으나, DZ+IR 군에서 감소가 완화되는 경향이 있었다(P<0.05). 림프구 수치 변화에서는 방사선 조사 후 1일 경과했을 때 IR 군과 DZ+IR 군이 급격히 감소했다(P<0.05). 21차 경과 후 IR군은 어느 정도 회복하였으나 기준 범위와 멀었고, DZ+IR 군은 기준 범위 근처로 회복했다. 혈액 내 항산화 효소 활성 변화 분석 결과를 보면, DZ 군은 NC 군보다 1.5배 높은 활성도를 보였다. 또한 DZ+IR 군은 IR군에 비해 2.4배 높게 나왔다(P<0.001).
조직학적 변화를 보기 위해 방사선 조사 후 1일, 7일, 21일에 간, 소장, 자궁 조직을 분석하였다. 간 조직 변화를 보면 조사 후 1일 경과 했을 때 IR 군과 DZ+IR 군에서 세포질 팽창과 핵의 응축이 관찰되었다. 방사선 조사 후 7일 경과 했을 때 DZ+IR 군은 세포의 경계가 어느 정도 뚜렷해졌다. 방사선 조사 후 21일 경과 했을 때 IR 군은 여전히 회복되지 않는 모습이 관찰되었고, DZ+IR 군은 IR에 비해 경계가 뚜렷하고 핵도 대체적으로 정상적인 구형을 띠고 있었다. 소장 융모 길이 변화를 살펴보면 방사선 조사 후 1일에 IR 군과 DZ+IR 군이 NC 군에 비해 짧아졌으나, IR 군에 비해 DZ+IR 군이 더 길었다. 방사선 조사 후 21일 경과 했을 때 IR 군의 경우 일부 융모가 NC 군 만큼 회복된 모습을 보이나, 여전히 짧은 부분이 존재해 융모 길이가 들쑥날쑥 하였다. 반면에 DZ+IR 군의 융모는 고르게 회복하여 융모 길이가 NC 군 만큼 회복된 모습이었다. 자궁내막의 경우 방사선 조사 후 21일 경과 했을 때 IR 군은 자궁내막의 두께가 여전히 얇았으며 경계면이 흐릿했다. DZ+IR 군의 경우 IR군에 반해 자궁내막의 두께가 두꺼웠고 경계면이 뚜렷하며 구불구불한 형태를 가졌다.
본 연구를 통해 구절초 추출물의 항산화 물질 함량과 활성도가 높은 것을 확인하였다. 또한 동물 실험 결과 구절초 추출물의 성분들이 생리활성을 통해 방사선으로부터 유발된 혈액 및 간, 소장, 자궁 조직 손상에 대해 방호효과가 확인되었다. 또한 회복에도 도움이 되었다. 따라서 본 연구는 천연물 유래 방사선 방호제의 기초 연구 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 추가적인 연구를 통해 확장된 영역에서 방사선 방호 효과를 볼 수 있을 것으로 기대된다.