고콜레스테롤 식이를 섭취한 난소절제 흰쥐에서 녹차가공품이 골 대사 지표에 미치는 효과 Effect of Green Tea Products on Bone Metabolism Marker in Ovariectomized Rats with High Cholesterol Diet Intake원문보기
본 연구는 폐경 후 녹차잎 함유 건강기능성 제품으로 녹차가루(15%)와 녹차잎 추출물(35%), 두충추출물(15%), 감잎추출물(15%), 검정콩 가루(18%) 및 찹쌀 풀과 꿀(2%) 등을 배합하여 조제된 녹차가공품(이하 GTP)이 고콜레스테롤 식이를 섭취시킨 난소절제 흰쥐의 골 대사에 미치는 효과를 알아보았다. 실험동물은 10주령의 Sprague-Dewley 암컷 흰쥐(평균 체중 $279{\pm}2g$)로 완전임의배치로 한 군당 10마리씩 4군으로 나누어 사육하였으며 양쪽 난소를 절제(ovariectomy: OVX)하였다. Sham 대조군은 실험군과 동일한 스트레스를 주기 위해 난소를 절제하지 않고 개복수술만 실시한 후 2주간 배합사료를 급여한 후 Sham-대조군(Sham-C)과 OVX-대조군(OVX-C)은 AIN' 76에 기초해서 제조한 콜레스테롤 첨가 식이를, OVX 실험군은 콜레스테롤 첨가 식이에 GTP 5%(OVX-G5)와 20%(OVX-G20)를 함유한 실험 식이를 조제하여 6주간 급여하였다. 식이 조제 시 Ca 함량은 총 식이의 0.4% 수준으로 조정하였으며 Sham-C, OVX-C와 OVX-G5는 $CaCO_3$를 첨가하여 조정하였고 OVX-G20은 Ca 함량이 0.4%였으므로 별도의 $CaCO_3$를 첨가하지 않았다. OVX군에서의 식이효율은 OVX-G5가 유의적으로 낮았으며 Sham-C과 유사한 수준을 보였다. 대퇴골의 골밀도는 각 군 간에 유의적인 차이는 없었으나 Sham-C> OVX-G5와 OVX-G20> OVX-대조군의 순으로 나타났다. 골격 형성의 생화학적 지표인 alkaline phosphatase 활성은 OVX군 간에 유의적인 차이는 나타내지 않았으나 GTP를 첨가한 식이를 섭취한 군에서는 다소 감소되는 경향을 보였다. Estradiol의 농도는 각 군 간의 유의적인 차이를 보이지 않았으나 Sham-C> OVX-G20> OVX-G5> OVX-C의 순으로 나타나 GTP 20%를 첨가한 군과 Sham-C가 유사한 수준을 보였다. Osteocalcin 농도는 OVX-C에 비해 GTP를 첨가한 군에서 유의적으로 감소하였으며 GTP의 첨가량이 많을수록 혈청 osteocalcin 수준이 감소하였고 OVX-G20에서는 Sham-C와 유사한 수준으로 나타났다. 본 연구의 결과는 ALP 활성이 증가될수록 osteocalcin의 농도도 증가되는 경향을 보였다. DPD crosslink value는 OVX-G20이 OVX-C 에 비해 유의적으로 낮은 수준이었다. 폐경기에 ALP 활성과 osteocalcin의 농도가 높은 것은 골 교체율이 빠른 것을 나타내므로 난소절제 흰쥐에서 GTP가 골 교체율을 감소시켜 골흡수를 억제함으로써 골 보호 효과를 나타내는 것으로 사료된다. 그러나 GTP 5%와 20%의 첨가량에 따른 차이는 보이지 않았다. 이상의 결과들로 미루어 볼 때 난소절제 흰쥐모델의 골 대사 지표에 다소 유리하게 영향을 미치는 것으로 나타나 녹차가공품이 골다공증 예방을 위한 기능성식품으 로서의 가능성을 보여주었으며, 골다공증 예방을 위한 녹차 가공품의 효과적인 섭취량은 계속적으로 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.
본 연구는 폐경 후 녹차잎 함유 건강기능성 제품으로 녹차가루(15%)와 녹차잎 추출물(35%), 두충추출물(15%), 감잎추출물(15%), 검정콩 가루(18%) 및 찹쌀 풀과 꿀(2%) 등을 배합하여 조제된 녹차가공품(이하 GTP)이 고콜레스테롤 식이를 섭취시킨 난소절제 흰쥐의 골 대사에 미치는 효과를 알아보았다. 실험동물은 10주령의 Sprague-Dewley 암컷 흰쥐(평균 체중 $279{\pm}2g$)로 완전임의배치로 한 군당 10마리씩 4군으로 나누어 사육하였으며 양쪽 난소를 절제(ovariectomy: OVX)하였다. Sham 대조군은 실험군과 동일한 스트레스를 주기 위해 난소를 절제하지 않고 개복수술만 실시한 후 2주간 배합사료를 급여한 후 Sham-대조군(Sham-C)과 OVX-대조군(OVX-C)은 AIN' 76에 기초해서 제조한 콜레스테롤 첨가 식이를, OVX 실험군은 콜레스테롤 첨가 식이에 GTP 5%(OVX-G5)와 20%(OVX-G20)를 함유한 실험 식이를 조제하여 6주간 급여하였다. 식이 조제 시 Ca 함량은 총 식이의 0.4% 수준으로 조정하였으며 Sham-C, OVX-C와 OVX-G5는 $CaCO_3$를 첨가하여 조정하였고 OVX-G20은 Ca 함량이 0.4%였으므로 별도의 $CaCO_3$를 첨가하지 않았다. OVX군에서의 식이효율은 OVX-G5가 유의적으로 낮았으며 Sham-C과 유사한 수준을 보였다. 대퇴골의 골밀도는 각 군 간에 유의적인 차이는 없었으나 Sham-C> OVX-G5와 OVX-G20> OVX-대조군의 순으로 나타났다. 골격 형성의 생화학적 지표인 alkaline phosphatase 활성은 OVX군 간에 유의적인 차이는 나타내지 않았으나 GTP를 첨가한 식이를 섭취한 군에서는 다소 감소되는 경향을 보였다. Estradiol의 농도는 각 군 간의 유의적인 차이를 보이지 않았으나 Sham-C> OVX-G20> OVX-G5> OVX-C의 순으로 나타나 GTP 20%를 첨가한 군과 Sham-C가 유사한 수준을 보였다. Osteocalcin 농도는 OVX-C에 비해 GTP를 첨가한 군에서 유의적으로 감소하였으며 GTP의 첨가량이 많을수록 혈청 osteocalcin 수준이 감소하였고 OVX-G20에서는 Sham-C와 유사한 수준으로 나타났다. 본 연구의 결과는 ALP 활성이 증가될수록 osteocalcin의 농도도 증가되는 경향을 보였다. DPD crosslink value는 OVX-G20이 OVX-C 에 비해 유의적으로 낮은 수준이었다. 폐경기에 ALP 활성과 osteocalcin의 농도가 높은 것은 골 교체율이 빠른 것을 나타내므로 난소절제 흰쥐에서 GTP가 골 교체율을 감소시켜 골흡수를 억제함으로써 골 보호 효과를 나타내는 것으로 사료된다. 그러나 GTP 5%와 20%의 첨가량에 따른 차이는 보이지 않았다. 이상의 결과들로 미루어 볼 때 난소절제 흰쥐모델의 골 대사 지표에 다소 유리하게 영향을 미치는 것으로 나타나 녹차가공품이 골다공증 예방을 위한 기능성식품으 로서의 가능성을 보여주었으며, 골다공증 예방을 위한 녹차 가공품의 효과적인 섭취량은 계속적으로 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.
This study was designed to evaluate the effect of green tea products (GTP) on bone metabolism marker in ovariectomized (OVX) rats fed high cholesterol diet. Forty Sprague-Dawley female rats, 10 weeks of age ($279{\pm}2g$), were divided into 4 groups and fed on the experimental diets for 6...
This study was designed to evaluate the effect of green tea products (GTP) on bone metabolism marker in ovariectomized (OVX) rats fed high cholesterol diet. Forty Sprague-Dawley female rats, 10 weeks of age ($279{\pm}2g$), were divided into 4 groups and fed on the experimental diets for 6 weeks: sham operated control (Sham-C) and OVX-control (OVX-C) groups treated high cholesterol diet. OVX-GTP 5% (OVX-G5) and OVX-GTP 20% (OVX-G20) groups were treated with high cholesterol diet containing 5% GTP and 20% GTP, respectively. Food efficient ratio was significantly (pOVX-G5 and OVX-G20>OVX-C. Alkaline phosphatase activities on serum was lower in the GTP supplement groups than in the OVX-C. Estradiol levels of serum were higher in the GTP supplement groups than in the OVX-C. Osteocalcin levels of serum was the lowest in the OVX-G20. Deoxypyridinoline crosslink values of urine, indicator of bone absorption, was the lowest in the OVX-G20 group. The GTP supplemented groups had a lower bone resorption ratio than in the OVX-C group. From the above results, these findings suggest the possibility of using GTP as a functional food materials related to bone metabolism in menopause.
This study was designed to evaluate the effect of green tea products (GTP) on bone metabolism marker in ovariectomized (OVX) rats fed high cholesterol diet. Forty Sprague-Dawley female rats, 10 weeks of age ($279{\pm}2g$), were divided into 4 groups and fed on the experimental diets for 6 weeks: sham operated control (Sham-C) and OVX-control (OVX-C) groups treated high cholesterol diet. OVX-GTP 5% (OVX-G5) and OVX-GTP 20% (OVX-G20) groups were treated with high cholesterol diet containing 5% GTP and 20% GTP, respectively. Food efficient ratio was significantly (pOVX-G5 and OVX-G20>OVX-C. Alkaline phosphatase activities on serum was lower in the GTP supplement groups than in the OVX-C. Estradiol levels of serum were higher in the GTP supplement groups than in the OVX-C. Osteocalcin levels of serum was the lowest in the OVX-G20. Deoxypyridinoline crosslink values of urine, indicator of bone absorption, was the lowest in the OVX-G20 group. The GTP supplemented groups had a lower bone resorption ratio than in the OVX-C group. From the above results, these findings suggest the possibility of using GTP as a functional food materials related to bone metabolism in menopause.
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문제 정의
따라서 녹차가루와 녹차추출물, 두충추출물, 감잎추출물및 검정콩 등을 배합하여 조제된 녹차가공품은 칼슘, 이소플라본, 비타민 C, 카테킨 등이 풍부하여 여성호르몬과 칼슘 흡수 저하 등으로 인한 폐경 후 골다공증 개선에 기여할 수있을 것으로 사료된다. 그러므로 본 연구에서는 폐경기 여성과 유사한 생리적 특성을 유도하기 위해 흰쥐의 난소를 절제한 후 2주간의 적응기를 거친 후 6주간 녹차가공품을 섭취시켜 골 대사 지표에 미치는 효과를 분석하여 골다공증 예방을 위한 건강기능성 제품으로의 가능성을 확인하였다.
제안 방법
, Stoughton, USA)를 사용하여 측정하였다(25). Estradiol 농도는 estradiol EIA kit(Cayman Chemical Company, Ann Arbor, USA)을 사용하여 분석하였으며(26) 요 속의 골 흡수 진단 시 지표로 DPD는 METRA DPD EIA kit(QUIDEL Corp., San Diego, USA)를 사용하여 분석하였다(27). 뼈 형성 biomarker인 alkaline phosphatase(ALP)의 활성은 Kind와 King의 비색법(28)을 토대로 Daichi 시약을 이용한 kit(영동제약, Korea)을 사용하였으며 요 중의 creatinine 농도는 modified kinetic Jaffe method(29)를 이용한 kit(영동제약, Korea)를 사용하여 비색법으로 측정하였다.
Sham 대조군은 실험군과 동일한 스트레스를 주기 위해 난소를 절제하지 않고 개복수술만 실시한 후 2주간 배합사료를 급여한 후 Sham-대조군 (Sham-C)과 OVX-대조군(OVX-C)은 AIN' 76에 기초해서 제조한 콜레스테롤 첨가 식이를, OVX 실험군은 콜레스테롤 첨가 식이에 GTP 5%(OVX-G5)와 20%(OVX-G20)를 함유한 실험 식이를 조제하여 6주간 급여하였다.
05μL를 사용하여 마취시킨 후양쪽 난소를 절제(ovariectomy: OVX)하였다. Sham 대조군은 실험군과 동일한 스트레스를 주기 위해 난소를 절제하지 않고 개복수술만 실시한 후 실험하였다. 사육실의 온도는 20～25 °C, 상대습도 60～70%로 유지하였으며 명암은 12시간 간격으로 점등 및 소등하였다.
혈액 채취 후 즉시 간장과 신장 및 좌우 대퇴골을 적출하였다. 간장 및 신장조직은 부착되어 있는 지방이나 근육을 깨끗이 제거한 후 차가운 0.9% NaCl로 세척하여 혈액을 제거한 다음 여과지로 물기를 제거하고 무게를 측정하였다. 대퇴골은 적출하여 골격에 붙어있는 근육, 인대, 지방 등을 제거한 후 무게를 측정하여 -70 °C에서 보관하며 골밀도와 골 길이를 측정하였다.
즉, 증류수가 담긴 비커를 Mettler balance의 weighing pan 위에 놓고 한쪽 끝이 구부러진 철사를 천정으로부터 매달았다. 그리고 물이 담긴 비커에 철사가 잠긴 상태에서 뼈를 얹고 물속에서의 뼈의 무게를 측정한 후 뼈의 물기를 제거한 후 weighing pan 위에 놓고 1분 후에 무게를 측정하였다. 뼈의 부피(cm3)는 뼈의 공기 중의 무게(mg)에서 물속에서의 무게(mg)를 뺀 값을 25 °C에서의 물의 밀도로 나누었으며 뼈의 밀도(mg/cm3)는 뼈의 무게(mg)를 뼈의 부피(cm3)로 나눈 값으로 계산하였다(31).
대퇴골은 70±5 °C에서 건조시킨 후 건조 무게를 측정한후 550～600 °C에서 5～6시간 회화시켜 회분함량을 측정하였다.
대퇴골은 적출하여 골격에 붙어있는 근육, 인대, 지방 등을 제거한 후 무게를 측정하여 -70 °C에서 보관하며 골밀도와 골 길이를 측정하였다.
뼈의 부피(cm3)는 뼈의 공기 중의 무게(mg)에서 물속에서의 무게(mg)를 뺀 값을 25 °C에서의 물의 밀도로 나누었으며 뼈의 밀도(mg/cm3)는 뼈의 무게(mg)를 뼈의 부피(cm3)로 나눈 값으로 계산하였다(31). 대퇴골의 길이는 캘리퍼를 사용하여 측정하였다.
따라서 본 연구에서는 난소 절제 쥐에게 고콜레스테롤 식이에 GTP를 첨가한 식이를 제공하여 골 대사 지표에 미치는 효과를 확인하고자 난소 절제 후 2주간 배합사료를 급여한 후 Sham-대조군(Sham-C)과 OVX-대조군(OVX-C)은 AIN' 76에 기초해서 제조한 콜레스테롤 첨가 식이(24)를, OVX 실험군은 GTP 5%(OVX-G5)와 20%(OVX-G20)로 첨가하여 조제한 콜레스테롤 첨가 식이로 6주간 급여하였다.
본 연구는 폐경 후 녹차잎 함유 건강기능성 제품으로 녹차 가루(15%)와 녹차잎 추출물(35%), 두충추출물(15%), 감잎 추출물(15%), 검정콩 가루(18%) 및 찹쌀 풀과 꿀(2%) 등을 배합하여 조제된 녹차가공품(이하 GTP)이 고콜레스테롤 식이를 섭취시킨 난소절제 흰쥐의 골 대사에 미치는 효과를 알아보았다. 실험동물은 10주령의 Sprague-Dewley 암컷 흰쥐(평균 체중 279±2 g)로 완전임의배치로 한 군당 10마리씩 4군으로 나누어 사육하였으며 양쪽 난소를 절제 (ovariectomy: OVX)하였다.
따라서 본 연구에서는 난소 절제 쥐에게 고콜레스테롤 식이에 GTP를 첨가한 식이를 제공하여 골 대사 지표에 미치는 효과를 확인하고자 난소 절제 후 2주간 배합사료를 급여한 후 Sham-대조군(Sham-C)과 OVX-대조군(OVX-C)은 AIN' 76에 기초해서 제조한 콜레스테롤 첨가 식이(24)를, OVX 실험군은 GTP 5%(OVX-G5)와 20%(OVX-G20)로 첨가하여 조제한 콜레스테롤 첨가 식이로 6주간 급여하였다. 식이 조제 시 Ca 함량은 총 식이의 0.4% 수준으로 조정 하였으며 Sham-C, OVX-C와 OVX-G5는 CaCO 3를 첨가하여 조정하였고 OVX-G20는 Ca 함량이 0.4%였으므로 별도의 CaCO 3 를 첨가하지 않았다. Table 1과 같은 조성으로 실험군의 식이를 혼합하여 분말 형태로 제조하여 급여하였으며 식이 제조에 사용한 vitamin mixture와 mineral mixture (AIN-76A), α-cellulose, vitamin free casein, cholesterol, DL-methionine, choline bitartrate와 sodium cholate 등은 ICN Biochemicals(ICN Aurora, Ohio, USA) 제품을 사용하였고, 옥수수 전분은 두산, 옥수수유는 제일제당, cocoa butter는 선인 제품을 시중에서 구입하여 사용하였다.
Sham 대조군은 실험군과 동일한 스트레스를 주기 위해 난소를 절제하지 않고 개복수술만 실시한 후 2주간 배합사료를 급여한 후 Sham-대조군 (Sham-C)과 OVX-대조군(OVX-C)은 AIN' 76에 기초해서 제조한 콜레스테롤 첨가 식이를, OVX 실험군은 콜레스테롤 첨가 식이에 GTP 5%(OVX-G5)와 20%(OVX-G20)를 함유한 실험 식이를 조제하여 6주간 급여하였다. 식이 조제 시Ca 함량은 총 식이의 0.4% 수준으로 조정하였으며 Sham-C, OVX-C와 OVX-G5는 CaCO 3를 첨가하여 조정하였고 OVX-G20은 Ca 함량이 0.4%였으므로 별도의 CaCO 3 를 첨가하지 않았다. OVX군에서의 식이효율은 OVX-G5가 유의적으로 낮았으며 Sham-C과 유사한 수준을 보였다.
Table 1과 같은 조성으로 실험군의 식이를 혼합하여 분말 형태로 제조하여 급여하였으며 식이 제조에 사용한 vitamin mixture와 mineral mixture (AIN-76A), α-cellulose, vitamin free casein, cholesterol, DL-methionine, choline bitartrate와 sodium cholate 등은 ICN Biochemicals(ICN Aurora, Ohio, USA) 제품을 사용하였고, 옥수수 전분은 두산, 옥수수유는 제일제당, cocoa butter는 선인 제품을 시중에서 구입하여 사용하였다. 실험 식이와 탈 이온수는 자유섭취방법(ad libitum)으로 급여하였으며 사육에 필요한 모든 기구는 0.4% EDTA로 씻은 후 탈 이온수로 헹구어 사용하였다. 실험동물의 식이섭 취량과 체중은 각각 1주일에 3회와 1회씩 정기적으로 측정하였다.
4% EDTA로 씻은 후 탈 이온수로 헹구어 사용하였다. 실험동물의 식이섭 취량과 체중은 각각 1주일에 3회와 1회씩 정기적으로 측정하였다.
실험동물의 체중 100g당 케타민(유한, Korea)과 럼푼(바이엘코리아, Korea)을 각각 0.11μL와 0.05μL를 사용하여 마취시킨 후양쪽 난소를 절제(ovariectomy: OVX)하였다.
요는 실험종료 1주일 전 대사장에서 2일간 적응시킨 후 24시간 동안 채취하였다. 요는 여과지(filter paper(Ca free), No 6, Advantec, Japan)를 사용하여 여과한 후 분석 전까지 냉동 보관하면서 분석하였다.
대퇴골의 밀도와 부피는 Archimedes의 원리(30)를 이용하여 측정하였다. 즉, 증류수가 담긴 비커를 Mettler balance의 weighing pan 위에 놓고 한쪽 끝이 구부러진 철사를 천정으로부터 매달았다. 그리고 물이 담긴 비커에 철사가 잠긴 상태에서 뼈를 얹고 물속에서의 뼈의 무게를 측정한 후 뼈의 물기를 제거한 후 weighing pan 위에 놓고 1분 후에 무게를 측정하였다.
채취된 혈액은 3,000 rpm에서 20분간 원심분리 하여 분리된 혈장을 -70 °C에서 냉동 보관하면서 분석에 사용하였다. 혈액 채취 후 즉시 간장과 신장 및 좌우 대퇴골을 적출하였다. 간장 및 신장조직은 부착되어 있는 지방이나 근육을 깨끗이 제거한 후 차가운 0.
혈장 중 osteocalcin은 rat osteocalcin EIA kit(Biomedical Technologies Inc., Stoughton, USA)를 사용하여 측정하였다(25). Estradiol 농도는 estradiol EIA kit(Cayman Chemical Company, Ann Arbor, USA)을 사용하여 분석하였으며(26) 요 속의 골 흡수 진단 시 지표로 DPD는 METRA DPD EIA kit(QUIDEL Corp.
뼈 형성 biomarker인 alkaline phosphatase(ALP)의 활성은 Kind와 King의 비색법(28)을 토대로 Daichi 시약을 이용한 kit(영동제약, Korea)을 사용하였으며 요 중의 creatinine 농도는 modified kinetic Jaffe method(29)를 이용한 kit(영동제약, Korea)를 사용하여 비색법으로 측정하였다. 혈장의 단백질 및 Ca과 P의 함량은 영동제약 kit를 사용하여 자동분석기(Hitachi U-2000, Japan)로 분석하였다.
대퇴골은 70±5 °C에서 건조시킨 후 건조 무게를 측정한후 550～600 °C에서 5～6시간 회화시켜 회분함량을 측정하였다. 회화된 회분은 HCl과 HNO3를 이용하여 분해한 후 영동제약 kit로 자동분석기(Hitachi U-2000, Japan)를 사용하여 Ca과 P의 함량을 측정하였다.
대상 데이터
Table 1과 같은 조성으로 실험군의 식이를 혼합하여 분말 형태로 제조하여 급여하였으며 식이 제조에 사용한 vitamin mixture와 mineral mixture (AIN-76A), α-cellulose, vitamin free casein, cholesterol, DL-methionine, choline bitartrate와 sodium cholate 등은 ICN Biochemicals(ICN Aurora, Ohio, USA) 제품을 사용하였고, 옥수수 전분은 두산, 옥수수유는 제일제당, cocoa butter는 선인 제품을 시중에서 구입하여 사용하였다.
녹차가루(15%)와 녹차잎 추출물(35%), 두충추출물(15%), 감잎추출물(15%), 검정콩 가루(18%) 및 찹쌀풀과 꿀(2%) 등을 배합하여 조제된 녹차가공품(GTP)은 경남하동 소재 화개제다(花開製茶)로부터 제공받아 분말화하여 식이조제에 첨가하였다. GTP 일반성분 조성은 전보(19)에서와 같다.
실험동물은 10주령의 Sprague-Dewley 암컷 흰쥐(평균 체중 279±2 g)로 완전임의배치로 한 군당 10마리씩 4군으로 나누어 사육하였으며 양쪽 난소를 절제 (ovariectomy: OVX)하였다.
전보(19)에서와 같이 난소가 성숙하여 임신 가능한 10주령의 Sprague-Dawley 암컷 흰쥐의 평균 체중 279±2g인 실험동물을 완전임의배치로 한 군당 10마리씩 4군으로 나누어 stainless steel wire cage에서 사육하였다.
데이터처리
실험 결과는 SPSS PC + package를 이용하여 각 실험군의 평균 ± 표준오차로 표시하였고 일원배치분산분석으로 비교 하였으며 Duncan's multiple range test에 의해 각 실험군 간에 유의성을 p<0.05 수준에서 검정하였다.
이론/모형
대퇴골의 밀도와 부피는 Archimedes의 원리(30)를 이용하여 측정하였다. 즉, 증류수가 담긴 비커를 Mettler balance의 weighing pan 위에 놓고 한쪽 끝이 구부러진 철사를 천정으로부터 매달았다.
, San Diego, USA)를 사용하여 분석하였다(27). 뼈 형성 biomarker인 alkaline phosphatase(ALP)의 활성은 Kind와 King의 비색법(28)을 토대로 Daichi 시약을 이용한 kit(영동제약, Korea)을 사용하였으며 요 중의 creatinine 농도는 modified kinetic Jaffe method(29)를 이용한 kit(영동제약, Korea)를 사용하여 비색법으로 측정하였다. 혈장의 단백질 및 Ca과 P의 함량은 영동제약 kit를 사용하여 자동분석기(Hitachi U-2000, Japan)로 분석하였다.
성능/효과
1) Sham-C: sham-operated control and fed high cholesterol diet, OVX-C: ovariectomized control and fed high cholesterol diet, OVX-G5: ovariectomized and fed high cholesterol diet containing 5% GTP, OVX-G20: ovariectomized and fed high cholesterol diet containing 20% GTP.
Estradiol의 농도는 각 군 간의 유의적인 차이를 보이지 않았으나 Sham-C> OVX-G20> OVX-G5> OVX-C의 순으로 나타났다. GTP를 첨가한 식이를 제공한 군에서 OVX-C에비해 농도가 증가하는 경향을 보였으며 GTP의 첨가량이 높을수록 증가하는 경향을 보여 GTP 20%를 보충한 군에서의 estradiol 수준은 Sham-C와 유사한 수준을 보여 GTP가 혈중 estradiol 농도에 영향을 미치는 것으로 사료된다. Osteocalcin은 직접적인 골 흡수를 나타내지 않고 골 흡수 작용에 수반해서 일어나는 골 형성의 증가를 나타내며 조골 세포에서 생성된 것 중 약 30%가 혈액 중으로 방출되므로골 형성의 정도를 예측할 수 있는 생화학 지표(47)로 사용되고 있다.
Estradiol의 농도는 각 군 간의 유의적인 차이를 보이지 않았으나 Sham-C> OVX-G20> OVX-G5> OVX-C의 순으로 나타나 GTP 20%를 첨가한 군과 Sham-C가 유사한 수준을 보였다. Osteocalcin 농도는 OVX-C에 비해 GTP를첨가한 군에서 유의적으로 감소하였으며 GTP의 첨가량이 많을수록 혈청 osteocalcin 수준이 감소하였고 OVX-G20에서는 Sham-C와 유사한 수준으로 나타났다. 본 연구의 결과는 ALP 활성이 증가될수록 osteocalcin의 농도도 증가되는 경향을 보였다.
Table 7에서 보듯이 골격 형성의 생화학적 지표인 ALP의 활성은 OVX군 간에 유의적인 차이는 나타내지 않았으나 GTP를 첨가한 식이를 섭취한 군에서는 다소 감소되는 경향을 보였다. Sham-C에 비해 OVX군에서 ALP 활성이 유의적으로 높은 것으로 나타났다. ALP는 parathyroid hormone 의 표적 효소에 속하며 조골세포에서 분비되는 당단백질로 임상에서 가장 흔히 이용되는 골 형성 지표이며 ALP는 조골 세포에서 골 생성 시 생성되는 단백질로 골 신생이 활발하게 진행될 때 혈중 농도가 훨씬 증가되며 골 생성 작용의 지표로 골다공증, 골절 환자와 성장기 초기, 그리고 Ca결핍 시와고 Ca을 공급받을 때 증가한다는 보고(43)가 있다.
Table 2에서 보는 바와 같이 실험군의 체중증가량은 난소 절제군(OVX군) 간에는 유의적인 차이를 보이지 않았으며 OVX군이 Sham-C에 비해 상대적으로 높은 수준을 보였고 식이섭취량과 식이효율은 각 군 간에 유의적인 차이(p< 0.05)를 보였다.
실험동물의 간장과 신장의 무게는 Table 3과 같다. 간장의 무게는 각 군 간에 유의적인 차이를 보였으며 OVX-C에 비해 GTP를 첨가한 군에서 높은 경향을 보였고 체중 100g당 OVX-C에 비해 GTP를 첨가한 식이를 섭취한 OVX-G5와 OVX-G20에서 유의적으로 높은 수준을 보였다. 신장의 무게는 각 군 간의 유의적인 차이를 보여 GTP을 첨가한 식이를 섭취한 군에서 다소 높은 경향을 보였다.
대퇴골의 골밀도는 각 군 간에 유의적인 차이는 없었으나 Sham-C> OVX-G5와 OVX-G20> OVX-대조군의 순으로 나타났다. 골격 형성의 생화학적 지표인 alkaline phosphatase 활성은 OVX군 간에 유의적인 차이는 나타내지 않았으나 GTP를첨가한 식이를 섭취한 군에서는 다소 감소되는 경향을 보였다. Estradiol의 농도는 각 군 간의 유의적인 차이를 보이지 않았으나 Sham-C> OVX-G20> OVX-G5> OVX-C의 순으로 나타나 GTP 20%를 첨가한 군과 Sham-C가 유사한 수준을 보였다.
대퇴골의 부피, 길이와 골밀도는 각 군 간에 유의적인 차이는 보이지 않았으나 골 부피는 Sham-C> OVX-G5> OVXG20> OVX-C의 순이었고 골 길이는 OVX-G5> OVX-G20> OVX-C> Sham-C의 순으로 나타났다.
난소호르몬의 결핍은 골 흡수를 촉진시키며 DPD는 폐경 후 요 중의 농도가 증가되며 호르몬 요법(38)이나 골 흡수제의 사용(39,40)은 요 중의 DPD 농도를 감소시킨다고 보고하였으며 DPD의 감소는 골 교체율을 낮추고 골 용해를 감소시켜 골 대사에 유리한 작용을 하는 것으로 보인다. 따라서 본 연구의 결과에서는 GTP 첨가가 난소 절제 흰쥐 모델에서 골 흡수율을 억제하여 골 보호 효과를 나타내는 것으로 사료된다.
Osteocalcin은 폐경 후 증가하며 페경 후 골 소실율을 잘 예측할 수 있는 지표로 알려져 있다. 본 연구에서는각 군 간의 유의적인 차이를 보여 OVX-C에 비해 GTP를 첨가한 군에서 유의적으로 감소하였으며 GTP의 첨가량이 많을수록 혈장 osteocalcin의 농도가 감소하였고 OVX-G20에서는 Sham-C와 유사한 수준으로 나타났다.
Osteocalcin 농도는 OVX-C에 비해 GTP를첨가한 군에서 유의적으로 감소하였으며 GTP의 첨가량이 많을수록 혈청 osteocalcin 수준이 감소하였고 OVX-G20에서는 Sham-C와 유사한 수준으로 나타났다. 본 연구의 결과는 ALP 활성이 증가될수록 osteocalcin의 농도도 증가되는 경향을 보였다. DPD crosslink value는 OVX-G20이 OVX-C에 비해 유의적으로 낮은 수준이었다.
본 연구의 실험 결과에서는 ALP 활성이 증가될수록 osteocalcin의 농도도 증가되는 경향을 보였으며 이러한 결과는 Flolik 등(32)과 Sarioglu 등(47)의 연구 결과와 유사하게 나타났다. 폐경기에 ALP나 osteocalcin의 농도가 높은 것은 골 교체율이 빠른 것을 나타내므로 OVX군이 Sham-C에 비해 골 교체율이 빠르며, OVX군에서의 골 교체율은 OVX-C 가 GTP를 보충한 군보다 빠르게 일어나는 것을 보여준다.
요 중의 골 흡수 지표는 Fig. 1에서 보는 바와 같으며 crosslink value는 OVX군의 DPD crosslink value가 Sham-C에 비해 현저하게 높은 수준으로 나타나 OVX군의 골 흡수가 높음을 확인할 수 있었으나 OVX군에서는 GTP를 첨가한 식이를 제공한 OVX-G5와 OVX-G20의 DPD crosslink value가 OVX-C에 비해 낮은 수준이었다. 난소호르몬의 결핍은 골 흡수를 촉진시키며 DPD는 폐경 후 요 중의 농도가 증가되며 호르몬 요법(38)이나 골 흡수제의 사용(39,40)은 요 중의 DPD 농도를 감소시킨다고 보고하였으며 DPD의 감소는 골 교체율을 낮추고 골 용해를 감소시켜 골 대사에 유리한 작용을 하는 것으로 보인다.
일반적으로 골 흡수는 혈장 Ca 수준이 높을 때 낮으며, 골 흡수와 골 형성은 혈장 P의 수준이 정상농도보다 높을때 둘 다 자극되어진다(41). 이상의 결과들에서 보면 난소절제 흰쥐에게 GTP의 보충이 각 군 간에 유의적인 차이를 보이지는 않았지만 골 흡수와 골 형성을 다소 증가시켜 주는 경향을 보인다고 할 수 있을 것 같다.
신장의 무게는 각 군 간의 유의적인 차이를 보여 GTP을 첨가한 식이를 섭취한 군에서 다소 높은 경향을 보였다. 체중 100 g당신장의 무게는 OVX-C에 비해 GTP 20%를 첨가한 식이를 섭취한 군에서 유의적으로 높았으며 GTP의 첨가량이 높을 수록 Sham-C와 비슷한 수준을 보여 GTP의 섭취가 신장의 무게를 증가시키는 경향이 있는 것으로 사료된다.
Table 6에서 보는 바와 같이 혈장의 단백질, Ca과 P의농도 및 Ca/P는 각 군 간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 혈장의 단백질 농도는 OVX군 간에 유의적인 차이는 없었으나 OVX-C에 비해 OVX-G5군과 OVX-G20군에서 다소 낮은 것으로 나타났다. Pyrimidine crosslinks는 식사로부터 대사나 흡수가 되지 않는다.
후속연구
따라서 녹차가루와 녹차추출물, 두충추출물, 감잎추출물및 검정콩 등을 배합하여 조제된 녹차가공품은 칼슘, 이소플라본, 비타민 C, 카테킨 등이 풍부하여 여성호르몬과 칼슘 흡수 저하 등으로 인한 폐경 후 골다공증 개선에 기여할 수있을 것으로 사료된다. 그러므로 본 연구에서는 폐경기 여성과 유사한 생리적 특성을 유도하기 위해 흰쥐의 난소를 절제한 후 2주간의 적응기를 거친 후 6주간 녹차가공품을 섭취시켜 골 대사 지표에 미치는 효과를 분석하여 골다공증 예방을 위한 건강기능성 제품으로의 가능성을 확인하였다.
그러나 GTP 5%와 20%의 첨가량에 따른 차이는 보이지 않았다. 이상의 결과들로 미루어 볼 때 난소절제 흰쥐모델의 골 대사 지표에 다소 유리하게 영향을 미치는 것으로 나타나 녹차가공품이 골다공증 예방을 위한 기능성식품으 로서의 가능성을 보여주었으며, 골다공증 예방을 위한 녹차 가공품의 효과적인 섭취량은 계속적으로 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
폐경기 여성의 호르몬 치료요법의 문제점은 무엇인가?
노년기 인구의 증가로 인한 골다공증 발병률이 급격히 증가되고 있는 추세이며 우리나라에도 약 300만 명 정도의 골다공증 환자가 있는 것으로 추정되고 있다(4). 폐경기 여성은 호르몬 불균형과 칼슘 결핍 및 체내 산화적 스트레스 증가로 여러 질병의 위험에 처해 있으며 호르몬 치료요법은 골다공증, 심혈관계 질환, 알츠하이머 등을 감소시키는 것으로 알려져 있으나 에스트로겐 치료요법에 따른 유방암 및 자궁암의 발생위험도는 높아지는 것으로 보고되고 있다(5).
골다공증이란 무엇인가?
골다공증(osteoporosis)은 전신성 골 질환으로 골질량 (bone mass) 또는 골밀도(bone density)의 감소와 골격기능 손상으로 골절이 쉽게 유발될 수 있으며 폐경기 이후 여성의 약 30%에서 발생되는 가장 흔한 대사성 질환이다(1-3). 노년기 인구의 증가로 인한 골다공증 발병률이 급격히 증가되고 있는 추세이며 우리나라에도 약 300만 명 정도의 골다공증 환자가 있는 것으로 추정되고 있다(4).
다양한 골 대사 지표 물질에는 무엇이 있으며, 어떤 지표인가?
식이성분이나 약물의 보충효과를 알아보는 골다공증 연구에서 골밀도의 변화가 비교적 장기간에 걸쳐서 나타나기 때문에 골밀도 이외에 다양한 골 대사 지표 물질을 측정하여 그 영향을 확인하고 있다(6). 골 대사 지표 물질 중 osteocalcin은 골과 상아질에 특이성을 가지는 단백질로서 조골세 포에서 만들어지기 때문에 조골세포의 활동력을 알 수 있으며(7), 폐경기 후 여성의 혈청에서의 osteocalcin 농도 증가는 골밀도와 음의 상관관계를 나타내어 골 교체율의 증가를 의미한다(8). Deoxypyridinoline(DPD)은 골 조직에서 발견되며 파골세포에 의한 콜라겐이 분해되면서 유리되며 특이 도가 높아 골 용해를 반영(9)하는 가장 뚜렷한 생화학적 지표라 할 수 있다(10).
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