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문제 정의
- 따라서 당뇨병 환자의 경우 녹차를 식품에 첨가하여 섭취할 경우 녹차를 음용하는 것보다 수용성 물질 외 여러 성분도 동시에 섭취할 수 있어영양소간의 상호작용 혹은 상승 작용을 기대할 수 있으며, 특히 섬유소의 섭취를 높일 수 있어 생리적 기능성 측면에서 바람직하다고 판단되나 녹차가루를 섭취한 경우에 대한 연구 보고는 적다. 따라서 본 연구는 당뇨쥐에서 1% 녹차 가루 첨가 식이가 혈중 지질 및 간 지질에 미치는 영향에 대하여 알아보고자 하였다.
가설 설정
- 2) Values with different superscripts within the row are significantly different at /?<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 2) Values with different superscripts within the row are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
제안 방법
- 여기에 chloroform : metanol(2 : 1, v/v) 1 mL 가하여 vortex 하여 녹인 후 100 aL씩 테스트 튜브에 옮겨 질소 건조기로 건조하였다. 그 후 에탄올 5 mL를 가하여 지질을 녹인 후 혈청 중성지방과 콜레스테롤 분석과 동일한 방법으로 분석하였다.
- 당뇨 유발 확인은 streptozotocin 주사 4일 후 꼬리 정맥에서 채혈하여 혈당량이 300 mg/dL 이상인 경우 당뇨가 유발된 것으로 간주하였다. 당뇨 상태와 실험 식이에 따라 비당뇨 대조군, 비당뇨 녹차군, 당뇨 대조군, 당뇨 녹차군으로 나누어 4주간 stainless-steel wire cage에서 한 마리씩 분리하여 사육하였으며, 사육실 온도는 22±2℃, 습도는 63±5%로 유지하며, 매일 광주기 ■ 암주기를 12시간(6:00~18:00) 간격으로 자동 조절 장치를 이용하여 조절하였다. 실험 기간 동안 식이와 물은 자유롭게 섭취(at/ /z'bz'tom)하게 하였다.
- 따라서 본 연구는 녹차 한 잔에 100 mg의 카테킨이 함유되어 있다는 보고(Peterson et al 2005)를 근거로 하여 실험동물 STZ-유도 당뇨쥐에 체중 100 g 당 약 6.3~8.3 mg의 카테킨이 함유된 1% 녹차가루 식이를 섭취하게 하여 그 효과를 측정하였다. 그 결과 식이 섭취 량은 당뇨군이 비당뇨군에 비하여 유의적으로 높았으나, 체중 증가량과 식이효율은 유의적으로 낮아 선행 연구 결과(Goodman & Shihabi 1990, Cameron- Smith et al 1997, Chang 1999)와 일치하였다.
- 실험 기간 동안 식이 섭취량은 이틀에 한 번 씩, 체중은 일주일에 한 번씩 일정한 시간에 나누어 측정하였다. 식이 효율은 실험 기간 동안 체중 증가량에 식이 섭취량으로 나누어 구하였다. 본 실험에 사용한 식이의 구성은 Table 1과 같다.
- 녹차 가루는 국내 D회사의 상업용 녹차가루를 구입하였고, 녹차가루는 1 g에 100 mg의 카테킨을 함유하고 있으며, 실험 식이는 AIN- 93G의 기본 조성에 기준하였으며 녹차가루 1%를 첨가하였다. 실험 기간 동안 식이 섭취량은 이틀에 한 번 씩, 체중은 일주일에 한 번씩 일정한 시간에 나누어 측정하였다. 식이 효율은 실험 기간 동안 체중 증가량에 식이 섭취량으로 나누어 구하였다.
- 사용하여 측정하였다. 즉, 혈청 총 콜레스테롤 농도는 에스테르형의 콜레스테롤을 cholesterol esterase에 의해 유리형 콜레스테롤로 만든 다음 이에 cholesterol oxidase를 반응 시켜 생성된 4- d-cholestenon을 peroxidase와 4-aminoantipyrine 과 반응시킴으로써 형성된 퀴논형 적색 색소를 spectro-photo- meter(Uvikon 930, Swit=land)를 이용하여 흡광도 500 run 에서 즉정하여 비색정량하였다. 혈청 중성지방 농도는 triglyce- ride와 lipoprotein lipase가 반응해서 유리된 글리세롤을 glycerol kinase와 반응시켜 생성된 L- a-glycerophosphoric acid를 glycerophosphooxidase, 4-amino antipyrine과 반응시켜 얻은 퀴논 형 색소를 550 때에서 흡광도를 측정하여 비색 정량하였다.
- 평균 체중이 약 200 g인 Sprague-Dawley 수컷 흰쥐 25마리를 오리엔트 바이오사(서울, Korea)로부터 분양 받아 1주일간의 적응기간 후 평균 체중이 약 220 g이 되었을 때 stre- ptozotocin(50 ㎎/㎏ of body weight)을 신선한 0.25 M citrate buffer(pH 4.5)에 용해하여 대퇴부 근육에 주사하여 당뇨를 유발하였고, 대조군은 동량의 citrate buffer 용액을 주사하였다. 당뇨 유발 확인은 streptozotocin 주사 4일 후 꼬리 정맥에서 채혈하여 혈당량이 300 mg/dL 이상인 경우 당뇨가 유발된 것으로 간주하였다.
- 혈청 콜레스테롤, 중성지방, HDL-cholesterol 농도는 kit(아산제약)를 사용하여 측정하였다. 즉, 혈청 총 콜레스테롤 농도는 에스테르형의 콜레스테롤을 cholesterol esterase에 의해 유리형 콜레스테롤로 만든 다음 이에 cholesterol oxidase를 반응 시켜 생성된 4- d-cholestenon을 peroxidase와 4-aminoantipyrine 과 반응시킴으로써 형성된 퀴논형 적색 색소를 spectro-photo- meter(Uvikon 930, Swit=land)를 이용하여 흡광도 500 run 에서 즉정하여 비색정량하였다.
대상 데이터
- 셀룰로즈, L-cysteine, choline bitartate, tert-bultyl hydroquione는 시그마 화학(Louis, MO, USA)에서 구입하였다. 녹차 가루는 국내 D회사의 상업용 녹차가루를 구입하였고, 녹차가루는 1 g에 100 mg의 카테킨을 함유하고 있으며, 실험 식이는 AIN- 93G의 기본 조성에 기준하였으며 녹차가루 1%를 첨가하였다. 실험 기간 동안 식이 섭취량은 이틀에 한 번 씩, 체중은 일주일에 한 번씩 일정한 시간에 나누어 측정하였다.
- 셀룰로즈, L-cysteine, choline bitartate, tert-bultyl hydroquione는 시그마 화학(Louis, MO, USA)에서 구입하였다. 녹차 가루는 국내 D회사의 상업용 녹차가루를 구입하였고, 녹차가루는 1 g에 100 mg의 카테킨을 함유하고 있으며, 실험 식이는 AIN- 93G의 기본 조성에 기준하였으며 녹차가루 1%를 첨가하였다.
- 실험에 사용한 식이 중 카제인은 매일유업(Seoul, Korea), 무기질과 비타민은 Teklad사(Medison, Wisconsin, USA). 셀룰로즈, L-cysteine, choline bitartate, tert-bultyl hydroquione는 시그마 화학(Louis, MO, USA)에서 구입하였다.
데이터처리
- 2) Values with different superscripts within the row are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 2) Values with different superscripts within the row are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- Caiy, NC, USA)를 이용하여 분석하였다. ANOVA test 를 하여 각 실험군의 평균과 표준편차를 구하였으며, 각 군 간의 통계적 유의성은 a =0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 검증하였다.
- 본 연구에서 실험 결과는 SAS package(ver 9.12 : Institute Inc. Caiy, NC, USA)를 이용하여 분석하였다. ANOVA test 를 하여 각 실험군의 평균과 표준편차를 구하였으며, 각 군 간의 통계적 유의성은 a =0.
- 즈 Values with different superscripts within the row are significantly different at /><0.05 by Duncan's multiple range test.
이론/모형
- 간 조직의 중성지방과 콜레스테롤의 추출은 Folch법(Folch et at 1957)을 응용하였다. 간 시료 0.
- 혈중 포도당 농도는 oxidase법을 이용한 glucose kit(Daii- chi, Japan)을 사용하여 auto analyer(Hitachi 7170, Japan) 로 분석하였다.
- 혈청 HDL-cholesterol 농도는 혈청 콜레스테롤과 같은 방법으로 spectrophotometer를 이용하여 550 run에서 흡광도를 측정하여 비색정량하였다. 혈청 LDL-cholesterole Friedwald 등(Friedwald et al 1972)의 방법을 이용하여 계산하였고, 동맥경화지수(atherogenic index) 동맥경화의 위험률을 예측할 수 있는 변인으로 혈장의 지질 상태를 나타내며, 산출 방법은 다음과 같다.
성능/효과
- 1. 식이 섭취량은 당뇨군이 비당뇨군에 비하여 유의적으로 높았으나 체중 증가량과 식이효율은 유의적으로 낮았다.
- 2. 당뇨군내에서 녹차군이 대조군에 비하여 혈당, 혈중 증성지방, 총 콜레스테롤, LDL-cholesterol 농도가 유의적으로 낮았다.
- 3. 당뇨군내에서 녹차군의 혈중 HDL-cholesterol 농도는 대조군보다 유의적으로 높았다.
- 4. 당뇨군내에서 동맥경화지수는 녹차군이 대조군보다 유의적으로 낮았다.
- 5. 당뇨군내에서 간조직의 중성지방과 콜레스테롤 함량은 녹차 군이 유의적으로 낮았다.
- LDL-cholesterol 농도는 비당뇨군과 당뇨군내에서 모두 대조군에 비하여 녹차군이 유의적으로 낮았다. 이 결과는 건강한 사람의 경우 녹차 섭취 시 혈중 LDL-cholesterol을 낮추었다는 보고(Ishikawa T et al 1997, Hooper L et al 2008)와 일치하였다.
- 간의 중성지방과 콜레스테롤 함량은 비당뇨군에 비해 당뇨 군이 유의적으로 증가하였는데, 녹차가루 첨가 식이 시 비당뇨군에서는 유의적인 차이가 없었으나, 당뇨군에서 녹차 군은 간의 중성지방과 콜레스테롤 함량이 유의적으로 감소하였다. 이 결과는 고지방 식이를 섭취한 생쥐에서 16주 동안 녹차 추출물인 EGCG(3.
- 간의 중성지방은 대조군 식이를 한 경우 비교를 하면 당뇨 군이 35.1 mg/g으로 비당뇨군의 23.6 mg/g에 비해 유의적으로 높았으며, 당뇨군내에서는 녹차군이 23.8 mg/g으로 대조군 35.1 mg/g에 비하여 유의적으로 낮아서 비당뇨군의 대조군 수준과 비슷하게 되었다. 간의 콜레스테롤 함량은 대조군 식이를 한 경우 비교를 하면 당뇨군이 48.
- 1 mg/g에 비하여 유의적으로 낮아서 비당뇨군의 대조군 수준과 비슷하게 되었다. 간의 콜레스테롤 함량은 대조군 식이를 한 경우 비교를 하면 당뇨군이 48.5 mg/g으로 비당뇨군의 37.3 mg/g에 비해 유의적으로 높았으며, 당뇨 군내에서는 녹차군이 36.7 mg/g으로 대조군의 48.5 mg/g보다 유의적으로 낮았으며, 비당뇨군의 대조군 수준까지 낮아졌다.
- 당뇨군내에서는 녹차군의 혈중 중성지방 농도는 대조군에 비해 유의적으로 낮았고, HDL-cholesterole 유의적으로 높았다. 당뇨쥐에서 녹차가루 섭취 시 HDL-cholesterol 농도가 증가된 것은 epicatechin gallate의 경구 투여 시 혈청 HDL- 콜레스테롤 수준이 증가되었다는 보고(Ikeda et al 1992)와 일치하였다.
- 당뇨쥐에서 1% 녹차가루의 섭취는 혈당과 혈중 지질 개선에 유리한 효과를 보였다. 특히 식이 섬유 섭취의 감소는 당뇨병의 유병율과 역의 상관성 이 있고(Gross et al 2004), 당뇨병에서 식이 섬유의 섭취를 늘일 경우 혈당 조절에 유리하다 (Feinglos & Totten 2008)고 하였으므로 녹차가루를 식품에 첨가하여 섭취하면 녹차 추출물로 섭취하는 경우, 보다 카테킨 외 혈당 조절에 유리한 다양한 영양소와 항산화 물질을 섭취할 수 있다.
- 동맥 경 화지 수는 당뇨군이 비 당뇨군보다 유의 적 으로 높았으며, 당뇨군내에서는 녹차군이 대조군보다 유의적으로 낮았으나, 비당뇨군의 대조군과 녹차군보다 높았다.
- 7 mg/dL로 감소하였다. 비당뇨군에서 대조군과 녹차군의 혈당이 각각 129.0 mg/dL, 93.2 mg/ dL로 녹차가루 식이 섭취 시 낮은 경향을 보였으나 통계적 유의성이 없었다.
- 식이 섭취량은 비당뇨군에 비하여 당뇨군이 유의적으로 높았고, 녹차가루 첨가가 식이섭취 량에 영향을 미치지 않았다 (Table 3).
- 실험 시작 시 체중은 실험군 간에 유의적인 차이가 없었으나 실험 기간 후 당뇨군은 비당뇨군에 비하여 유의적으로 감소하였으며, 당뇨군과 비당뇨군내에서 대조군과 녹차군 간에 체중의 차이는 없었다(Table 2).
- 이상의 연구 결과, 당뇨쥐에서 1% 녹차가루 첨가식이 섭취는 혈당 및 지질 대사에 유익한 영향을 미치는 것으로 나타났다.
- 혈중 HDL-cholesterol 농도는 비당뇨군 내에서 대조군에 비하여 녹차군이 약간 높은 경향을 보였으나 유의적인 차이가 없었고, 당뇨군 내에서는 녹차군이 16.5 mg/dL로 대조군의 14.3 mg/dL에 비하여 유의적으로 증가하였다. 혈중 LDL-cholesterol 농도도 대조군에 비하여 녹차군이 비당뇨군 (65.
- 3 mg/dL에 비하여 유의적으로 증가하였다. 혈중 LDL-cholesterol 농도도 대조군에 비하여 녹차군이 비당뇨군 (65.9 mg/ dL와 74.3 mg/dL)과 당뇨군(84.3 mg/dL와 66.9 mg/dL) 모두에서 유의적으로 낮게 나타났다.
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