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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 흰쥐를 대상으로 고단백 식이와 운동이 혈중지질, 간기능 및 면역글로불린에 미치는 영향을 구명 할 필요성이 있어서 실시하였다.
제안 방법
- 각 실험군의 실험동물은 희생하기 전 12시간 이상 절식시켜, 에틸 에테르 마취 후 복부를 절개하여 복부대동맥에서 10 ml의 혈액을 채취하여 3,000 rpm에서 20분간 원심분리 하여 -70℃에 보관하여 혈중지질, GOP, GPT, 면역글로불린을 분석하였다.
- 그룹은 운동단백식이군(A, n=6), 단백식이군(B, n=6), 운동군(C, n=6), 대조군(D, n=6)으로 총 24마리로 무작위로 선별 하였으며, 사육은 cage 50 cm × 30 cm × 25.5 cm의 크기에 2마리씩 사육하였으며, 사육실의 온도는 22.0±1.0℃, 상대습도는 50±10%로 조절하고, 명암주기는 12시간 간격으로 유지하였다.
- 체중은 1주일에 1회씩 일정한 시간에 실험동물용 저울(A & D Company Limited CE, Japan)을 이용하여 측정하였고. 식이는 매일 100 g 씩 공급하여 섭취량을 측정하여 1주일간 식이 섭취량을 산출하였다.
- 실험동물의 운동은 트레드밀(Pro-Jog EJ36GLE, Korea Hi-Tech)을 이용하여, 1주차에는 속도 14∼15(약 #O2max 55%) m/min (0% grade), 주5회, 1일 20분 실시하였고, 2, 3주차에는 속도 15∼16 m/min (0% grade), 주5회, 1일 25분실시, 4주차에는 속도 16∼17 m/min (0% grade), 주5회, 1일 30분으로 실시하였으며, 운동기간은 총 4주간 실시하였다[5,30,40].
- 체중 측정은 동물측정용 분석용 전자저울(A&D Company Limited CE, Japan)로 측정하였다.
- 체중은 1주일에 1회씩 일정한 시간에 실험동물용 저울(A & D Company Limited CE, Japan)을 이용하여 측정하였고.
- 혈청에 각각의 항혈청을 섞은 후 37°C에서 10분간 항은 시킨 후 Integra800 (Roche, Switzerland)로 340 nm의 파장에서 흡광도를 측정하고 표준 곡선농도에 대입하여 IgA, IgG, IgM의 농도를 구하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 부산대학교 동물실험윤리위원회의 승인(승인번호 : PNU-2010-000187)후 생후 5주령 Sprague Dawley계 수컷 흰쥐 24마리를 구입하여 1주일간 일반사료로 적응시켰다. 그룹은 운동단백식이군(A, n=6), 단백식이군(B, n=6), 운동군(C, n=6), 대조군(D, n=6)으로 총 24마리로 무작위로 선별 하였으며, 사육은 cage 50 cm × 30 cm × 25.
데이터처리
- 모든 자료는 SPSS Ver 18.0 통계 package를 이용하여, 각 변인들 간에 평균 및 표준편차를 산출한 후 집단간 one-way ANOVA를 실시하였고, 사후검증은 Scheffe 방법을 이용하였으며, 통계적 유의수준은 α=0.05로 설정하였다.
이론/모형
- 면역글로불린(IgA, IgG, IgM)의 분석방법은 면역혼탁도 측정법으로 독일의 Roche Diagnistic System사 제품인 IGGT, IGA, IGM 시약을 사용하였다. 혈청에 각각의 항혈청을 섞은 후 37°C에서 10분간 항은 시킨 후 Integra800 (Roche, Switzerland)로 340 nm의 파장에서 흡광도를 측정하고 표준 곡선농도에 대입하여 IgA, IgG, IgM의 농도를 구하였다.
- 중성지방, 총콜레스테롤, HDL-C 및 LDL-C 농도 분석은 혈액자동분석기(TBA-80FR, Toshiba, Japan)를 이용하였으며, GOP, GPT는 효소활성측정법(JSCC 권고안 준거시약)으로 검사시약은 AST·ALT reagents (Bayer, USA), 검사장비는 ADVIA 1650 (Bayer, Japan)을 이용하여 분석하였다.
성능/효과
- 유산소 운동은 IgG의 농도를 증가하지만 IgA와 IgM은 감소한다고 하였으며[27]. 4주간 트레드밀 운동과 단백질을 섭취시킨 결과, IgG는 단백식이군이 운동군과 대조군보다 높았다고 보고하여[18], 본 연구와 유사하였는데, 유산소 운동과 단백질 섭취는 IgG에 긍정적인 영향을 미쳐 항체 생성능력을 촉진하여 감염증에 대한 저항력을 증가시켜 면역력을 증가 시킬 수 있는 것으로 생각된다.
- Glutamate-oxaloacetate transaminase는 운동단백이군과 운동군이 단백이군과 대조군보다 유의하게(p<0.01) 낮았으나, Glutamate-pyruvate transaminase는 집단간 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다
- Highdensity lipoprotein cholesterol은 운동단백식이군이 단백질 식이군과 대조군보다 유의하게(p<0.05) 높았으며, Low-density lipoprotein cholesterol은 운동단백식이군과 단백식이군이 운동군과 대조군보다 유의하게(p<0.001) 낮게 나타났다.
- Immunoglobulin G는 운동단백식이군이 대조군보다 높게 나타났으나(p<0.05), Immunoglobulin A 와 Immunoglobulin M은 집단간 통계적인 차이는 없었다.
- Total cholesterol은 운동단백식이군이 대조군에 비해 유의하게(p<0.01) 낮았으며, Triglyceride는 운동군이 단백식이군에 비해 유의하게(p<0.001) 낮았다.
- 면역세포의 반응이 운동유형, 운동시간에 대한 통제능력, 심리적 자극, 저·고온 환경, 영양 수면, 상해 등에 따라 다르게 나타난다고 하였는데[24], 본 연구결과 IgA와 IgM에서는 유의한 차이가 나타나지 않았는데, IgA는 혈장량의 13%, IgM은 6%로, 혈장에 소량 존재하고 있어 본 연구에서 실시한 유산소운동과 단백질 섭취가 영향을 미치기에는 운동강도, 식이섭취량이 낮았던 것으로 사료된다.
- LDL-C는 지방을 세포로 운반시키는 관상동맥질환의 위험인자로 알려져 있으며, 주로 VLDL-C의 대사 후 변환 물질이며[36], 지구성 운동으로 유의한 감소를 나타낸다[22]. 본 연구 결과 운동단백식이군과 단백식이군이 운동군과 대조군보다 낮았는데 이는 아미노산과 단백질은 운동의 대사조절에 필수적으로 포함되므로 운동과 단백질 섭취가 LDL-C에 긍정적인 영향을 미친 것으로 사료된다.
- 이는 운동에 의해 혈장내 LPLA가 활성화 되어 chylomicron, VLDL 및 LDL 내의 콜레스테롤이 HDL로 전환되는 비율이 증가되고 간의 HTGLA가 운동에 의해 통제됨으로서 HDL의 catabolism이 낮아지기 때문이며[10], 유산소 운동은 젖산 축적률 감소, 미토콘드리아 양의 증대 및 미토콘드리아 내 지질 동원과 이용 능력을 향상 시켜 HDL-C를 증가시킨다고 하였다[9]. 본 연구결과 운동단백식이 군이 단백식이군과 대조군보다 HDL-C의 농도가 유의하게 높았는데, 이는 유산소 운동으로 인한 근육내의 미토콘드리아 양의 증대와 단백질 섭취로 인해 혈액의 기질형성에 도움을 주어 긍정적인 효과가 나타난 것으로 사료된다.
- 체중과 체지방의 감량 및 식이성 지방 섭취량의 감소와 더불어 유산소 트레이닝을 실시한 경우에 감소하기도 한다[12]. 본 연구의 결과도 마찬가지로 TC는 운동단백식이군이 대조군보다 낮게 나타났는데 이는 유산소운동으로 미토콘드리아 양의 증대로 지질 이용에 관여하는 효소 활성도를 증가시켰으며, 단백질식 이는 근육 내 효소 및 혈액의 세포성분에 긍정적인 영향을 미쳐 유산소운동과 단백질식이의 상승효과가 나타난 것으로 생각된다.
- 또한 GOT는 AST (aspartate aminotransferase), GPT는 ALT (alanine aminotransferase)라고 알려져 있고, 미토콘드리아와 세포질에서 존재하는데, GOT수치는 간세포 또는 근육 손상을 진단하여 평가할 수 있으며, GOT 의 증가는 일반적으로 세포의 손상증가와 관련이 있다[33,37]. 연구 결과 GOP에서 운동단백식이군과 운동군에서 유의한 차이가 나타나 단백질 섭취와 유산소 운동은 GOP 농도에 긍정적인 영향을 미친 것으로 생각되며, GPT는 본 연구의 운동 강도와 단백식이는 GOP 농도에 영향을 미치기에는 낮았던 것으로 생각되며, 유산소 운동과 단백질 섭취는 간세포나 근육 손상을 회복시켜 정상적인 간기능을 유지하는데 도움을 줄 것으로 사료된다.
- 규칙적인 유산소 운동은 lipoprotein lipase activity (LPLA)가 활성화되어 지방으로부터 에너지 동원이 커지게 되고 hepatic triglyceride lipase activity (HTGLA)의 저하로 인해 간에서 TG 합성률이 낮아지므로 혈중 TG 수준이 낮아 지게 된다[29]. 연구결과 운동군이 대조군보다 유의하게 낮았는데 유산소 운동이 간에서 TG 합성을 유발하는 HTGLA의 활성을 억제하여 TG 농도를 낮춘 것으로 생각된다.
- 이상의 연구 결과를 종합해 볼 때 유산소 운동은 혈중지질을 긍정적으로 개선시키며, 단백질섭취를 병행하였을 경우 더욱 긍정적으로 개선시키는 것으로 나타났다. 그리고 간기능을 개선시키며, 항체형성에 도움을 주는 것으로 나타나 유산소운동과 단백질 섭취는 식생활중 단백질 섭취 부족으로 나타나는 부작용을 예방할 수 있으며, 운동으로 인한 피로회복과 체내 면역기능의 향상에 도움을 줄 것이라고 사료된다.
후속연구
- 이상의 연구 결과를 종합해 볼 때 유산소 운동은 혈중지질을 긍정적으로 개선시키며, 단백질섭취를 병행하였을 경우 더욱 긍정적으로 개선시키는 것으로 나타났다. 그리고 간기능을 개선시키며, 항체형성에 도움을 주는 것으로 나타나 유산소운동과 단백질 섭취는 식생활중 단백질 섭취 부족으로 나타나는 부작용을 예방할 수 있으며, 운동으로 인한 피로회복과 체내 면역기능의 향상에 도움을 줄 것이라고 사료된다.
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