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문제 정의
- 1966). 따라서 본 연구에서는 한국인의식 생활 내용 중 식물성 단백질의 섭취가 많은 점을 고려하여 단백질 중 식물성 식품에 함유된 콩단 백질을 단백질의 급원으로, 칼슘의 급원으로는 CaCO3를 공급하고 동시에 기호식품으로 그 소비 가 큰 신장세를 보이고 있는(Kim 1996) 녹차를 열수 추출하여 흰쥐에 공급하여 체내 칼슘대사와 골격 강도에 미치는 영향을 보고자 하였다.
- 본 연구는 기호식품으로 많이 이용되고 있는 녹차가 우리나라에서 가장 부족한 영양소의 하나인 칼슘의 체내 이용성에 미치는 효과를 알아보기 위하여 행해졌다. 한국인의 주요 단백질 급원인 콩 단백질을 급여한 식이에 일반적으로 칼슘과 같은 금속이온과 복합형을 이루어 흡수되기 어려운 형태로 만든다는 물질로 알려진 탄닌을 함유한 녹차 열수 추출물을 공급하여 칼슘 대 사와 골격 강도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.
- 본 연구는 기호식품으로 많이 이용되고 있는 녹차가 우리나라에서 가장 부족한 영양소의 하나인 칼슘의 체내 이용성에 미치는 효과를 알아보기 위하여 행해졌다. 한국인의 주요 단백질 급원인 콩 단백질을 급여한 식이에 일반적으로 칼슘과 같은 금속이온과 복합형을 이루어 흡수되기 어려운 형태로 만든다는 물질로 알려진 탄닌을 함유한 녹차 열수 추출물을 공급하여 칼슘 대 사와 골격 강도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다..
제안 방법
- 5% 용액을 3차 증류수 대신 실험군에 공급하였으며 대조군은 3차 증류수를 공급하였다. 3주간 실험식이로 사육한 후 혈액의 칼슘과 인 함량, 크레아티닌 농도, ALP의 활성, 뼈의 칼슘과 회분의 함량, 길이, 무게, 강도와 칼슘의 이용성을 측정하였다. 그 결과는 다음과 같다.
- 모든 실험식이와 탈이 온수를 자유 섭취 방법(ad libitum)으로 급여하며 대사 cage와 사육에 사용된 모든 기구는 무기질 오염을 막기 위해 04% EDTA로 씻은 후 탈이 온수로 헹구어 사용하였다. 3주간의 실험 기간 동안 체중과 식이 섭취량은 2일에 한 번씩 일정 시간에 측정하였다.
- 혈액 채취 후 즉시 간, 신장, 대퇴골(femur)을 적출하였다. 간과 신장조직은 부착되어 있는 지방이나 근육을 깨끗이 제거한 후 냉장 생리식염수(0.9% NaCl 용액)로 세척하여 혈액을 제거한 다음 여과지로 물기를 닦고 무게를 측정하였다. 뼈 조직은 부착되어있는 근육, 지방, 인대 등을 전부 제거한 후 무게와 길이를 측정한 후, 강도(breaking force)를 측정하였다.
- 체중이 약 180g 되는 Sprague-Dawley 종 수컷 횐 쥐 20마리를 두 그룹으로 나눈 후 단백질 급원으로는 isolated soy protein을, 칼슘 급원으로는 CaCOj 를 공급하였다. 녹차 열수 추출물은 0.5% 용액을 3차 증류수 대신 실험군에 공급하였으며 대조군은 3차 증류수를 공급하였다. 3주간 실험식이로 사육한 후 혈액의 칼슘과 인 함량, 크레아티닌 농도, ALP의 활성, 뼈의 칼슘과 회분의 함량, 길이, 무게, 강도와 칼슘의 이용성을 측정하였다.
- )을 식이의 14%로 제공하였다. 녹차 열수 추출물은 시중에서 구입한 녹차(태평양 화학 Co.) 를 환류 증류장치를 이용하여 0.5% 용액으로 추출하였으며 대조군은 실험식이와 3차 증류수, 녹차 군은 실험식이와 녹차 열수 추출물을 공급하였다 모든 실험군에 식이, 3차 증류수 녹차 열수 추출물은 ad libitum으로 공급하였다. 실험식이는 Table 1과 같다.
- 체중 약 180g의 Sprague・Dawley종 수컷 흰쥐를 환경 조절된 실험동물 사육실(온도 22±2°C, 상대 습도 65±5%, 조명 06:00Am~18:00Pm)에서 Stainless- steel wire cage에 한 마리씩 분리 사육하였으며, 실험군은 체중에 따라 완전 임의 배치하였다. 모든 실험식이와 탈이 온수를 자유 섭취 방법(ad libitum)으로 급여하며 대사 cage와 사육에 사용된 모든 기구는 무기질 오염을 막기 위해 04% EDTA로 씻은 후 탈이 온수로 헹구어 사용하였다. 3주간의 실험 기간 동안 체중과 식이 섭취량은 2일에 한 번씩 일정 시간에 측정하였다.
- 9% NaCl 용액)로 세척하여 혈액을 제거한 다음 여과지로 물기를 닦고 무게를 측정하였다. 뼈 조직은 부착되어있는 근육, 지방, 인대 등을 전부 제거한 후 무게와 길이를 측정한 후, 강도(breaking force)를 측정하였다. 모든 시료는 회화 처리 전까지 냉동 보관하였다.
- 뼈의 강도(breaking force)는 Instron (Universal Testing Instrument, Model 1000)을 이용하여 길이의 일정 부위 즉, 상부와 하부 두 부위에서 두 번 씩 측정하였다.
- 식이 섭취 조건을 일정하게 하기 위하여 도살하기 전 하룻밤 절식시킨 후, ethyl ether로 마취한 후 경 동맥혈을 채취하였다. 채취한 혈액은 냉장고(4°C)에서 하룻밤 동안 방치한 후, 3, 000rpm에서 20분간 원심 분리하여 혈청을 얻었으며 분석 전까지 냉동보관 하였다.
- 실험식이는 정제식이(semipurifide diet)로서 무 기질은 Ca과 P을 제거한 무기질 AIN-93 mixture 을 모든 실험군에 공급하고 칼슘의 보충제로서 CaCCh를 식이의 0.5%를 공급해 주었으며, 단백질은 식물성 단백질인 isolated soy protein(ICN Co.)을 식이의 14%로 제공하였다. 녹차 열수 추출물은 시중에서 구입한 녹차(태평양 화학 Co.
- 식이 섭취 조건을 일정하게 하기 위하여 도살하기 전 하룻밤 절식시킨 후, ethyl ether로 마취한 후 경 동맥혈을 채취하였다. 채취한 혈액은 냉장고(4°C)에서 하룻밤 동안 방치한 후, 3, 000rpm에서 20분간 원심 분리하여 혈청을 얻었으며 분석 전까지 냉동보관 하였다.
- 체중 약 180g의 Sprague・Dawley종 수컷 흰쥐를 환경 조절된 실험동물 사육실(온도 22±2°C, 상대 습도 65±5%, 조명 06:00Am~18:00Pm)에서 Stainless- steel wire cage에 한 마리씩 분리 사육하였으며, 실험군은 체중에 따라 완전 임의 배치하였다. 모든 실험식이와 탈이 온수를 자유 섭취 방법(ad libitum)으로 급여하며 대사 cage와 사육에 사용된 모든 기구는 무기질 오염을 막기 위해 04% EDTA로 씻은 후 탈이 온수로 헹구어 사용하였다.
- 혈액 채취 후 즉시 간, 신장, 대퇴골(femur)을 적출하였다. 간과 신장조직은 부착되어 있는 지방이나 근육을 깨끗이 제거한 후 냉장 생리식염수(0.
대상 데이터
- . 체중이 약 180g 되는 Sprague-Dawley 종 수컷 횐 쥐 20마리를 두 그룹으로 나눈 후 단백질 급원으로는 isolated soy protein을, 칼슘 급원으로는 CaCOj 를 공급하였다. 녹차 열수 추출물은 0.
데이터처리
- 실험 결과는 SPSS Program을 이용하여 평균과 표준오차를 계산하였고, 군 간의 차이를 Student's t-test로 유의성을 검증하였다.
이론/모형
- 혈액의 칼슘과 인의 함량은 생화학 자동분석기 (PRIME Automatic Photometer., Bio SED Co., Ita)를 사용하여 측정하였으며, 조직, 변 및 뇨중의 칼슘의 함량은 O와 Lee(1993)가 사용한 방법으로 분석하였다 혈청은 TCA(tricholroacetic acid)용액으로 제단 백한 후, 1% LaQ2 용액으로 희석하여 ICP((IndiKtively Gx^ed PlasnB;VISTA MPX VARIAN Cd, US0로 측정하였으며 간 신장, 대퇴골은 냉동건조 후, 55(warc회화로에 서 &8시간 회화하여 얻은 회분을 HQ(1N) 용액으로 용해한 후, 1% ua2 용액으로 희석하여 icp로 칼슘 함량을 정량하였다.
성능/효과
- 1. 식이 섭취량, 체중증가량, 음료 섭취량은 실험군 간의 차이가 없었다.
- 2. 식이 효율은 녹차 열수 추출물을 공급한 군에 서 낮게 나타났다(PO.05).
- 3. 혈청 중의 칼슘 농도, 인 농도, 크레아티닌 농도, ALP 활성은 실험군 간의 차이를 보이지 않았다.
- 4. 간과 신장의 무게, 회분, 칼슘 함량은 실험군 간의 차이를 보이지 않았다.
- 5. 칼슘의 섭취, 흡수, 배설, 흡수율, 보유율도 실험군 간의 차이를 보이지 않았다.
- 6. 뼈의 칼슘과 회분의 함량, 길이, 무게, 강도 도 실험군 간의 차이를 보이지 않았다.
- 간과 신장의 무게와 회분 칼슘 함량은 실험군에 따라 차이가 없는 것으로 나타났다.
- Won과 0(2002)는 단백질 급원으로 콩단백식이를 급여하고 4종류 의 칼슘 보충제를 흰쥐에 공급하였을 때 calcium lactate군이 다른 세군에 비해 뼈 중량, 강도, 칼슘의 함량이 낮게 나타났다. 다시 말해 뼈의 칼슘 함량이 높은 calcium carbonate, calcium phosphate, calcium citrate군이 calcium lactate군에 비해 뼈의 중량이 무거웠고, 뼈의 길이, 강도도 높게 나타났다. 이는 뼈의 칼슘 함량과 강도는 양의 상관관계를 보인다는 많은 보고들과 일치하고 있었다(Lee & Kim 1998 ; Lee & Lee 1999 ; Lee & Lee 2000).
- 2g의 녹차 티백으로 우려내었을 때의 5잔에 해당하는 양으로 보통 사람이 기호식품으로 상용하는 녹차의 1일 사용량과 비슷한 양으로 보여 진다. 따라서 건강보조식품으로 사용하는 고농도의 캡슐 형태의 녹차 분말보다는 기호식품으로 사용하는 차 형태의 녹차 이용이 무기질 특히 체내 칼슘 이용성을 낮추지 않는 것으로 나타났다. 그러나 칼슘의 흡수율을 낮추는 것으로 알려진 탄 닌성분(Yugarany et 이 1992)이 녹차의 종류와 섭취 수준, 동물의 연령과 식이 조건에 따라 달라질 수 있을 것으로 보이며 이에 대한 연구가 좀 더 정기적으로 세분화된 실험조건 아래 실행되어 분 석되어져야 할 것으로 사료된다.
- 이상의 결과를 요약하면 실험동물에게 녹차의 열수 추출물을 보통 사람이 기호식품으로 상용하는 양(150~200mg/kg)에 해당되는 양을 공급하였을 때는 식이 효율은 떨어뜨려 체중을 감소시키는 효과가 있었으나 체내의 칼슘 이용성에는 아무런 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 따라서 식 이에 과량의 녹차 분말이나 열수 추출 고형물을 공급하지 않고 기호식품인 차로 음용하는 정도의 양은 무기질의 이용성을 떨어뜨리지 않고 식이 효 율은 낮추는 것으로 나타났다.
- Mjramatsu 등(1986)은 50~60g의 성장기 흰쥐에게 녹차를 급여하였을 때 성장 저하 효과가 유의적으로 나타났다고 보고하였다. 본 연구에서는 체중이 200g 이 상의 성장한 흰쥐를 재료로 3주간의 실험 기간을 통해 나타난 결과는 체중 증가량과 식이 섭취량은 유의적이지는 않았지만 녹차를 공급한 실험군에서 낮은 경향을 보여주었고 사료 효율은 녹차 군이 유의적으로 낮게(P<0.05) 나타난 것으로 보아 실험 기간을 좀 더 연장하였다면 성장 중인 횐쥐에게 나타난 기존의 연구 결과와 유사할 것으로 보여 진다.
- 실험군 간 혈청의 칼슘, 인, 크레아티닌의 농도와 ALP의 활성은 실험군 간의 차이가 없는 것으로 나타났고 실험군, 대조군 모두 칼슘의 범위가 9.77-9.81 nWdl로 정상 수준을 유지하고 있었다.
- 실험 기간 동안 흰쥐의 체중 증가량, 식이섭취 량, 음료 섭취량 및 식이 효율은 Table 2와 같다. 실험식이 섭취에 따른 체중 증가량, 식이 섭취량 과 음료 섭취량은 차이가 없었으나 사료 효율은 대 조 군에 비해 낮은 것으로 나타났다(P<0.05). 이것은 녹차 섭취가 체중이 200g 이상의 성장한 흰쥐에서는 유의적이지는 않았지만 체중증가 및 식이 효율에 영향을 주었다는 연구(Chung & Yoo 1995; Miramalsu et al.
- 이상의 결과를 요약하면 실험동물에게 녹차의 열수 추출물을 보통 사람이 기호식품으로 상용하는 양(150~200mg/kg)에 해당되는 양을 공급하였을 때는 식이 효율은 떨어뜨려 체중을 감소시키는 효과가 있었으나 체내의 칼슘 이용성에는 아무런 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 따라서 식 이에 과량의 녹차 분말이나 열수 추출 고형물을 공급하지 않고 기호식품인 차로 음용하는 정도의 양은 무기질의 이용성을 떨어뜨리지 않고 식이 효 율은 낮추는 것으로 나타났다.
후속연구
- 따라서 건강보조식품으로 사용하는 고농도의 캡슐 형태의 녹차 분말보다는 기호식품으로 사용하는 차 형태의 녹차 이용이 무기질 특히 체내 칼슘 이용성을 낮추지 않는 것으로 나타났다. 그러나 칼슘의 흡수율을 낮추는 것으로 알려진 탄 닌성분(Yugarany et 이 1992)이 녹차의 종류와 섭취 수준, 동물의 연령과 식이 조건에 따라 달라질 수 있을 것으로 보이며 이에 대한 연구가 좀 더 정기적으로 세분화된 실험조건 아래 실행되어 분 석되어져야 할 것으로 사료된다.
- 탄닌은 체내에서 일반적으로 칼슘과 같은 금속이온과 복합형을 이루어(Lee & Shin 1993) 흡수되기 어려운 형태로 만든다는 점을 고려할 때 녹차의 섭취는 지질대사에 긍정적인 효과가 있다는 면만 강조할 것이 아니라 무기질 특히 우리나라에서 가장 부족한 영양소 중의 하나(The Korean Nutrition Society 1998)인 칼슘의 체내 이용성에 대한 연구도 필요할 것으로 본다. 우리나라 성인기 식 생활 패턴은 동물성 단백질의 섭취가 과거에 비해 늘어나긴 했어도 아직도 식물성 단백질 섭취 가 많은 부분을 차지하고 있는 실정이다(Ministry of Health and Welfare 2002).
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