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문제 정의
- 4주간의 고지혈 유도식이를 섭취 시 킨 후 고지 혈 증 유도가 이루어진 실험동물을 이용하여 생식섭취로 인한 고지혈증 개선 효과를 확인하고자 하였다.고지혈유도가 확인된 실험동물에게 고지혈 사료에 30%생식을 혼합한 식이를 투여하였을 경우 혈중 콜레스테롤량을 약 37% 정도 감소시킨 것으로 나타났으며, 간 조직 중의 콜레스테롤 역시 약 28% 감소한 것으로 나타나 생식의 섭취가 체내의 콜레스테롤 농도를 낮추어주는 효과가 있는 것으로 확인되었다.
- 그러나 생식 시장의 확대에도 불구하고 아직까지 생식에 대한 정확한 과학적 연구가 부족한 실정이며 대부분 채식주의자에 대한 영 양학적 연구를 통하여 간접적인 추측이 주를 이루는 실정이다. 따라서, 본 연구는 최근 급격히 시 장이 팽창하고 있으며 수출이 지속적으로 증가하고 있는 생식에 대한 과학화에 대한 기초자료로서 고지혈증 개선 효능에 대한 그■ 유용성을 검증하는 것을 목적으로 수행되었다.
제안 방법
- 혈장 시료에서 총 중성지방은 효소 kit(아산제약)를 사용하여 550 nm에서 흡광도의 변화로 측정하였으며, 혈중 총콜레 스테롤(total cholesterol, TC)은 효소법에 의한 kit"아산제 약)를 사용하여 500nm에서 흡광도를 측정하여 비색 정량하였다. HDL-cholesterol(HDL-C)은 혈장 내 HDL-C를 제외한 콜레스테롤을 침전 시 켜 제거한 후 상층액 을 검 체로 하여 혈중 총콜레스테롤과 같은 방법으로 측정하였다.
- 적응 기간 동안 (주)삼양의 고형 사료를 분말화하여 급여하였고, 이후 고지혈증 유도군 은 고콜레스테롤이 함유된 Table 3과 같은 고지혈 유도식 이를 급여 하여 4주 동안 사육하였다. 4주가 경과한 후 고지혈 식 이 군의 혈액 지표를 검사하여 고지혈 유도상태가 된 실험동물 16마리를 선별하여 Table 4에 나타난 바와 같이 고지혈 사료만을 급식하는 대조군(control group)과 생식 섭취군 (Saengshik group)의 2개 군으로 분류(n=8)한 후 7주 동안 각 기대 조사료(control diet)와 생식 사료(Saengs昧 diet)를 급여하며 추가 사육하였다. 정상군은 실험기 간 동안 AIN-76에에 준하여 제조된 정상 사료(normal diet)를 급여하였다.
- 혈장 시료에서 총 중성지방은 효소 kit(아산제약)를 사용하여 550 nm에서 흡광도의 변화로 측정하였으며, 혈중 총콜레 스테롤(total cholesterol, TC)은 효소법에 의한 kit"아산제 약)를 사용하여 500nm에서 흡광도를 측정하여 비색 정량하였다. HDL-cholesterol(HDL-C)은 혈장 내 HDL-C를 제외한 콜레스테롤을 침전 시 켜 제거한 후 상층액 을 검 체로 하여 혈중 총콜레스테롤과 같은 방법으로 측정하였다. LDL-Ce 분리 시액으로 혈장 내 LDL-C만을 침전 시켜 역시 총콜레스테롤과 같은 방법으로 측정하였다.
- HDL-cholesterol(HDL-C)은 혈장 내 HDL-C를 제외한 콜레스테롤을 침전 시 켜 제거한 후 상층액 을 검 체로 하여 혈중 총콜레스테롤과 같은 방법으로 측정하였다. LDL-Ce 분리 시액으로 혈장 내 LDL-C만을 침전 시켜 역시 총콜레스테롤과 같은 방법으로 측정하였다.
- 간 조직 일정량을 마쇄한 후 chloroform:methanol = 2 : 1 용액을 사용하여 지질을 추출한 후 chloroform 층을 취하여 감압 농축한 뒤 동량의 10% methanol에 용해한 뒤 혈장과 동일한 방법을 사용하여 총콜레스테롤 및 총 중성지방의 함량을 측정하였다(8, 9).
- 변중 담즙산의 측정은 변으로부터 chloroform : methanol (=2: 1, v/v) 용액을 가하여 잘 혼합한 뒤 수용액 층을 분석에 사용하였다. 분리한 수용액 층에 10 N NaOH를 첨가하여 가압하에서 1시간 비누화시킨 후 pH를 산성으로 낮추고 chloroform : methanol(= 2 :1, v/v) 용액으로 담즙산을 추줄하였다.
- 실험 개시일로부터 1주일 간격으로 12시간 절 식후 체중을 측정하였으며, 전 실험기 간 동안 사료 섭취량과 체중 증가량을 측정하여 아래와 같은 공식으로 사료 효율(feed efficiency ratio, FER)을 구하였다.
- 사육장의 온도는 25℃로 유지되었으며 식 이와 식수는 자유롭게 먹을 수 있도록 하였다. 실험동물은 난괴 법으로 정상군 8마리, 고지 혈유도군(hypercholesterol- emic diet) 20마리로 분류하였다. 적응 기간 동안 (주)삼양의 고형 사료를 분말화하여 급여하였고, 이후 고지혈증 유도군 은 고콜레스테롤이 함유된 Table 3과 같은 고지혈 유도식 이를 급여 하여 4주 동안 사육하였다.
- 실험동물의 희생은 24시간 동안 절식 시 킨 후, 희생 당일 미 정맥으로부터 전혈을 채취하였으며, 이후 곧바로 해부하여 간 조직을 적출하였다. 전혈 시료는 원심분리하여 혈장을 분리하여 혈장 시료로서 사용하였고, 적출한 간 조직 및 실험 최종일 직전에 수거한 분변은 분석 시까지 -70℃에서 보관하였다.
- 5 mg/dL였다. 이후 16마리의 고지혈증이 유도된 실험동물을 대조군과 생식 군으로 구분하여 (n=8) 각각 Table 4와 같은 사료를 지속적 으로 7주 동안 섭취 시 켰다. 실험식이 급여 이후 7주 동안 측정된 식이섭 취량, 체 중증 가량 및 식 이 효율 결과는 Table 5에 나타내었다.
- 실험동물은 난괴 법으로 정상군 8마리, 고지 혈유도군(hypercholesterol- emic diet) 20마리로 분류하였다. 적응 기간 동안 (주)삼양의 고형 사료를 분말화하여 급여하였고, 이후 고지혈증 유도군 은 고콜레스테롤이 함유된 Table 3과 같은 고지혈 유도식 이를 급여 하여 4주 동안 사육하였다. 4주가 경과한 후 고지혈 식 이 군의 혈액 지표를 검사하여 고지혈 유도상태가 된 실험동물 16마리를 선별하여 Table 4에 나타난 바와 같이 고지혈 사료만을 급식하는 대조군(control group)과 생식 섭취군 (Saengshik group)의 2개 군으로 분류(n=8)한 후 7주 동안 각 기대 조사료(control diet)와 생식 사료(Saengs昧 diet)를 급여하며 추가 사육하였다.
- 4주가 경과한 후 고지혈 식 이 군의 혈액 지표를 검사하여 고지혈 유도상태가 된 실험동물 16마리를 선별하여 Table 4에 나타난 바와 같이 고지혈 사료만을 급식하는 대조군(control group)과 생식 섭취군 (Saengshik group)의 2개 군으로 분류(n=8)한 후 7주 동안 각 기대 조사료(control diet)와 생식 사료(Saengs昧 diet)를 급여하며 추가 사육하였다. 정상군은 실험기 간 동안 AIN-76에에 준하여 제조된 정상 사료(normal diet)를 급여하였다.
- 콜레스테롤 농도로부터 결정되는 지는 동맥 경화지 수(atherogenic index, AI)와 심혈관 위험지수(cardiac risk factor, CRF)는 다음과 같은 공식을 사용하여 산출하였다.
대상 데이터
- 4주간 고지혈증 유도 사료를 섭취시킨 총 20마리의 실험동물의 미 정맥으로부터 혈액을 채취하여 혈중 콜레스테롤 함량을 측정한 결과 20마리 중 16마리만이 고지혈증으로 유도된 것으로 판단되어 16마리 만을 실험에 사용하였다. 정상 식이 군의 4주 후 혈중 콜레스테롤의 농도는 75.
- 고지혈 유도식 이의 제조를 위해 사용한 모든 구성 성분은 ICN pharmaceuticals Inc.로부터 구입하였으며, 혈장과 간의 lipid profile test를 위해서는 (주)아산제약의 kit를 사용하였고, 실험 시 사용된 시약들은 특급을 사용하였다. 실험에 사용된 생식은 (주)이롬라이프로부터 제공받아 사용하였으며, 이 생식은 Table 1과 같은 조성물로 구성되어 있으며, 영 양성분 구성은 보건산업진흥원에 분석 의뢰한 결과 Table 2와 같이 조사되었다.
- 실험동물은 생후 3주령의 웅성의 SDrat를 (주)대한바이오 링크에서 분양받아 사용하였으며, 7일간 (주)삼양의 고형 사료로서 적응 시 켰다. 사육장의 온도는 25℃로 유지되었으며 식 이와 식수는 자유롭게 먹을 수 있도록 하였다.
- 로부터 구입하였으며, 혈장과 간의 lipid profile test를 위해서는 (주)아산제약의 kit를 사용하였고, 실험 시 사용된 시약들은 특급을 사용하였다. 실험에 사용된 생식은 (주)이롬라이프로부터 제공받아 사용하였으며, 이 생식은 Table 1과 같은 조성물로 구성되어 있으며, 영 양성분 구성은 보건산업진흥원에 분석 의뢰한 결과 Table 2와 같이 조사되었다.
데이터처리
- 결과는 통계프로그램인 SPSS 사(USA)의 Sigmastat를 이용하여 평균 및 표준편차로 나타내었고, 유의성은 Student t-test를 통해 신뢰구간 95% 내에서 유의성을 검정하였다(12).
성능/효과
- 48.1 ±3.7 mg/dL 및 19.8±4.3 mg/dL로 나타난 반면 생식 섭 취군의 경우에는 27.5±2.6 mg/dL로 나타나 대조군에 비흐卜 여 HDL-C의 농도가 약 40% 정도 증가하여 통계적으로 유의성이 있는 수치를 나타내었다(p<0.05).
- 47로 나타나 콜레스테롤의 증가에 의한 동맥 경화의 위험성이 매우 증대된 상태임을 알 수 있었다. 7주 동안 생식을 섭취한 생식 군의 경우에는 4.32 + 1.42의 AI 값을 나타내어 유의적으로 동맥경화의 위험도를 낮추는 것으로 판단되었다(p<0.05).
- 4주간의 고지혈 유도식이를 섭취 시 킨 후 고지 혈 증 유도가 이루어진 실험동물을 이용하여 생식섭취로 인한 고지혈증 개선 효과를 확인하고자 하였다.고지혈유도가 확인된 실험동물에게 고지혈 사료에 30%생식을 혼합한 식이를 투여하였을 경우 혈중 콜레스테롤량을 약 37% 정도 감소시킨 것으로 나타났으며, 간 조직 중의 콜레스테롤 역시 약 28% 감소한 것으로 나타나 생식의 섭취가 체내의 콜레스테롤 농도를 낮추어주는 효과가 있는 것으로 확인되었다. 또한, 체내 콜레스테롤 구성에 있어서도 관상동맥질환을 억제하는 것으로 알려진 HDL-C의 함량은 대조군에 대비하여 생식섭취군이 약 28% 정도 증가되었으며, 동맥 벽에 축적되어 관상동맥질환 발병과 연관관계가 높은 것으로 알려진 LDL-C의 함량을 약 39% 정도 감소시킨 것으로 나타나 체내 콜레스테롤 수치의 저하와 더불어 콜레스테롤의 구성 양상에도 이로운 점을 제공한 것으로 나타났다.
- 또한, HDL-C와 LDL-C의 비율에서도 정상군은 3.56 ± 0.37을 나타내었으나, 고지혈증이 유도된 대조군은 0.28± 0.15로 낮아져 LDL-C의 축적으로 인한 순환기계 질환의 발 병율이 증가할 것으로 추측된다. 또한, 생식 섭취 군에서 이 비율은 0.
- 15로 낮아져 LDL-C의 축적으로 인한 순환기계 질환의 발 병율이 증가할 것으로 추측된다. 또한, 생식 섭취 군에서 이 비율은 0.58±0.19의 값을 나타내 어 대조군에 대비하여 통계적으로 유의성 있는 증가를 나타내어 혈액 내의 콜레스테롤 구성에 있어서 HDL-C의 농도를 증가시킴으로서 고지혈증으로 인한 순환기계 질환의 위험성을 개선하는 효과를 가진 것으로 생각된다.
- 고지혈유도가 확인된 실험동물에게 고지혈 사료에 30%생식을 혼합한 식이를 투여하였을 경우 혈중 콜레스테롤량을 약 37% 정도 감소시킨 것으로 나타났으며, 간 조직 중의 콜레스테롤 역시 약 28% 감소한 것으로 나타나 생식의 섭취가 체내의 콜레스테롤 농도를 낮추어주는 효과가 있는 것으로 확인되었다. 또한, 체내 콜레스테롤 구성에 있어서도 관상동맥질환을 억제하는 것으로 알려진 HDL-C의 함량은 대조군에 대비하여 생식섭취군이 약 28% 정도 증가되었으며, 동맥 벽에 축적되어 관상동맥질환 발병과 연관관계가 높은 것으로 알려진 LDL-C의 함량을 약 39% 정도 감소시킨 것으로 나타나 체내 콜레스테롤 수치의 저하와 더불어 콜레스테롤의 구성 양상에도 이로운 점을 제공한 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 순환기계 질환 발병율을 나타내는 지표로 널리 이용되는 동맥경화지수와 심혈관 위험지수를 산출한 결과 생식섭취군은 대조군에 대비하여 동맥경화지수의 약 60%를 저하시켰으며, 심혈관 위험지수 역시 약 56% 정도 저하시킨 것으로 나타났다.
- 수용성 식이 섬유소에 의한 콜레스테롤의 감소 효과는 첫 번째로 점도를 올려 지방산의 흡수 자체를 억제하는 것(20, 21)과 두 번째로 담즙산의 재흡수 억제에 의한 스테롤의 배출 증가(22, 23), 마 지 막으로 식이 섬유소의 발효 시 발생하는 단쇄지방산에 의한 콜레스테롤 합성 억제 능이 대표적으로 알려져 있다(24). 본 연구에서 사용된 생식 제품에는 전체 중량의 12%의 식 이 섬유가 포함되어 있어 식이로부터 고콜레스테롤을 공급받는 실험동물에서 혈중 콜레스테롤의 농도를 저하 시 킬 수 있었던 것으로 생각된다. 즉, 김, 콩, 미역 등의 생식을 구성하고 있는 각 식물성 성분의 중요 구성요소와 식이 섬유가콜레스 테롤의 흡수를 억제함으로서 고지혈증 억제에 효과를 나타낸 것으로 생각된다.
- 7 g으로 정상군이 가장 많은 체중증가를 보였고, 생식 군은 가장 낮은 체중 증가량을 보였으나 유의적 차이는 나타나지 않았다. 식이 효율에 있어서 대조군이 가장 좋은 모습을 보였고, 생식 군이 가장 낮은 값을 보였지만 모두 유의적 차이는 나타나지 않았다.
- 또한, 체내 콜레스테롤 구성에 있어서도 관상동맥질환을 억제하는 것으로 알려진 HDL-C의 함량은 대조군에 대비하여 생식섭취군이 약 28% 정도 증가되었으며, 동맥 벽에 축적되어 관상동맥질환 발병과 연관관계가 높은 것으로 알려진 LDL-C의 함량을 약 39% 정도 감소시킨 것으로 나타나 체내 콜레스테롤 수치의 저하와 더불어 콜레스테롤의 구성 양상에도 이로운 점을 제공한 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 순환기계 질환 발병율을 나타내는 지표로 널리 이용되는 동맥경화지수와 심혈관 위험지수를 산출한 결과 생식섭취군은 대조군에 대비하여 동맥경화지수의 약 60%를 저하시켰으며, 심혈관 위험지수 역시 약 56% 정도 저하시킨 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 생식섭취는 체내 콜레스테롤의 농도를 저하시 킴으로서 순환기계 질환의 위험도를 낮추는 데 효과가 있는 것으로 생각된다.
- 이상의 결과를 종합하여 볼 때 가열하지 않은 곡물과 채소 등의 복합물인 생식의 섭취는 혈중 및 간 조직의 콜레스테롤의 저하 효과뿐만 아니라 순환기계 질환과의 높은 관련성을 보여 임 상적인 지표로 사용되는 LDL-C 및 HDL-C의 혈중 농도를 개선시켰으며, 이러한 결과로 임상적으로 순환기계 질환의 위험성을 판정하는 동맥경화지수와 심혈관 위험 지수를 모두 낮추는 효과를 가진 것으로 판명되었다. 생식은 가열을 하지 않았기 때문에 가열로 인한 각종 영양소의 파괴와 변성으로부터 원천적으로 안전하나 다양한 곡류 및 채소의 조합 물이기 때문에 특정 성분만의 효과로 콜레스테롤 저하 효과와 같은 생리 활성을 판단하기에는 무리가 있을 것으로 생각된다.
- 이러한 결과로부터 순환기계 질환 발병율을 나타내는 지표로 널리 이용되는 동맥경화지수와 심혈관 위험지수를 산출한 결과 생식섭취군은 대조군에 대비하여 동맥경화지수의 약 60%를 저하시켰으며, 심혈관 위험지수 역시 약 56% 정도 저하시킨 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 생식섭취는 체내 콜레스테롤의 농도를 저하시 킴으로서 순환기계 질환의 위험도를 낮추는 데 효과가 있는 것으로 생각된다.
- 0 이상을 위험 신호로 인지한다. 정상군의 CRF 값은 1.53±0.04인 것으로 나타나 안정적인 반면에 고지혈증을 유도한 대조군의 경우에는 12.06 ±447로 나타나 7주간의 고지혈 유도 사료에 의해서 심혈관계에 대한 위험도 증가된 것으로 나타났다. 또한, 생식 섭취 군의 경우에는 5.
- 실험식이 급여 이후 7주 동안 측정된 식이섭 취량, 체 중증 가량 및 식 이 효율 결과는 Table 5에 나타내었다. 정상군이 약 242± 18.5 g, 고지혈 유도 식이를 섭취한 대조군이 약 196 ±21.3 g, 생식 군이 약 179±17.7 g으로 정상군이 가장 많은 체중증가를 보였고, 생식 군은 가장 낮은 체중 증가량을 보였으나 유의적 차이는 나타나지 않았다. 식이 효율에 있어서 대조군이 가장 좋은 모습을 보였고, 생식 군이 가장 낮은 값을 보였지만 모두 유의적 차이는 나타나지 않았다.
- 1에서 간 조직 중에 총콜레스테롤의 함량은 혈액 중의 결과와 유사하게 나타났다. 즉, 대조군의 간 조직 내 총콜레스테롤 함량은 9.4±1.1 mg/g tissue로 정상군의 1.9±0.2 mg/g tissue로 증가하였으며, 고지혈증 유도식 이와 더불어 생식을 동시 투여한 생식 군은 6.8±0.6 mg/g tissue로 대조군에 대비하여 약 28% 정도 감소하였으며 통계적으로 유의성을 나타내었다(P<0.05). 간 조직에서 콜레스테롤은 담즙산의 형태로 변화되어 소화기관으로 분비 되 고, 이 렇 게 사용된 담즙산은 식이로부터 섭취된 콜레스테롤 및 지방 성분과 결합하여 재흡수되는 과정을 거쳐 다시 간으로 회수되어 재사용되는 장- 간 순환(entero-hepatic circulation)을 통해 체내 콜레스테롤의 농도를 조절한다.
- 1에 나타내었다. 총콜레스테롤의 양은 정상군은 73.7 ±2.4 mg/dL, 대조군은 227.0 ±26.5 mg/dL, 생식 군은 143.8 ± 14.4 mg/dL로 생식 군이 대조군에 비해 약 40% 정도 감소하여 유의적인 (p< 0.05) 차이를 보였다.
- 혈중 인지질 및 혈액과 간 조직의 중성지방의 농도, 간 조직의 총 지질함량에 대한 각 식이 별 결과는 Table 7과 같다. 혈중 중성지방의 양은 비록 통계적 유의성은 나타나지 않았으나 정상군의 116.3 ±15.0 mg/dL에 비하여 대조군은 136.8 + 17.6 mg/dL로 증가하고 있는 것으로 나타났으며, 생식 섭 취군은 116.0± 11.6 mg/dL로서 대조군에 대비하여 감소하는 것으로 나타났다. 혈중 인지질 함량 역시 정상군의 45.
후속연구
- 생식은 가열을 하지 않았기 때문에 가열로 인한 각종 영양소의 파괴와 변성으로부터 원천적으로 안전하나 다양한 곡류 및 채소의 조합 물이기 때문에 특정 성분만의 효과로 콜레스테롤 저하 효과와 같은 생리 활성을 판단하기에는 무리가 있을 것으로 생각된다. 그러나 다양한 성분의 복합체이기 때문에 다양한 성분들의 상호 효과로 인한 상승 작용을 발휘할 수 있는 가능성이 높은 것으로 추측되며, 이에 대한 추가적인 연구가 필요하리라 생각된다. 따라서, 생식의 섭취는 환경오염과 복잡한 사회활동으로 인한 체내 항상성 붕괴로 인하여 발생하는 다양한 성인병 등의 예방 및 식이요법으로의 사용 가능성이 높을 것으로 예상된다.
- 그러나 다양한 성분의 복합체이기 때문에 다양한 성분들의 상호 효과로 인한 상승 작용을 발휘할 수 있는 가능성이 높은 것으로 추측되며, 이에 대한 추가적인 연구가 필요하리라 생각된다. 따라서, 생식의 섭취는 환경오염과 복잡한 사회활동으로 인한 체내 항상성 붕괴로 인하여 발생하는 다양한 성인병 등의 예방 및 식이요법으로의 사용 가능성이 높을 것으로 예상된다.
- 3 mg/dL로 감소하는 모습을 나 타내었으나 유의적 차이는 나타나지 않았다. 비록 유의적 차이는 없었으나 생식의 섭취로 인하여 혈중 내 중성지방과 인 지질의 농도 감소 효과는 콜레스테롤 감소와 더불어 고지혈증 개선에 유리한 점을 제공할 것으로 추측된다.
- 그러나 상술한 대로 식이섬유 및 생식을 구성하고 있는 구성 성분은 장내에서 담즙산의 재흡수를 억 제함으로서 간 조직 내에서 발생하는 내인성 콜레스테롤의 함량을 억제하는 효과 또한 있는 것으로 알려져 있다. 즉, 생식의 섭취는 식이로 섭취된 콜레스테롤의 흡수 억제 능력뿐만 아니라 담즙산의 재흡수를 억제함으로서 내인성 콜레스테 롤의 저하를 유도할 수 있을 것으로 생각되며, 이를 통하여 고지혈증의 개선에 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.
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