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제안 방법
- 5주간 실험식이 종료일에 16시간 절식시킨 실험동물을 ethyl ether로 마취하고 심장에서 채혈하였다. 채혈된 혈액은 실온에서 30분간 응고시 킨 후 3,000 rpm에서 20분간 원심분리한 혈청을 분석시료로 사용하였다.
- 동물은 본 대 학 사육실 에서 고형 사료(삼양유지 사료)로 사육한 생후 20주령(평균체중 455±29.1 g)의 Sprague-Dawley 계 수컷 흰쥐를 4주간 대조식이(5% 돈지, 5% 옥수수유, 0.5% 콜레스테롤의 고지방식이)로 고지혈증을 유발시킨 후 평균체중이 495.7 + 23.1 g의 동물을 각 군에 8마리씩 3군으로 나누었다. 실험식이의 조성은 Table 1과 같다.
- 따라서 본 연구는 청국장에 함유된 단백질, 당류, 식이섬유, 점질물 및 특수성분이 동물성 지방의 과다섭 취로 오는 비만이나 심혈관계 질환의 예방이나 치료에 미치는 효과와 상황버 섯을 첨가한 청국장의 효과를 검 토하고자 성 숙한 숫쥐 에 고지방식이 (10% 지 방과 0.5% 콜레스테롤)로 4주간 고지 혈증을 유발한 후 고지방식 이에 청국장 분말을 첨가한 식이를 5주간 사육하여 체중변화, 식이효율, 간과 혈청의 지질농도, 단백질 농도의 변화를 조사하였다.
- 장기는 채혈 후 즉시 떼어 생리식염수로 혈액을 씻은 다음 무게를 측정하였다. 변의 수집은 실험종료 전 4일간 변을 모아서 이물질을 제거한 후 무게를 측정하고 100℃에서 2시간 건조하여 분석시료로 사용하였다.
- 성숙한 흰쥐(455.8±29.1 g)를 대상으로 하여 4주간 대조식이(고지방)로 고지혈증을 유도한바 체중증가량 38.6 + 12.5 g, 식이섭취량 19.8±2.0 g, 식이효율은 6.9±1.2%이었다. 4주간 고지혈증을 유도한 흰쥐를 각 실험식이로 5주간 사육한 결과 실험동물의 체중변화, 식이섭취량 및 식이효율은 Table 2와 같다.
- 조사하였다. 식이섭취량의 오차를 최소화하고자 손실량을 측정하여 보정하였다. 체중은 1주에 한번씩 일정한 시간에 측정하였고, 식이효율은 실험전 기간의 체중증가량을 같은 기간동안에 섭취한 식이량으로 나누어 다음과 같이 산출하였다.
- 실험식이의 조성은 Table 1과 같다. 실험군은 대조군(고지방식이), 청국장군(고지방식이에 청국장 첨가군) 및 상황버섯 청국장군(고지방식이에 상황버섯 청국장 첨가군) 등이고, 각 실험군간의 단백질, 열량, 무기염류 및 식이섬유소의 수준을 동일하게 조절한 실험식이로 5주간 사육하였다. 실험실의 사육조건은 온도 22±2℃, 습도 50~60%를 항상 유지시켰고, 명암은 12시간(07:00~19:00)을 주기로 자동 조절하였으며, 물과 사료는 자유로이 먹게 하였다.
- 실험기간동안의 식이는 매일 오후 4시에 급여하고 식이섭취량을 조사하였다. 식이섭취량의 오차를 최소화하고자 손실량을 측정하여 보정하였다.
- 실험군은 대조군(고지방식이), 청국장군(고지방식이에 청국장 첨가군) 및 상황버섯 청국장군(고지방식이에 상황버섯 청국장 첨가군) 등이고, 각 실험군간의 단백질, 열량, 무기염류 및 식이섬유소의 수준을 동일하게 조절한 실험식이로 5주간 사육하였다. 실험실의 사육조건은 온도 22±2℃, 습도 50~60%를 항상 유지시켰고, 명암은 12시간(07:00~19:00)을 주기로 자동 조절하였으며, 물과 사료는 자유로이 먹게 하였다.
- 채혈된 혈액은 실온에서 30분간 응고시 킨 후 3,000 rpm에서 20분간 원심분리한 혈청을 분석시료로 사용하였다. 장기는 채혈 후 즉시 떼어 생리식염수로 혈액을 씻은 다음 무게를 측정하였다. 변의 수집은 실험종료 전 4일간 변을 모아서 이물질을 제거한 후 무게를 측정하고 100℃에서 2시간 건조하여 분석시료로 사용하였다.
- 청국장 분말이 고지방식이를 섭취한 흰쥐의 지질대사에 미치 는 영 향을 조사하고자, 성 숙한(생후 20주령) 숫쥐 를 4주간 고지방식이(0.5% 콜레스테롤, 10% 지방)로 고지혈증을 유도한 후 대조군(고지방식이), 청국장군(고지방식이에 단백질원으로 청국장 분말을 첨가한식이) 및 상황버섯 청국장군(고지방식이에 단백질원으로 상황버섯 청국장 분말을 첨가한 식이) 등 3군으로 나누어 5주간 사육한 결과는 다음과 같다. 실험동물의 체중은 대조군이 41.
- 식이섭취량의 오차를 최소화하고자 손실량을 측정하여 보정하였다. 체중은 1주에 한번씩 일정한 시간에 측정하였고, 식이효율은 실험전 기간의 체중증가량을 같은 기간동안에 섭취한 식이량으로 나누어 다음과 같이 산출하였다.
- 혈청의 중성지질, 인지질, 총 콜레스테롤, HDL-콜레스테롤, 단백질, 알부민 및 혈당 농도는 자동생화학분석기(Au- tohumalyzer 900S, Germany)로 측정 하였고, LDL-choles- terol 농도는(Polymedco NY) kit 시약으로 측정하였다. VLDL 콜레스테롤 농도는 혈청 총 콜레스테롤 -(HDL-콜레스테롤+ LDL-콜레스테롤) 식으로 계산하였고(19), 동맥경 화지수(atherogenic index: AI)는 Haglund 등(20)의 방법에 따라서 AI=(total cholesterol-HDL-cholesterol)/HDL-cholesterol 식으로 계산하였다.
대상 데이터
- 원료 콩은 경남 함안에서 재배한 콩(중태)을 구입하여 사용하였다. 일반청국장은 콩을 세척하여 24시간 수침한 후 가압증자기 121℃에서 30분간 삶은 다음 60℃가 되도록 식히고 무공해 볏짚을 넣어서 배양기의 온도를 43℃로 조절하고 48시간 발효시켰다.
- 상황버섯 청국장은 콩을 세척한 후 케이비에프(주)에서 액체배양한 상황버섯 배양액에 24시간 침지한 다음 일반청국장과 같은 방법으로 발효하였다. 제조한 청국장은 동결 건조하여 분쇄기로 균질하게 분쇄하여 실험재료로 사용하였다. 청국장의 일반성분은 AOAC(17) 방법에 준하여 측정하였다.
데이터처리
- 본 연구의 실험결과는 평균치와 표준편차로 나타내었고, SPSS를 이 용하여 실험 군간의 유의 성은 ANOVA로 검증한후 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test로 비교분석을 실시하였다.
이론/모형
- 측정하였다. VLDL 콜레스테롤 농도는 혈청 총 콜레스테롤 -(HDL-콜레스테롤+ LDL-콜레스테롤) 식으로 계산하였고(19), 동맥경 화지수(atherogenic index: AI)는 Haglund 등(20)의 방법에 따라서 AI=(total cholesterol-HDL-cholesterol)/HDL-cholesterol 식으로 계산하였다. 혈액의 hemoglobin은 cyanmethemoglobin법 (21)으로 측정하였다.
- 간조직과 변의 지질은 Folch법(22)으로 추출하여 지질측정용으로 사용하였다. 혈청, 간조직과 변의 총 지질은 phospho-vanillin 법 (23), 중성지질과 총 콜레스테롤 농도는 각각의 측정용 kit 시약으로 측정하였다.
- 제조한 청국장은 동결 건조하여 분쇄기로 균질하게 분쇄하여 실험재료로 사용하였다. 청국장의 일반성분은 AOAC(17) 방법에 준하여 측정하였다. 일반청국장은 수분 3.
- VLDL 콜레스테롤 농도는 혈청 총 콜레스테롤 -(HDL-콜레스테롤+ LDL-콜레스테롤) 식으로 계산하였고(19), 동맥경 화지수(atherogenic index: AI)는 Haglund 등(20)의 방법에 따라서 AI=(total cholesterol-HDL-cholesterol)/HDL-cholesterol 식으로 계산하였다. 혈액의 hemoglobin은 cyanmethemoglobin법 (21)으로 측정하였다.
- 사용하였다. 혈청, 간조직과 변의 총 지질은 phospho-vanillin 법 (23), 중성지질과 총 콜레스테롤 농도는 각각의 측정용 kit 시약으로 측정하였다.
성능/효과
- 3)Values within a column with different superscripts letters are significantly different at p<0.05.
- 혈청의 중성지질, 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, VLDL-콜레스테롤 농도 및 동맥경화지수는 대조군에 비해 청국장군 및 상황버섯 청국장군이 유의하게 감소하였음은 청국장이 지질대사의 개선효과가 있는것으로 나타났다. HDL-콜레스테롤 농도는 대조군과 청국장군들이 유의한 차이를 보이지 않았으나, 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤의 비율은 대조군에 비하여 청국장군들이 유의 하게 증가되어 그 비율을 높이는 효과가 있는 것으로 나타났다.
- 3과 같다. 간과 부고환지 방 무게는 대조군에 비하여 청국장 및 상황버섯 청국장군이 유의하게 감소되었다. 이는 본 실험결과 청국장 섭취군들에서 간의 총 지질과 중성지질의 감소(Table 4 참조)로 간조직에 지방축적이 억제되어 간의 무게가 감소된 것이라 할 수 있다.
- 8 g으로 유의하게 감소되었고, 식이섭취량 및 식이효율은 대조군에 비하여 청국장군들이 유의하게 감소되었다. 간과 부고환지방의 무게 및 간조직의 콜레스테롤과 중성지질 농도는 대조군에 비 하여 청국장군 및 상황버 섯 청국장군이 유의 하게 감소시키는 효과가 나타났다. 혈청의 중성지질, 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, VLDL-콜레스테롤 농도 및 동맥경화지수는 대조군에 비 해 청국장군 및 상황버섯 청국장군이 유의하게 감소되었다.
- 영향을 조사한 바 Table 7과 같다. 변 배설량(건조무게)은 대조군에 비하여 청국장군은 다소 증가되었으나 상황버섯 청국장군은 유의 하게 증가되 었고, 변의 수분함량도 대조군에 비하여 청국장군들이 유의하게 증가되 었다. 이는 청국장이 변의 배설량을 증가시키는 것으로 나타났다.
- 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤의 비율은 대조군에 비해 청국장군들이 유의하게 증가되었다. 변의 무거], 총 지질, 중성지질 및 콜레스테롤 배설량은 청국장군들이 대조군보다 유의하게 증가된 것으로 나타났다. 이상의 결과로 보아 고지방식이에 청국장 및 상황버섯 청국장 분말을 첨가 섭취시 혈청과 간조직의 중성지질, 총 콜레스테롤과 LDL-콜레스테롤 농도 및 동맥경화지수를 낮추고, 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤의 비율을 증가시키는 지질대사의 개선 효과가 나타났다.
- 이는 청국장이 변의 배설량을 증가시키는 것으로 나타났다. 변의 총 지질, 중성지질 및 콜레스테롤의 배설량은 대조군에 비하여 청국장군들이 유의하게 증가되었다.
- 하였다. 본 실험에서 대조군(단백질원으로 카제인)에 비해 청국장 급여군이 혈청의 중성지질, 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤 농도 및 동맥경화지수가 유의하게 감소되 었음은 청국장의 발효과정 중 생성된 peptides나 lysine-arginine 비율 (4, 6), 식이섬유소(펙틴함량 증가)(30), 점질물(mucilage)(35) 및 항산화물(36) 등에 기인하는 것으로 생각된다.
- 8 g씩 유의하게 감소하였으나, 상황버섯 첨가에 따른 영향은 나타나지 않았다. 식이섭취량은 대조군 21.1 g에 비하여 청국장군 및 상황버섯 청국장군은 각각 16.7 g 및 16.8 g으로 유의하게 감소되었고, 식이효율도 식이섭취량과 유사한 경향으로 나타났다. Kim 등(9)은 찐콩과 청 국장(natto) 분말을 성장기 흰쥐에 4주간 급여한바 식이섭취량의 감소와 체중증가율이 대조군보다 유의 하게 낮았다고 하였다.
- 5% 콜레스테롤, 10% 지방)로 고지혈증을 유도한 후 대조군(고지방식이), 청국장군(고지방식이에 단백질원으로 청국장 분말을 첨가한식이) 및 상황버섯 청국장군(고지방식이에 단백질원으로 상황버섯 청국장 분말을 첨가한 식이) 등 3군으로 나누어 5주간 사육한 결과는 다음과 같다. 실험동물의 체중은 대조군이 41.8 g 증가함에 비하여 청국장군 및 상황버섯 청국장군은 각 -3.7 g 및 -0.8 g으로 유의하게 감소되었고, 식이섭취량 및 식이효율은 대조군에 비하여 청국장군들이 유의하게 감소되었다. 간과 부고환지방의 무게 및 간조직의 콜레스테롤과 중성지질 농도는 대조군에 비 하여 청국장군 및 상황버 섯 청국장군이 유의 하게 감소시키는 효과가 나타났다.
- 변의 무거], 총 지질, 중성지질 및 콜레스테롤 배설량은 청국장군들이 대조군보다 유의하게 증가된 것으로 나타났다. 이상의 결과로 보아 고지방식이에 청국장 및 상황버섯 청국장 분말을 첨가 섭취시 혈청과 간조직의 중성지질, 총 콜레스테롤과 LDL-콜레스테롤 농도 및 동맥경화지수를 낮추고, 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤의 비율을 증가시키는 지질대사의 개선 효과가 나타났다.
- 4주간 고지혈증을 유도한 흰쥐를 각 실험식이로 5주간 사육한 결과 실험동물의 체중변화, 식이섭취량 및 식이효율은 Table 2와 같다. 체중변화는 대 조군은 41.8 g이 증가하였으나, 청국장군 및 상황버섯 청국장군은 각각 -3.7 g 및 -0.8 g씩 유의하게 감소하였으나, 상황버섯 첨가에 따른 영향은 나타나지 않았다. 식이섭취량은 대조군 21.
- 간조직의 지질농도는 Table 4와 같다. 총 지 질, 콜레스테롤 및 중성 지 질 농도는 대조군에 비 하여 청 국장군 및 상황버섯 청국장군이 각각 총 지질은 26% 및 28%, 콜레스테롤은 31% 및 26%, 중성지질은 45% 및 47%씩 유의하게 감소하였다. 간조직의 지질농도는 청국장에 상황버섯 첨가에 따른 영향이 나타나지 않았다.
- 혈청의 중성지질, 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, VLDL-콜레스테롤 농도 및 동맥경화지수는 대조군에 비 해 청국장군 및 상황버섯 청국장군이 유의하게 감소되었다. 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤의 비율은 대조군에 비해 청국장군들이 유의하게 증가되었다. 변의 무거], 총 지질, 중성지질 및 콜레스테롤 배설량은 청국장군들이 대조군보다 유의하게 증가된 것으로 나타났다.
- 간과 부고환지방의 무게 및 간조직의 콜레스테롤과 중성지질 농도는 대조군에 비 하여 청국장군 및 상황버 섯 청국장군이 유의 하게 감소시키는 효과가 나타났다. 혈청의 중성지질, 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, VLDL-콜레스테롤 농도 및 동맥경화지수는 대조군에 비 해 청국장군 및 상황버섯 청국장군이 유의하게 감소되었다. 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤의 비율은 대조군에 비해 청국장군들이 유의하게 증가되었다.
- Table 5 및 6과 같다. 혈청의 중성지질, 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, VLDL-콜레스테롤 농도 및 동맥경화지수는 대조군에 비해 청국장군 및 상황버섯 청국장군이 유의하게 감소하였음은 청국장이 지질대사의 개선효과가 있는것으로 나타났다. HDL-콜레스테롤 농도는 대조군과 청국장군들이 유의한 차이를 보이지 않았으나, 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤의 비율은 대조군에 비하여 청국장군들이 유의 하게 증가되어 그 비율을 높이는 효과가 있는 것으로 나타났다.
후속연구
- 대두단백질이나 분획물을 쥐 에 급여 한바 변으로 총 스테롤, 콜레스테롤 및 담즙산의 배설을 증가시킨다고 하였다(32-34). 본 실험 결과도 상기 보고들과 유사한 경향으로 청국장의 발효과정에서 생성된 단백질의 분해물, 식이섬유, 난소화성 당류등의 물질들이 변의 배설량을 증가시키고, 장내에서 중성지질 및 콜레스테롤의 흡수를 억제하여 변으로 배설량이 증가된 것으로 생각되나 자세한 기전이 나 성 분에 대하여는 많은 연구가 이루어져야 하겠다.
- Yang 등(11)은 찐콩과 청국장 분말을 고혈압 흰쥐에 급여한바 식이섭취량이 대조군보다 감소되었음은 낮은 섭식기호도 때문이라고 하였고, Mitchell 등(24)과 Choi와 Lee(25)는 식이 중 단백질의 종류나 성질은 동물의 섭식기호에 영향을 주므로 식이섭취량에 영향을 미친다고 하였다. 본 실험결과 식이섭취량 감소와 더불어 체중이 유의하게 감소되었음은 상기 보고 (9, 10)와 유사한 경 향으로 낮은 식 이 섭 식 기 호도에 기인하는 것으로 생각되나 앞으로 많은 연구가 이루어져야 하겠다.
- 간의 콜레스테롤 합성과 HMG-CoA reductase 활성은 다양한 생리적, 영양적 조건에 따라서 영 향을 받는 것으로 알려져 있다(26). 본 실험결과도 상기 보고와 유사한 경향으로 청국장에 함유된 성분이 HMG-CoA reductase 활성을 조절하여 간의 콜레스테롤 합성이 감소된 것으로 생각되며, 또한 장에서 청국장 발효과정 중 생성된 단백질의 분해물, 식이섬유, 난소화성 당류 등이 중성지질과 콜레스테롤 흡수를 억제하여 변으로 배설량 증가(Table 7 참조)로 간으로 중성 지질 유입 이 감소되 고, 또한 식이섭취량의 감소에 기인된 것으로 생각되나, 청국장이나 상황버 섯 청국장이 간의 지질대사에 영향을 주는 것에 대하여는 많은 연구가 이루어져야 하겠다.
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