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문제 정의
- 또한 현재 모 기업의 라면회사에서는 칼슘첨가 라면을 제조하고 있으며 그 재료로 난각칼슘을 사용하고 있다. 이에따라 본 연구에서는 폐기되는 난각을 천연의 칼슘자원으로 재활용하는 방법을 제시한 전보16)에 이어 최적의 조건으로 제조한 양조칼슘과 현미칼슘과 기존의 식품첨가물로 사용하고 있는 난각칼슘분과 침강성탄산칼슘의 이온화율과 칼슘의 혈청 중 보유량을 비교 검토하였으며, 이온화율과 칼슘의 혈청 중 보유량의 상관관계에 유의성이 있었기에 그 결과를 보고하고자 한다.
제안 방법
- 난각초산칼슘의 제조 - 전보에서 칼슘의 용출량과 이온화율이 우수한 것으로 나타난 식초의 양과 온도의 조건에서 4% 양조식초를 사용하여 난각양조초산칼슘(이하 양조 칼슘이라 함)과 4% 현미식초를 사용하여 난각 현미 초산칼슘(이하 현미칼슘 이라 함)을 제조하였다. 그 이외의 제조조건은 전보에 따랐으며 실험도 전보에서와 같이 수행하였다.
- 나누어 분리 사육하였다. 사육실 온도는 22±2℃로 조정하였고, 조명은 매일 광주기, 암주기를 12시간씩 되도록 조절하였으며, 물은 1차 증류수를 사용하였고 식이는 자유섭취방법으로 급여하였다21-24).
- 시료 수집 - 섭취조건을 일정하게 유지하기 위하여 실험최종일에 실험동물을 24시간 절식시킴으로서 사료에 의한 영향을 배제하였으며, 초기채혈을 하고 양조칼슘, 현미칼슘, 난각칼슘분 및 침강성탄산칼슘을 경구투여한 후 1시간 간격으로 9시간 꼬리로 부터 전혈을 3회 채혈하였다. 수집한 혈액은 Cold Lab Chamber(4℃)에서 24시간 동안 정치한 후 2500rpm으로 20분간 원심분리하여 혈청을 얻었다.
- 식이 방법 -식이 칼슘시료인 액체상태의 양조칼슘과 현미 칼슘, 고체상태 의 난각칼슘분과 침 강성 탄산칼슘의 흡수율을 알아보고.자 식이량은 칼슘함유량에 따라 달리하였으며, 난각칼슘분과 침강성 탄산칼슘분은 동량의 칼슘이 함유하도록 하여 각각 1차 증류수에 현탁하여 식이 하였다.
- 혈청 칼슘농도 분석 - 혈청 칼슘농도는 냉동보관한 시료를 상온에서 용해하고 TCA(Trichloroacetic acid)용액으로 제단 백한 후, LaCl2가 1,000 ppm 함유되도록 IN-HCl(LaCl2)용액을 조제하였으며 이를 희석하여 ICP-MS를 이용하여 각각의 혈청별 칼슘농도를 분석하였다16).
대상 데이터
- 난각칼슘분 제조 - 난각칼슘분의 제조는 전보16)에서와 같이 제조하여 사용하였다.
- 본 연구에 사용한 난각은 단국대학교 구내 식당에서 사용하고 폐기한 것을 수집하여, 분리 선별한 후 사용하였으며 난각초산칼슘의 제조에 사용한 식초는 시판품으로 4% 양조식초와 4% 현미식초를 사용하였다. 흡수율을 비교실험하기위하여 난각칼슘분은 신'8)등의 방법에 따라 제조하였으며 침강성탄산칼슘은 (주식회사 화일) 구입하여 사용하였다.
- 실험동물 사육 - 평균 체중이 약 180 g인 9주령의 Sprague- Dawley종 암컷 흰쥐를 (주) 대한바이오링크로부터 구입하여모두 평균체중이 200g 이 되도록 사육한 후 9마리씩 6군으로 나누어 분리 사육하였다. 사육실 온도는 22±2℃로 조정하였고, 조명은 매일 광주기, 암주기를 12시간씩 되도록 조절하였으며, 물은 1차 증류수를 사용하였고 식이는 자유섭취방법으로 급여하였다21-24).
- 4% 현미식초를 사용하였다. 흡수율을 비교실험하기위하여 난각칼슘분은 신'8)등의 방법에 따라 제조하였으며 침강성탄산칼슘은 (주식회사 화일) 구입하여 사용하였다.
데이터처리
- a),b),c),1),2),3)Means with the same letter in row are not significant at P<0.05 level by Duncan's multiple range test.
- 통계처리 - 식이 칼슘시료위 종류와 통기조건에 따른 이온화율, 각 실험동물의 칼슘의 혈청 중 보유량과의 상호관계를 계산한 결과는 SAS program을 이용하여 각 실험군마다 평균과 표준편차를 계산하였고, 군간의 차이를 p<0.05 수준에서 ANOVA test 후 Duncan's multiple range test에 의하여 검증하였다31-36).
이론/모형
- 자 식이량은 칼슘함유량에 따라 달리하였으며, 난각칼슘분과 침강성 탄산칼슘분은 동량의 칼슘이 함유하도록 하여 각각 1차 증류수에 현탁하여 식이 하였다. 식이 방법은 존대를 이용한 경구투여 방법으로 각 실험군별 일정량의 칼슘을 섭취하도록 하였다25-29).
- 인농도 분석 - 제조한 양조칼슘, 현미칼슘 및 난각칼슘분과 침강성탄산칼슘의 인농도 분석은 식품공전의 미량성분시험법의 모리브덴청 비색법20)에 준하여 분석하였다. 흡광도측정에는 UV-Visible Recording Spectrophotometer(Model UV-160A, Shimadzu, Japan)를 사용하였다.
- 칼슘용출량 분석 - 칼슘농도의 측정은 식품공전의 미량성분시험법19)에 따라 시험용액을 제조하였으며 제조한 시험용액은 ICP-MS(Model 7500A, Agilent, USA)를 이용하여 각각의 칼슘농도를 분석 조사하였다.
- 칼슘이온농도 분석 - 제조한 양조칼슘, 현미칼슘 및 난각칼슘분과 침 강성 탄산칼슘의 칼슘이 온농도 분석 은 Ion-Meter (Model 920A pHTISE meter, Orion, USA)를 사용하여 Direct Measurement 방법으로 분석하였다16).
성능/효과
- 난각칼슘분 식이후 혈청 중 칼슘농도 변화 - 난각칼슘분의 식이에 따른 흰쥐의 혈청 중 칼슘농도의 변화는 Fig. 2에서와 같이 경구투여 후 완만하게 증가하다가 5시간 경과후 초기 칼슘농도에 비하여 3.35 ±0.24 mg/dl 만큼 높게 증가하여 최고치를 나타내었다(p<0.05). 이후 서서히 감소하는 경향을 보이다가 9시간 후에는 초기와 비슷한 수준을 유지하는 것으로 나타났다.
- 05). 시간의 경과에 따른 변화는 초기 증가 이후 4시간 경과 후 초기 칼슘농도와 가까운 수준으로 감소하였으나 5시간 이후부터 8시간까지 완만한 수준으로 다시 증가하다가 9시간 후에는 초기와 비슷한 수준을 유지하는 것으로 나타났다.
- 05). 시간의 경과에 따른 변화는 초기 증가이후 4시간 경과 후 초기 칼슘농도보다 낮은 수준으로 감소하였으나 다시 증가하여 6시간 경과 후혈청 중 칼슘농도는 최고에 이른 다음 완만하게 감소하다가 9시간 후에는 초기와 비슷한 수준을 유지하는 것으로 나타났다.
- 05). 시간의 경과에 따른 변화는 초기증가 이후 5시간경과 후 초기 칼슘농도와 비슷한 수준으로 감소하다가 7시간까지 완만한 수준으로 증가하다가 9시간 후에는 초기와 비슷한 수준을 유지하는 것으로 나타났다.
- 식이실험에 사용한 흰쥐의 혈청내 칼슘농도 - 실험에 사용한 흰쥐를 사육기간 중 평균체중이 200 g에 도달했을 때 방법 2와 같이 하여 혈청내 칼슘농도를 분석한 결과 8.79±1.27mg/dl로 나타났으며 이는 정상수준인 흰쥐의 혈청 중 칼슘농도가 7.2~ 13.9 mg/dl이라는 결과와 일치하는 것으로 보아 실험에 사용한 흰쥐의 건강상태는 정상임을 알 수 있었다.
- 양조칼슘(밀폐)식이후 혈청 중 칼슘농도 변화 - 양조칼슘(밀폐)의 식이에 따른, 흰쥐의 혈청 중 칼슘농도의 변화는 Fig. 1에서와 같이 경구투여 후 증가하다가 2시간 경과 후초기 칼슘농도에 비하여 2.67±L2mg/dl 만큼 높게 증가하는 것으로 나타났다(p<0.05). 시간의 경과에 따른 변화는 초기 증가 이후 4시간 경과 후 초기 칼슘농도와 가까운 수준으로 감소하였으나 5시간 이후부터 8시간까지 완만한 수준으로 다시 증가하다가 9시간 후에는 초기와 비슷한 수준을 유지하는 것으로 나타났다.
- 양조칼슘(통기)식이후 혈청 중 칼슘농도 변화 - 양조칼슘(통기)의 식이에 따른 흰쥐의 혈청 중 칼슘농도의 변화는 Fig. 1의 밀폐조건에서와 같이 경구투여 후 증가하다가 2시간 경과 후 초기 칼슘농도에 비하여 3.18±0.34 mg/dl 만큼높게 증가하는 것으로 나타났다(p<0.05). 시간의 경과에 따른 변화는 초기 증가이후 4시간 경과 후 초기 칼슘농도보다 낮은 수준으로 감소하였으나 다시 증가하여 6시간 경과 후혈청 중 칼슘농도는 최고에 이른 다음 완만하게 감소하다가 9시간 후에는 초기와 비슷한 수준을 유지하는 것으로 나타났다.
- 양조칼슘과 현미칼슘 중 인농도는 각각 0.001 mg/100g, 난각칼슘분에는 0.004 mg/100g, 침 강성 탄산칼슘에는 0.005 mg/100g 함유되어 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 볼때 본 실험에 사용한 식이 칼슘시료 중 칼슘과 인농도의 비율은 양조칼슘(밀폐)은 12.
- 순위와 일치하였다. 양조칼슘은 밀폐와 통기조건에 따라 유의적 차이가 있었으며 또한 현미칼슘은 양조칼슘(통기)보다 약 1.86배, 양조칼슘(밀폐)보다 약 1.36배, 칼슘의 혈청중 보유량이 높게 유지되는 것으로 나타났다. 난각칼슘분과 침강성탄산칼슘 상호간에는 유의적 차이가 크게 나타내지 않았다(p<0.
- 005 mg/100g 함유되어 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 볼때 본 실험에 사용한 식이 칼슘시료 중 칼슘과 인농도의 비율은 양조칼슘(밀폐)은 12.92% Ca: 0.0001% P, 양조칼슘(통기)은 27.5% Ca: 0.0001% P, 현미칼슘(통기)은 30.0% Ca: 0.0001% P, 난각칼슘분은 95.8% Ca : 0.0001% P, 침강성탄산칼슘은 40.0% Ca : 0.0005% P 으로 나타났다. 이러한 인과 칼슘의 농도비율은 칼슘의 흡수에 직접적인 영향을 미치지 못할 것으로 사료된다.
- 침강성탄산칼슘 식이후 혈청 중 칼슘농도 변화 - 침강성 탄산칼슘의 식이에 따른 흰쥐의 혈청 중 칼슘농도의 변화는 Fig. 2에서 같이 경구투여 후 완만하게 증가하다가 5시간경과 후 초기 칼슘농도에 비하여 3.11 ±1.36 mg/dl 만큼 높게 증가하여 최고치를 나타내었다(p<0.05). 이후 서서히 감소하는 경향을 보이다가 9시간 후에는 초기와 비슷한 수준을 유지하는 것으로 나타났다.
- 그러나 이온화율이 높은 현미칼슘, 양조칼슘(밀폐) 및 양조칼슘(통기)과는 유의적인 차이가 크게 나타났다. 칼슘의 혈청 중 보유량 이온화율이 높은 칼슘과 이온화율이 낮은 칼슘간에 유의적 차이를 나타내는 것으로 보아 칼슘의 혈청 중 보유량은 칼슘 섭취 수준에 의한 영향보다는 칼슘이온화율과 밀접한 관련이 있음을 시사하였다.
- 05). 칼슘의 혈청 중 보유량은 현미칼슘에 비해 난각칼슘분은 약 28.96%, 침강성탄산칼슘은 약 43.33% 가량 낮게 유지되는 것으로 나타났다. 그러나 이온화율이 높은 현미칼슘, 양조칼슘(밀폐) 및 양조칼슘(통기)과는 유의적인 차이가 크게 나타났다.
- 현미칼슘(통기)식이후 혈청 중 칼슘농도 변화 - 현미칼슘(통기)의 식이에 따른 흰쥐의 혈청 중 칼슘농도의 변화 (Fig. 1)는 경구투여 2시간 경과 후 초기 칼슘농도에 비하여 3.51 ±0.46 mg/dl 만큼 높게 증가하는 것으로 나타났다 (p<0.05). 시간의 경과에 따른 변화는 초기증가 이후 5시간경과 후 초기 칼슘농도와 비슷한 수준으로 감소하다가 7시간까지 완만한 수준으로 증가하다가 9시간 후에는 초기와 비슷한 수준을 유지하는 것으로 나타났다.
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