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문제 정의
- 본 연구에서는 철의 섭취수준이 증가함에 따라 다양한 무기질의 이용변화를 알아보기 위하여 흰쥐를 대상으로 적정수준, 적정수준의 2배와 4배의 철을 6주간 공급한 후 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨, 철, 구리, 아연의 혈청 수준 및 섭취량과 배설량에 의한 평형상태를 비교, 분석하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 사료 섭 취 량, 체중 증가량 및 사료효율은 철 보충에 따른 유의한 차이가 없었다.
제안 방법
- 그러나 최근 식생활의 서구화로 체내 이용률이 높은 헴철의 섭 취 상태가 높아지고(1) 일부 계층에서는 철을 포함한 영양보충제의 복용사례가 증가함에 따라(3, 4) 권장량의 2~5배에 이르는 중간정도의 철과잉섭취에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본연구에서는 흰쥐를 대상으로 적정수준, 적정수준의 2배와 4배의 철을 6주간 공급한 후 혈액, 소변 및 대변 중의 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨, 철, 구리, 아연 함량을 분석한 후 무기질 평형을 산줄하여 철의 섭취수준이 증가함에 따라 다양한 무기질의 이용률 변화를 관찰하였다.
- 실험식이의 배합은 Table2와 같이 AIN-76CL4)과 NAS-NRC(15)를 기준으로 하였으며, 사육실은 온도 24±2℃, 습도 55~60%를 항상 유지시켰고, 모든 사료와 물(탈이 온수)은 24시간 동안 자유급식 시켰다. 무기질의 오염을 방지하기 위하여 동물사육에 필요한 사육장, 사료통, 물통 등을 0.4% EDTA(ethylene diamine tetraacetic acid)용액 에 24시간 담갔다가 2차 증류수로 3번 이상 세척 후 건조기에서 건조시켜 사용하였다. 체중은 1주일에 한번씩 같은 시각에 측정하였고 식이섭취로 인한 갑작스런 체중변화를 막기 위하여 체중측정 2시간 전에 사료통을 제거한 후에 계측하였다.
- 체중은 1주일에 한번씩 같은 시각에 측정하였고 식이섭취로 인한 갑작스런 체중변화를 막기 위하여 체중측정 2시간 전에 사료통을 제거한 후에 계측하였다. 사료섭취량은 매일 같은 시각에 개체별로 전날 채워둔 사료통의 무게에서 그날의 무게를 뺀 값으로 계산하였으며 허실량도 측정하여 보정하였다.
- 실험동물은 Sprague~Dawley계 3주령 숫쥐로, 사육 1주일 동안 일정 조건에서 고형사료로 적응시 킨 후 철 공급수준에 따라 임의 배치법으로 1군당 10마리씩 3군으로 나누어 6주간 사육하였다(Table 1). 실험식이의 배합은 Table2와 같이 AIN-76CL4)과 NAS-NRC(15)를 기준으로 하였으며, 사육실은 온도 24±2℃, 습도 55~60%를 항상 유지시켰고, 모든 사료와 물(탈이 온수)은 24시간 동안 자유급식 시켰다. 무기질의 오염을 방지하기 위하여 동물사육에 필요한 사육장, 사료통, 물통 등을 0.
- 철 공급수준에 따른 무기질 대사를 알아보기 위하여 동물사육실험을 실시하였다. 실험동물은 Sprague~Dawley계 3주령 숫쥐로, 사육 1주일 동안 일정 조건에서 고형사료로 적응시 킨 후 철 공급수준에 따라 임의 배치법으로 1군당 10마리씩 3군으로 나누어 6주간 사육하였다(Table 1).
- 철 보충에 따른 체내 무기질의 이용변화를 살펴보기 위하여 흰쥐를 철 공급수준에 따라 적정군, 2배군, 4배군으로 나눠 6주간 사육한 후 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨, 철, 구리, 아연의 혈청 수준 및 섭취량과 배설량에 의한 평형상태를비교, 분석한 결과 및 고찰은 다음과 같다.
- 4% EDTA(ethylene diamine tetraacetic acid)용액 에 24시간 담갔다가 2차 증류수로 3번 이상 세척 후 건조기에서 건조시켜 사용하였다. 체중은 1주일에 한번씩 같은 시각에 측정하였고 식이섭취로 인한 갑작스런 체중변화를 막기 위하여 체중측정 2시간 전에 사료통을 제거한 후에 계측하였다. 사료섭취량은 매일 같은 시각에 개체별로 전날 채워둔 사료통의 무게에서 그날의 무게를 뺀 값으로 계산하였으며 허실량도 측정하여 보정하였다.
대상 데이터
- 실시하였다. 실험동물은 Sprague~Dawley계 3주령 숫쥐로, 사육 1주일 동안 일정 조건에서 고형사료로 적응시 킨 후 철 공급수준에 따라 임의 배치법으로 1군당 10마리씩 3군으로 나누어 6주간 사육하였다(Table 1). 실험식이의 배합은 Table2와 같이 AIN-76CL4)과 NAS-NRC(15)를 기준으로 하였으며, 사육실은 온도 24±2℃, 습도 55~60%를 항상 유지시켰고, 모든 사료와 물(탈이 온수)은 24시간 동안 자유급식 시켰다.
데이터처리
- "Means with different letters within a column are significantly different from each other at a =0.05 as determined by Duncan's multiple range test.
- 3) Means with different letters within a column are significantly different from each other at a =0.05 as determined by Duncan's multiple range test.
- 3) Means with different letters within a column are significantly different from each other at a =0.05 처s determined by Duncane multiple range test.
- 실험을 통해 얻어진 모든 자료는 SAS program을 이용하여 평균과 표준편차를 구하였다. 철 공급수준에 따른 ANOVA 검정을 한 후 유의차가 존재할 때는 각 군간의 차이를 관찰하기 위하여 Duncan's multiple range test를 실시하였다(17).
- 표준편차를 구하였다. 철 공급수준에 따른 ANOVA 검정을 한 후 유의차가 존재할 때는 각 군간의 차이를 관찰하기 위하여 Duncan's multiple range test를 실시하였다(17).
이론/모형
- 사육 마지막 날 12 시간 전부터 실험동물을 절식시킨 후 개체별로 체중을 측정하였고, ketamine으로 마취시킨 후 복부 대동맥에서 혈액을 채취한 후 2,000 rpm에서 30분간 원심분리하여 혈청을 분리하였다. 혈액, 소변 및 대변은 임(16)의 습식분해법으로 전처리한 후 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨, 철, 구리, 아연 함량을 ICP(In-ductively coupled plasma; Lactam 8440 Plasmalac, Perkin Elmer, USA)를 이용하여 측정하였다.
성능/효과
- 대변 중 무기질 배설량은 철 보충에 따른 유의한 차이가 없었다. 1일 무기질 보유량은 철 보충에 따라 나트륨과 철이 유의한 차이를 보여 (p<0.05, p<0.01) 철 보충이 증가할수록 이들 무기질의 보유량이 높게 나타났다. 그러나 무기질 흡수율은 철 보충에 따라 유의한 차이가 없었다.
- 본 연구결과 철 보충은 혈청 철과 아연 함량에만 유의한 영향을 미친 것으로 나타났으며, 요구량의 2배와4배의 철 보충에 동일한 결과를 보이지 않고 철은 2배군이 유의하게 낮고 아연은 4배군이 유의하게 높았다. 이와같은결과는철 보충에 따라 유의한 차이는 없었으나 Table 8, 9에 제시되어 있는 무기질평형과 연결하여 설명해볼 때, 철의 경우 겉보기 흡수율(apparent absorbability) 과 체내 보유량이 4배군보다2배군에서 낮았으며 아연은 4배군의 섭 취 량이 가장 높았기 때문에 나타난 결과로 보여진다.
- 본 연구에서 나타난 무기질 평형에 관한 결과를 종합해볼 때 요구량의 2배와 4배의 철 보충에 따라 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨의 다량 무기질과 철, 구리, 아연의미 량무기질의 겉보기 흡수율은 유의한 차이가 없었다. 이와 같은 결과는 철 보충수준이 높지 않았으며 철 보충에 따라 사료섭 취 량이 증가하여 다른 무기질의 섭취량도 증가하였기 때문에 철 보충효과가 더욱 상쇄된 결과라고 생각한다.
- 아연도 철의 과량투여로 체내 수준이 감소되는 것이 여러 연구에서(11, 30, 32) 보여지고 있으나 우유에 철을 강화하여 흰쥐 에 게 공급하였을 때 아연의 흡수나 체내 보유량은 유의한 차이가 없었다고 하여(33) 철, 구리, 아연간의 관계에 대한 정확한 설명이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 요구량의 2배와 4배의 철 보충에 따라 소변중 아연의 배설량은 유의하게 증가하였으나 구리는 2배의 철 보충군이 가장 낮게 나타났다. 그러나 무기질의 섭취량과 소변 및 대변 중 배설량을 고려하여 구리와 아연의 흡수율을 살펴보았을 때는 철 보충에 따른 유의한 차이가 없어 Sherman과 Moran의 연구(33)와 일치하였다.
- 이에 대한 연구로 Standish 등(30)은 숫송아지를 대 상으로 사료내 철 함량이 무기질의 흡수에 미치는 영향을 살펴보았을 때 철 공급수준이 높을수록 마그네슘의 흡수율은 유의하게 감소하였지만 칼슘에는 유의한 영향을 미치지 않았다고 한다. 본연구에서는 철 보충에 따라 소변중 칼슘 배설량은 유의적으로 증가하였으며, 나트륨 배설량은 오히려 감소하였다. 그러나 무기질의 섭취량과 대변 중 배설량을 고려한 칼슘과 나트륨의 겉보기 흡수율은 철 보충에 따라 유의한 차이가 없었다.
- 그러나 무기질 흡수율은 철 보충에 따라 유의한 차이가 없었다. 이상의 연구결과를 종합할 때 요구량의 2배와 4배의 철 보충에 따라 무기질의 겉보기 흡수율은 유의한 차이가 없었다. 그러나 칼슘, 철, 구리, 아연의 소변 중 배설량은 철 보충에 따라 유의적으로 감소함으로써 장기적인 철 보충이 이루어진다면 이와 같은 무기질의 체내 보유량이
- 철 보충에 따른 혈청 무기 질의 함량은 Table 4와 같이 철과 아연 함량이 각 군별 유의한 차이를 보여 철 함량은 2배 공급군이 유의하게 낮았고 아연 함량은 4배 공급군이 다른 두군에 비해 유의적으로 높았다(p<0.05, p<0.05).
- 사료 섭 취 량, 체중 증가량 및 사료효율은 철 보충에 따른 유의한 차이가 없었다. 철 보충에 따른 혈청 철과 아연함량은 각 군별 차이를 보여 철 함량은 2배 공급군이 유의하게 낮았고 아연 함량은 4배 공급군이 다른 두군에 비해 유의적으로 높았다(p<0.05, p<0.05). 철 보충에 따라 철 섭취량이 유의적으로 증가한 것(p<0.
후속연구
- 그러나 칼슘, 나트륨, 철, 구리, 아연의 소변중 배설량은 철 보충의 유의한 영향을 받아 장기적인 철 보충이 이루어진다면 무기질의 체내 보유량이 감소함에 따라 영 양상태가 저하될 수 있을 것으로 보여진다. 따라서 앞으로 보다 높은 수준과 장기간의 철 보충에 따라 무기질의 체내변화를 동물실험과 인체실험을 통해 평가할 수 있는 연구가 필요하다고 생각되며, 각 영 양소의 적절한 섭 취와 함께 영양적으로 균형 잡힌 일상식사의 중요성 에 대한 지도가 이루어져야 할 것이다.
- 이와같은결과는철 보충에 따라 유의한 차이는 없었으나 Table 8, 9에 제시되어 있는 무기질평형과 연결하여 설명해볼 때, 철의 경우 겉보기 흡수율(apparent absorbability) 과 체내 보유량이 4배군보다2배군에서 낮았으며 아연은 4배군의 섭 취 량이 가장 높았기 때문에 나타난 결과로 보여진다. 즉 혈액이 이들 무기질의 항상성을 유지하는 체조직으로서 우선적 인 기능을 한 결과로 보여지지만 보다 다양한 조직 에 대한 종합적 인 분석을 통해 철 보충의 영향이 논의되어야 할 것으로'사료된다.
- 그러나 무기질의 섭취량과 소변 및 대변 중 배설량을 고려하여 구리와 아연의 흡수율을 살펴보았을 때는 철 보충에 따른 유의한 차이가 없어 Sherman과 Moran의 연구(33)와 일치하였다. 한편 Forth(34)는 철, 구리, 아연은 개별적으로 작용하기보다는 이들 무기질의 섭취비율에 따라서 상호작용이 이루어진다고 하였으나, 본 연구에서는 철 보충에 따라 사료섭 취 량이 증가하고 그에 따라 구리 와 아연의 섭 취 량도 증가함으로써 철의 보충효과가 뚜렷히 나타나지 않은 경우도 생각해 볼 수 있으며, 앞으로 무기질의 섭취비율을 달리한 보다 세부적인 연구가 요구된다.
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