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제안 방법
- 실험을 실시하였다. AIN 93 maintenance 식이(12)를 변형한 40% 지방(%/총 칼로리)을 섭취시킨군을 대조군(I군)으로 하고, 실험군은 세군으로 나누어 40% 지방과 커피 5잔 수준인 0.6%(11 군, 0.6% 커피 섭취군), 40% 지방과 커피 10잔 수준인 1.2%(m 군, 1.2% 커피 섭취군), 지방 40%와 커피 20잔 수준인 2.4%를 섭취시킨 군(TV군, 2.4% 커피 섭취군)으로 하였다. 실험식이는 Table 1과 같이 구성되었다.
- 그러므로 본 연구에서는 고지방식이를 먹인 쥐에게 커피를 섭취 시켜 체중, 식이섭취량, 식이이용효율과 혈장의 중성지방, 총콜레스테롤, HDL-콜레스테롤, 유리지방산 및 leptin의 농도를 관찰하였다. 또한 부고환지방 조직에서 지방세포 크기를 관찰하였다.
- 동맥경화 지수(Atherogenic index): 순환기계로부터 오는 성인병은 동맥경화에 의하여 발병이 시작되므로 이러한 원리를 이용하여 순환기계질환의 발병 초기지표로 알려진 동맥경화지수에 미치는 영향을 조사하였다. 고지방 식이를 섭취한 대조군에 비해 모든 커피 섭취군의 동맥경화지수가 낮게 나타났으나 유의적인 차이는 없었다(Table 5).
- 동맥경화지수 (Atherogenic index): 동맥경화지수는 (Tbtal cho- lesterol-HDL-cholesterol)/HDL-cholesterol로 계산하였다(15).
- 또한 부고환지방 조직에서 지방세포 크기를 관찰하였다.
- 식이 섭취는 매일 일정한 시간에 먹은 식이의 양을 측정하였고, 체중은 매주 일정한 시간에 동일 순서로 측정하였다. 식이이용효율은 실험 전 기간의 체중 증가량을 같은 기간에 섭취한 식이섭취량으로 나누어 계산하였다.
- 식이이용효율은 실험 전 기간의 체중 증가량을 같은 기간에 섭취한 식이섭취량으로 나누어 계산하였다.
- 실험동물은 실험기간이 끝나는 날 12시간 공복 상태에서 ether로 마취시킨 후 단두로 희생시키고 heparinized tube에 혈액을 모아 3,000rpm에서 15분간 원심분리하여 혈장을 분리한 후 중성지방, 총콜레스테롤, 유리지방산과 HDL-콜레스테롤 및 leptin의 농도를 측정하였다. 채혈 후에는 즉시 개복하여 간장, 신장, 복부지방 및 부고환지방조직의 지방을 떼어내어 무게를 측정하였다.
- 지방세포의 크기 측정: 부고환지방조직을 일반적인 hemato- cyrine eosin(HE) 염색을 하여 image analyzer를 사용하여 세포의 크기를 측정하였다.
- 농도를 측정하였다. 채혈 후에는 즉시 개복하여 간장, 신장, 복부지방 및 부고환지방조직의 지방을 떼어내어 무게를 측정하였다.
- 체중이 약 170 g되는 Sprague-Dawley 수컷 흰쥐를 사용하였으며, 실험 개시 전 5일간 개별 cage에서 분말 사료로 적응시킨 후 난괴법에 의해 각 군에 6마리씩 4군으로 나누어 6주 동안 실험을 실시하였다. AIN 93 maintenance 식이(12)를 변형한 40% 지방(%/총 칼로리)을 섭취시킨군을 대조군(I군)으로 하고, 실험군은 세군으로 나누어 40% 지방과 커피 5잔 수준인 0.
대상 데이터
- 고지방식이는 총 칼로리당 탄수화물 40%, 단백질 20%, 지방 40%로 구성하였다(13). 본 연구에서 사용한 시료인 instant 커피는 동서식품주식회사의 maxim(상표 이름) 커피를 분쇄기로 갈아 시료로 사용하였고, 커피의 농도는 식이 무게의 0.6%(w/w), 1.2%(w/w)와 2.4%(w/w)로 하였다 (14). 실험식이와 물은 자유롭게 섭취하도록 하였다.
데이터처리
- 모든 data는 평균 및 표준편차를 계산하였고 비교군들 간의 유의성 검정은 SAS program을 이용하여 F-test를 한 후 LSD검사법으로 확인하였다.
이론/모형
- 이용하여 분석하였다. Leptin 농도는 radioimmunoassay 법에 의한 RIA kit로 측정하고, 유리지방산은 Sicdia-Nefazyme법을 이용한 kit(신양화학약품주식회사)로 측정하였다.
- 혈장: 혈장 중성지방은 Trinder법을 이용한 분석용 kit(영동제약), 총콜레스테롤은 효소법을 이용한 cholesterol kit(영동제약), HDL-콜레스테롤은 침전법의 변법을 이용한 분석용 kit(신양화학약품 주식회사)를 이용하여 분석하였다. Leptin 농도는 radioimmunoassay 법에 의한 RIA kit로 측정하고, 유리지방산은 Sicdia-Nefazyme법을 이용한 kit(신양화학약품주식회사)로 측정하였다.
성능/효과
- 6주간 식이섭취량은 군간에 차이가 없었으나, 대조군과 2.4%커피 섭취군에 비해 몸무게가 많이 증가한 0.6% 커피 섭취 군과 1.2% 커피 섭취군의 식이이용효율이 유의적으로 높게 나타났다. 이는 같은 양을 먹어도 식이이용효율이 높으면 체중이 많이 증가함을 잘 나타내고 있다.
- HDL-콜레스테롤: 대조군에 비해 모든 커피 섭취군의 HDL-콜레스테롤 함량이 유의적으로 높게 나타났다(Eble 5). 조 등 (22)의 연구에서도 커피의 주성분인 caffeine의 섭취가 흰쥐의 HDL-콜레스테롤 농도를 유의적으로 증가시켰다고 한다.
- 미치는 영향을 조사하였다. 고지방 식이를 섭취한 대조군에 비해 모든 커피 섭취군의 동맥경화지수가 낮게 나타났으나 유의적인 차이는 없었다(Table 5).
- 대조군(I 군)에 비해 0.6% 커피 섭취군(H군)의 혈장 중성지방 농도는 유의적으로 증가하였으나, 커피 섭취량이 증가할수록 중성지방의 농도가 낮아져, 2.4% 커피 섭취군의 혈장 중성 지방함량은 대조군과 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다. 커피가 혈중 중성지방 농도에 미치는 영향에 대해서는 아직 논란이 많다.
- 이는 같은 양을 먹어도 식이이용효율이 높으면 체중이 많이 증가함을 잘 나타내고 있다. 대조군에 비해 0.6% 및 1.2% 커피 섭취군의 식이이용효율이 높게 나타났으나, 2.4% 커피 섭취 군은 커피를 전혀 먹지 않은 대조군과 비슷한 식이이용효율을 나타내어, 커피 섭취량에 따라 체중 및 식이이용효율이 다르게 나타남을 알 수 있었다. 그러나 0.
- 알려져 있다(25). 대조군에 비해 0.6% 커피 섭취군의 leptin 함량이 유의적으로 높게 나타났으며, 커피섭취량이 많을수록 leptin 함량이 점점 낮아지는 것으로 나타나 0.6% 커피 섭취 군에 비해 2.4% 커피 섭취군은 유의적으로 낮은 함량을 보였다(Table 6). Lagiou 등(26)은 커피의 섭취가 leptin의 농도와는 관계가 없다고 보고하였는데, 본 실험에서는 체중이 많이 나가는 0.
- 6% 커피 섭취군의 leptin 함량이 제일 높은 것으로 나타났다. 본 실험에서는 커피를 많이 섭취시킬수록 leptin의 농도가 낮게 나타났으나 체중과는 상관관계를 보이지 않았다. 강의 연구(27)에서도 체중과 leptin의 농도와는 상관관계를 보이지 않았다고 보고하였다.
- 혈장 유리지방산은 지방조직 중 중성지방의 가수분해에 의해 유리되어 albumin과 결합하여 운반되며(19) 혈중 유리지방산이 증가되면 대사 이상이 초래된다. 본 연구에서 유리지방산의 농도는 유의적인 차이는 없었으나 대조군에 비해 모든 커피 섭취 군에서 낮게 나타났으며, 커피 섭취량이 많을수록 낮아지는 경향을 보였다.
- 실험동물의 체중은 실험 시작시에는 같았으나 6주 후의 체중 변화를 보면 각 군간에 유의적인 차이는 없었으나 대조군(I 군)에 비해 0.6% 커피 섭취군(II군)과 1.2% 커피 섭취군(Ⅲ군) 의 체중이 높게 나타났으며, 2.4% 커피 섭취군(IV군)은 대조군 (I군)과 비슷하게 나타났다. 체중 증가량을 보면 0.
- 6% 커피 섭취군(II군)의 부고환 지방조직과 내장지방 및 총지방 무게가 다른 군에 비해 많은 경향을 나타냈다. 유의적인 차이는 없었으나 커피 섭취량이 증가할수록 부고환 지방조직과 내장지방 및 총지방 함량은 낮아지는 경향을 보였으며, 2.4% 커피섭취군(IV군)은 대조군(I군)보다 낮은 부고환 지방조직과 내장지방 및 총지방 함량을 나타내었다.
- 4% 커피 섭취 군에 비해 많았으나 유의적인 차이는 아니었다. 체중의 변화를 보면(Fig. 1) 실험 1, 2주에는 군간의 차이가 거의 없었으나 0.6% 및 1.2% 커피 섭취군의 체중이 증가하는 경향을 보였고, 2.4% 커피 섭취군은 체중에 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. Fears 둥(6)은 커피나 caffeine을 마시면 체중감소에 효과가 있다고 보고하였는데, 본 연구에서는 커피 섭취량이 0.
- 총콜레스테롤: 대조군에 비해 모든 커피 섭취군의 총콜레스테롤 함량이 유의적으로 높게 나타났으며, 그 중에서도 0.6% 및 2.4% 커피 섭취군이 1.2% 커피 섭취군보다 유의적으로 높게 나타나 커피 섭취량에 따라 혈장 총콜레스테롤 농도가 달라짐을 보였다(p<0.05)(Table 5). Sakamoto 둥(16>의 연구에서도 커피를 0.
- 커피를 0.6% 수준으로 섭취시켰을 때 순환기계질환의 원인이 되는 중성지방, 총콜레스테롤의 농도를 유의적으로 증가시켰으나 동시에 순환기 계질환을 예방해주는 HDL-콜레스테롤의 농도도 유의적으로 높아졌고, 동맥경화지수도 고지방식이를 먹은 대조군에 비해 낮은 경향을 보여 커피의 섭취가 순환기계 질환의 위험요인은 아니라고 생각된다. 그러나 Onuegbu와 Agbedana의 연구(18)에 의하면 커피를 28일간 섭취시켰을 때 혈중 콜레스테롤 및 LDL-콜레스테롤 농도는 증가되고, 혈중 HDL-콜레스테롤과 중성지방 농도는 변화가 없었으며, 장기간의 커피 섭취가 심혈관계질환의 위험요인이라고 하여 본 연구와 다른 결과를 나타냈다.
후속연구
- 4% 커피 섭취 군은 커피를 전혀 먹지 않은 대조군과 비슷한 식이이용효율을 나타내어, 커피 섭취량에 따라 체중 및 식이이용효율이 다르게 나타남을 알 수 있었다. 그러나 0.6% 커피 섭취군과 1.2% 커피 섭취군에서의 체중증가에 대한 작용기전에 대해서는 추후 계속적인 연구가 필요하다고 사료된다.
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