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문제 정의
- 따라서 연구자는 김치 섭취가 실제 체중변화나 지질대사에 어떤 효과를 어느 정도 나타낼 것 인 지와 또 김 치 섭 취 가 간장, 신장 등의 장기 기능에 미치는 영향(역작용 유무)은 어떠한 지를 규명할 목적으로 조절된 동물실험을 실시하였다. 즉 우리나라 일반가정 에서 통상적으로 담그는 배추김 치 제조법 에 따라 발효시켜 만든 배추김 치를 균질, 압착하여 김 치 즙을 만들고 비교적 열 량이 높은 정 상 사료를 급여 하는 흰쥐 군에 사료 섭취량의 1%, 5%, 10%에 해당하는 배추김 치 즙을 oral zonde를 사용하여 1개월 동안 경구 투여하고 흰쥐의 체중 변화와 혈중 지질농도와 그 외 몇 가지 혈액의 생화학적 분석을 실시하여 흰쥐에 김치섭취가 체중과 지질 대사와 간장과 신장 등의 기능에 미치는 영향을 조사하여 그 결과를 보고한다.
- 실시하였다. 즉 우리나라 일반가정 에서 통상적으로 담그는 배추김 치 제조법 에 따라 발효시켜 만든 배추김 치를 균질, 압착하여 김 치 즙을 만들고 비교적 열 량이 높은 정 상 사료를 급여 하는 흰쥐 군에 사료 섭취량의 1%, 5%, 10%에 해당하는 배추김 치 즙을 oral zonde를 사용하여 1개월 동안 경구 투여하고 흰쥐의 체중 변화와 혈중 지질농도와 그 외 몇 가지 혈액의 생화학적 분석을 실시하여 흰쥐에 김치섭취가 체중과 지질 대사와 간장과 신장 등의 기능에 미치는 영향을 조사하여 그 결과를 보고한다.
제안 방법
- 48% 등이었다. 따라서 실험실에서 5% 식염수에 절인 절임 배추 700 g, 새우젓 25 g, 멸치 젓 25 g, 고춧가루 50 g, 마늘 30 S. 쪽파 15 g, 생 강 25 g, 당근 5 g, 참깨 5 g, 무채 50 g, 찹쌀풀 100 mL 비율의 재료를 사용하여 시판 김 치 제조와 같은 조건으로 배추김 치를 담그고 옹기 그릇에 담아 냉장고 안에서 5"C 30일간 발효시켰다. 발효된 배추김치를 세절하여 믹서로 균질화하여 꺼즈로 압착하여 시료용 김 치즙을 만들고 냉동 보관하였 다.
- 저자는 본 연구의 에비실험으로 시료 배추김치를 냉동 건조 후 김치 분말로 만들어 사료양의 5%와 10%인 배추김 치분말을 사료에 혼합하여 사료 pellet으로 만든 후 흰쥐가 자발적으로 섭취하게 시도하였으나 흰쥐의 사료 섭취량이 대조군에 비하여 급격히 떨어져 흰쥐에게는 배추김치가 혐오(기피)식품임을 알 수 있었다. 따라서 이와 같은 배추김치 시료 급여 방법으로는 실험결과를 정확히 평가하는 일이 곤란하였으므로 본 실험에서는 배추김치즙 시료를 만들어 사료섭취와는 별도로 oral zonde를 사용하여 투여하였다. 또 Kio군에서 체중증가율과 식이 효율이 낮아진 것은 김치 양념성분들(특히 allicin) 자체의 생리작용의 영향도 있는 것 같다.
- 그 외도 먹기 싫은 매운맛의 배추 김치즙을 하루중 1회 순간(약 10초이내) 억지로 먹 인데 따른 약간의 stress를 받을 수도 있지만 전술한 대로 그 영향은 극히 미미한 것으로 짐작되며(30, 32), 주로 김치 양념 중 마늘, 양파의 혈중 지질 강하작용과 함께 마늘, 파, 생 강, 고추의 매운맛의 위 장관 자극에 의한 영 향과, 매운맛 성분들에 의한 간장과 신장에 대한 역작용의 영향이 있었으리라 짐작된다. 따라서 저자는 본 실험에서 혈액의 생화학적 분석값의 고찰에서 배추김치의 혈중 지질농도에 미치는 영향에 관한 보고 문헌들과 함께 마늘과 양파 및 생강에 관련한 보고문들도 참고하였다.
- 실험기간 중 흰쥐 체중 증가에 따른 배추 김치즙 투여량의 조절은 흰쥐 체중변화에 기초하지 않고 사료 섭취량으로 기준하였다. 매일 남은 사료는 수거 하여 섭 취 량을 환산하고 실험 기 간 3일마다 흰쥐 체중을 측정하고 4주간의 실험이 끝난 하루 전에 절식시키고 체중을 측정한 후 CO2 gas로 마취 시켜 경동맥 채혈한 직후 혈액을 3, 000 rpm으로 원심 분리하여 얻은 혈청 에 대하여 다음과 같은 방법으로 혈청의 생화학적 분석을 실시하였다.
- 5 g을 토대로 하였다. 사료 섭 취량의 1%, 5%, 10%에 해당하는 배추 김치즙 투여량은 평균 체중 110 g인 흰쥐 흔f 마리 당 매일 각각 0.145 mL, 0.725 mL, 1.45 mL이 고 이때 0.145 mL와 0.725 mL 투여 량은 생 리식 염 액을 가하여 1.45 mL로 조절하고 모든 실험군의 시료투여 량의 용량을 동일하게 조절하였다. 흰쥐 에 배추 김치즙 투여 방법은 시료를 손실 없이 전량 투여 하기 위한 흔히 하는 방법 에 따라 하루 중 일정 시간에 oral zonde를 사용하여 투여하였다.
- 2%이었다. 사료 제조는 먼저 Table 1의 혼합 비율에 따라 agar 분말에 적당량 물을 가하고 로 가열하여 만든 gelatin 용액 에 미리 착유 즉시 밀봉 냉 장하여 보관한 옥수수기름과 신선육에서 분리한 우지를 다른 성분들과 함께 배합 비율에 따라 혼합 후 사료 제조기를 사용하여 고형 사료 (pillet)로 만들었다. 제조한 사료는 polyethylene pack 담아 진공 pump로 공기 를 제거 후 밀봉 포장하여 냉 장 보관하였다.
- 흰쥐 에 배추 김치즙 투여 방법은 시료를 손실 없이 전량 투여 하기 위한 흔히 하는 방법 에 따라 하루 중 일정 시간에 oral zonde를 사용하여 투여하였다. 실험기간 대조군 흰쥐에게도 생리 식염액만을 실험군과 동일 조건으로 투여하였다. 실험기간 중 흰쥐 체중 증가에 따른 배추 김치즙 투여량의 조절은 흰쥐 체중변화에 기초하지 않고 사료 섭취량으로 기준하였다.
- 실험이 개시되어 Table 2과 같이 흰쥐에 고열량 사료만을 급여 한 대조군(CO군)과 고열량 사료와 함께 사료 섭 취량의 1%, 5%, 10% 수준인 배추 김치즙을 각각 투여한 실험군들인 Ki, Ks, Kio군으로 구분하고 4주간 사육 실험 하였다. 사육중 물(tap water)은 자유롭게 섭 취하게 하였다.
- Inc. 의 Vitros DT60Ⅱ, DTSCⅡ, Vitros DTE model 혈 액 자동분석 기와 각 측정 항목별 Vitros DT slide를 사용하여 혈액을 분석하였다. LDL-cholesterole "LDL-cholesterol = (total cholesterol) - (HDL-cholesterol) - (triglyceride/5)" 식 에 의하여 산출하였다(28).
- 45 mL로 조절하고 모든 실험군의 시료투여 량의 용량을 동일하게 조절하였다. 흰쥐 에 배추 김치즙 투여 방법은 시료를 손실 없이 전량 투여 하기 위한 흔히 하는 방법 에 따라 하루 중 일정 시간에 oral zonde를 사용하여 투여하였다. 실험기간 대조군 흰쥐에게도 생리 식염액만을 실험군과 동일 조건으로 투여하였다.
대상 데이터
- Hikino 등(68)은 GOT 91 uA인 정상 흰쥐 에 alliin 5 ㎎/㎏ - rat - day 경구 투여 하여 27시간 경 과 후에 측정 하니 GOT가 98 u/L로 상승하였고 GPT* 46 u/L 에서 52 u/L로 상승하였음을 보고했다. 본 실험에 사용된 배추 김치중 마늘함량은 3%, 110 g 체중인 흰쥐 한 마리의 하루 사료 섭취량은 14.5 g, 배추김치즙 시료를 사료량의 10% 투여하는 실험군(Kio군에 1일 투여하는 배추김치즙은 1.45 mL, 마늘중 allicin함량 5%(19)을 바탕으로 1일 흰쥐 체중 kg당 투여하는 배추김치즙 시료액중 마늘함량과 allicin 함량은 각각 0.395 g(272.4 g/kg)과 19.4 mg(20.41 g/kg)이다. 마늘은 고래로 세균성 장염의 치료제(58, 59)로 한방에서 널리 이용하였으며 마늘에 대한 현대 과학적 연구에서 Louis Pasteur(69)가 최초로 마늘의 항균작용을 발견한 후 Albert Schweitz이"(22)는 아프리카인의 아메바성 이질 치료에 최초로 마늘을 임상적으로 사용하였다.
- 생후 3주된 Wistar 종 수컷 흰쥐를 실험 1주일 전에 구입하여 Table 1의 기초사료로 예비 사육하고 실험동물군은 실험 직전 체중 110±10 g인 흰쥐 10마리씩을 무작위로 뽑아 1군 단위로 만들어 3개의 실험군과 1개 대조군으로 배치하였다. 실험이 개시되어 Table 2과 같이 흰쥐에 고열량 사료만을 급여 한 대조군(CO군)과 고열량 사료와 함께 사료 섭 취량의 1%, 5%, 10% 수준인 배추 김치즙을 각각 투여한 실험군들인 Ki, Ks, Kio군으로 구분하고 4주간 사육 실험 하였다.
데이터처리
- 3)Means with different kind of superscripts in a same column are significantly different at p<0.05 level by LSD method of one-way ANOVA.
- 4)Means with different kind of superscripts in a same column are significantly different at p<0.05 level by LSD method of one-way ANOVA. '
- SPSS program 10.0(29)을 이용하여 분산 분석의 일원 배치 법 과 LSDdeast square difference)의 다중 비 교법 에 의 해 유의 확율 a =0.05 수준에서 4개 실험 군의 측정 평 균치 상호간 다중 비교에 의한 유의성을 검정하였다.
이론/모형
- 배추김 치 시료는 액상으로 균질화시켜 시료로 사용하였고 배추김치즙 시료는 김치를 꺼즈에 담아 압착하여 얻은 김치 즙액을 냉장 방치후 상등액을 시료로 사용하여 AOAC법(25) 에 따라 수분(건조법 ), 조섬유(Henneberg-Stohmann법 개량법), 당질(Bertrand법), 조지방(Soxhlet법), 조단백질(Kjel- dahl법), 회분(상법) 함량을 측정하였다. 배추김치시료 100 g을 믹서에서 균질하게 분쇄한 다음 압착 여과하여 시료액 100 mL에 대하여 pH는 pH meter를 사하여 측정 하였고, 산도는 시료 여과액 일정량에 대하여 0.
- 회분(상법) 함량을 측정하였다. 배추김치시료 100 g을 믹서에서 균질하게 분쇄한 다음 압착 여과하여 시료액 100 mL에 대하여 pH는 pH meter를 사하여 측정 하였고, 산도는 시료 여과액 일정량에 대하여 0.1 N NaOH 표준액을 사용하여 중화적정법 (26)으로 측정하였다(pH meter를 사용한 적정 종말점은 pH 8.2). 염도는 시료 여과액의 일정량을 검 액으로 하여 질산은 표준액 (0.
- 2). 염도는 시료 여과액의 일정량을 검 액으로 하여 질산은 표준액 (0.1 N AgNOs)을 사용하여 염화물 적정법(26)에 따라 정량분석하였다.
성능/효과
- 1)CO: Control group fed only high calories diet (4, 450 kcal/kg), Ki: Fed high calories diet plus, 1% of Chinese cabbage kimchi juice. Ks: Fed high calories diet plus 5% of Chinese cabbage kimchi juice, Kio- Fed high calories diet plus 10% of Chinese cabbage kimchi juice.
- 10% 투여군에서 다른 실험군들보다 혈중 중성 지방량과 총 cholesterol량 및 LDL-cholesterol량은 유의 적으로 감소하였고 HDL-cholester이은 유의적으로 증가하였다. 10% 투여 군에서 다른 실험 군들보다 혈중 GPT와 GOT활성 도 및 creatinine농도가 정 상 값을 넘 지 않는 범 위 내에 서 유의 적 으로 높은 값을 보였고 10% 투여 군의 혈당량은 다른 실험 군들보다 유의 적 으로 낮았다. 따라서 김 치 를 장기 간 다량 섭 취 하면 혈중 지질성분과 혈당량의 감소를 가져올 수 있으나 비록 김치는 비교적 염분이 많고 자극이 강한 양념류(마늘, 양파.
- 10% 투여군에서 다른 실험군들보다 혈중 중성 지방량과 총 cholesterol량 및 LDL-cholesterol량은 유의 적으로 감소하였고 HDL-cholester이은 유의적으로 증가하였다. 10% 투여 군에서 다른 실험 군들보다 혈중 GPT와 GOT활성 도 및 creatinine농도가 정 상 값을 넘 지 않는 범 위 내에 서 유의 적 으로 높은 값을 보였고 10% 투여 군의 혈당량은 다른 실험 군들보다 유의 적 으로 낮았다.
- Table 5에서 혈중 총cholesterol 함량은 고 열량(4450 kcal/kg) 실험 사료 섭 취로 인하여 Kio군을 제외한 대부분의 실험군 흰쥐들이 정상 흰쥐의 총 cholesterol 농도를 약간 초과하였다. CO군과 비교한 Ki 군과 Kg군의 혈중 총cholesterol량은 유의적인 차이의 변화가 없었으나 Ke군의 혈중 총cholesterol량은 CO군, K应, K;군의 것보다 유의적(p<0.05)인 차이로 감소하여 사료의 10%에 해당하는 배추김치즙 투여에 따른 영향으로 생각되고 그 결과는 혈중 중성 지방량의 변화와 동일한 양상을 보였다. 다른 실험군들보다 Kio군에서 혈중 총 cholesterol량이 가장 낮은 것은 Ke군의 체중 증가율이나 혈중 중성 지방량이 가장 낮은 것과 직접 관련이 있는 것 같고 배추김치에 함유된 마늘(3%)과 양파(1.
- 그러나 측정치 모두 정상 범위의 혈당량이었다. Kio 군에 서 다른 실험 군들보다 혈당량이 낮은 것은 사료섭 취 효율이 낮은 것과 관련이 있는 것 같고 이것은 사료의 10% 량에 해당하는 시고 맵고 짠 배추 김치즙을 억지로 투여함에 따른 약간의 stress의 영향이 있겠으나 주로 배추김 치 양념 성분 중 마늘성분 등에 의한 혈당 강하작용의 영향이 큰 것으로 보였다. 이와 관련하여 일부 연구자들은 혈당량 강하에 마늘의 효과를 보고하였는데 그 중 Sheela와 Augusti(34)는 임상실험에서 마늘분말 200 ㎎/㎏ 투여로 다른 여러 종류의 혈중 생화학적 parameters의 감소와 함께 혈당 감소를 관찰하였다.
- Table 4에서 대조군(CO)의 체중 증가율과 비교한 배추김치 즙 1% 투여 군(Ki)과 5%투여군(KG 사이에 체중 증가율은 유의적 인 차이가 없으나 배추김치즙 10% 투여군(Kio)의 체중 증가율은 대조군(CO)과 배추김치즙 1% 투여군(KD 및 5% 투여군(Ka)의 것보다 유의적(p<0.05)인 차이로 감소하였 다. Table 4에서 CO군과 비교한 K; 및 K;군의 사료 섭 취효율은 상호간 유의한 차이가 없으나 K”군의 사료 섭 취효율은 CO군 및 Ki군의 것보다 유의 적 (p< 0.
- 10% 투여 군에서 다른 실험 군들보다 혈중 GPT와 GOT활성 도 및 creatinine농도가 정 상 값을 넘 지 않는 범 위 내에 서 유의 적 으로 높은 값을 보였고 10% 투여 군의 혈당량은 다른 실험 군들보다 유의 적 으로 낮았다. 따라서 김 치 를 장기 간 다량 섭 취 하면 혈중 지질성분과 혈당량의 감소를 가져올 수 있으나 비록 김치는 비교적 염분이 많고 자극이 강한 양념류(마늘, 양파. 생 강, 고추)를 포함하지만 일상적 으로 섭 취 하는 김 치 로 인하여 간장과 신장기능에 부담(역작용)을 줄 가능성은 거의 없어 보였다.
- 그러나 Ki<)군과 Ka군 간에는 혈중 HDL-cholesterol량에서 유의적인 차이가 없음이 특이하였다. 배추김치즙 시료를 5%와 10%씩을 투여한 K; 군과 Kio군간에 혈중 HDL-cholesterol량이 차이가 없음은 혈중 HDL-cholesterol량이 배추김 치즙 투여량에 의해 크게 영 향을 받지 않는 것으로 보였다. Kwon 등(18)은 흰쥐 사료에 냉동 건조된 배추김치 분말시료를 3%, 5%, 10% 각각 혼합하여 6주간 급여 하여 10% 배추김 치 시료 투여 군에서 혈중 HDL-cholesterol〕증가됨을 관찰하였다고 보고하였다.
- 본 실험에서 간에 부담을 줄 수 있는 마늘과 고추 같은 자극성 양념류를 비교적 많이 포함하는 배추김치를 흰쥐에 다량 섭취 시킬 때 간 기능에 어느 정도 부담을 줄 수 있을 것으로 예측되므로 GPT와 GOT 활성도를 측정하는 것이 의미를 갖는다. GPT는 각종 간질환(예로 급만성 간염, 약물 또는 alcohol성 중독, 간염, 간경변, 폐쇄성 황달, 간암)에 보다 특이적으로 상승하는데 반해 GOT는 간성 질환 외에도 여러 장기(심장, 신장, 골격, 근육)의 침해시(예로 심근경색, 진행성 디스트로피 등)에서 상승한다.
- 5%를 4주간 투여하여 혈중 중성 지방량의 감소를 관찰하였다고 보고하였다. 본연구 결과와 다른 문헌의 결과를 종합하면 김치를 다량 섭취한 흰쥐들은 혈중 중성지방농도가 강하됨을 알 수 있었다.
- 비교적 고 열량 실험 사료를 섭 취하는 흰쥐군에 사료 섭 취량의 1%, 5%, 10% 배추 김치즙을 1개월 동안 각각 oral zonde를 사용 섭취 시킨 결과 10% 투여군에서 체중 증가율과 사료섭 취 효율이 다른 실험군들보다 유의적으로 감소하였다. 10% 투여군에서 다른 실험군들보다 혈중 중성 지방량과 총 cholesterol량 및 LDL-cholesterol량은 유의 적으로 감소하였고 HDL-cholester이은 유의적으로 증가하였다.
- Kwon 등(18)은 흰쥐 사료에 냉동건조 배추김치 분말을 3%, 5%와 10%를 각각 혼합하여 6주간 stress없이 자발적으로 섭취케 한 사육실험에서 배추김치 3%, 5%투여군의 체중 증가율은 각각 9%, 12% 이 었으나 10% 투여 군의 체 중증가율은 6%로 매우 낮은 증가율을 보였는데 이는 사료에 배추김치를 비교적 많은 양인 10%를 혼합한데 따른 흰쥐의 사료섭 취 거부로 인해 사료 섭취량 감소에 따른 영향으로 판단된다고 하였다. 저자는 본 연구의 에비실험으로 시료 배추김치를 냉동 건조 후 김치 분말로 만들어 사료양의 5%와 10%인 배추김 치분말을 사료에 혼합하여 사료 pellet으로 만든 후 흰쥐가 자발적으로 섭취하게 시도하였으나 흰쥐의 사료 섭취량이 대조군에 비하여 급격히 떨어져 흰쥐에게는 배추김치가 혐오(기피)식품임을 알 수 있었다. 따라서 이와 같은 배추김치 시료 급여 방법으로는 실험결과를 정확히 평가하는 일이 곤란하였으므로 본 실험에서는 배추김치즙 시료를 만들어 사료섭취와는 별도로 oral zonde를 사용하여 투여하였다.
- 조지 방량과 조단백질량도 대폭 감소되었다. 조섬유량과 회분량 및 용해성 기타물질이 발효 후 다른 영양소의 감소에 따른 약간 상대적인 증가를보였다. 여기서 용해성 기타물질이란 배추김치 시료량으로부터 수분, 조섬 유, 당, 조지 방, 조단백 질, 회 분, 산도, 염 분량을 공제하고 남은 양이다.
- 여기서 용해성 기타물질이란 배추김치 시료량으로부터 수분, 조섬 유, 당, 조지 방, 조단백 질, 회 분, 산도, 염 분량을 공제하고 남은 양이다. 흰쥐에 투여하기 위하여 발효된 배추김치를 압착하여 만든 김치즙은 발효된 배추김치 자체보다 김치를 거즈로 압착 여과하는 과정에서 조섬유량이 거의 소멸되었고 조단백질도 현저히 감소되었다. Soxhlet 추출기로 추출한 조지 방량은 중성지방 외에 비열 량원 (non- calorigenic)인 지 질 (lipids)성 분을 포함하고 Kjeldahl법으로측정 된 조단백질 량도 소화성 단백질 질소 외 에 비소화성 단백질 질소, 암모니 아 질소, urea 질소, acid amide 질소, alkaloid 질소 및 amine류 질소, purine염기 질소량을 포함하기 때문에 흰쥐에 투여하기 위하여 만든 배추김치즙 시료는 거의 무열량 상태라 볼 수 있다.
후속연구
- 본 실험에 사용한 배추김 치즙 시료에는 그 특성상 열량과 섬유질은 거의 없고 맵고 짜고 신맛만 가지므로 흰쥐에 배추김치 즙을 4주간 섭취시켜 혈중 생화학적 분석값에 변화가 있다면 그 원인은 주로 배추김치에 3% 포함된 마늘 성분들이 갖는 생리작용에 기인할 것으로 생각된다. 그 외도 먹기 싫은 매운맛의 배추 김치즙을 하루중 1회 순간(약 10초이내) 억지로 먹 인데 따른 약간의 stress를 받을 수도 있지만 전술한 대로 그 영향은 극히 미미한 것으로 짐작되며(30, 32), 주로 김치 양념 중 마늘, 양파의 혈중 지질 강하작용과 함께 마늘, 파, 생 강, 고추의 매운맛의 위 장관 자극에 의한 영 향과, 매운맛 성분들에 의한 간장과 신장에 대한 역작용의 영향이 있었으리라 짐작된다.
- 그러나 김 치자 체는 발효과정에서 탄수화물 등 열량소가 대폭 감소되고 상대적으로 다량의 섬유질을 포함하므로 열량 함량이 극히 낮은 저 열량 기능식품으로서 체중 초과 혹은 비만인에게는 상시적으로 김치를 섭취하면 장기적으로 체중감량에 도움이 될 것 같다. 아울러 다량의 섬유질과 함께 이들 양념 성분 이장 점막을 자극(引赤作用)하여 장운동을 촉진하므로 장 내용물의 규칙적 배변(쾌변)을 통하여 변비를 예방하므로 장내 유해한 부패물질의 장벽 흡수율을 낮게 하여 대장암의 예방에 도움이 될 것으로 생각된다. 특히 김치의 섭취는 체내 지질 대 사에 영향을 주어 비 만지 수를 낮추고 혈중 지 질 량을 낮추는 효과가 있음이 최근 연구자들의 보고를 통하여 잘 알려 지고 있다.
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