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다이옥신계 TCDD(2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin)에 노출된 흰쥐의 지질대사 및 면역관련 인자에 대하여 키토산 올리고머의 분자량별 섭취효과
Effects of Various Chitosan Oligomer Molecular Weight Levels on the Disorders of Lipid Metabolism and Immune-related Factors in Rats Treated 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.41 no.4, 2012년, pp.471 - 479  

이준호 (충남대학교 생활과학대학 소비자생활정보학과) ,  황석연 (대전대학교 자연과학대학 임상병리학과) ,  임병우 (건국대학교 의료생명대학 생명과학부 응용생화학전공) ,  이연숙 (서울대학교 생활과학대학 식품영양학과)

초록
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다이옥신계 TCDD에 노출된 흰쥐의 지질대사 및 면역관련 인자에 대하여 키토산 올리고머의 분자량에 따른 섭취효과를 알아보기 위해 Sprague-Dawley rat(수컷, 6주령)를 이용하여 TCDD를 40 ${\mu}g$/kg BW로 복강 내 주입하고 키토산 올리고머 분자량을 1000 이하, 1000~3000 및 5000~10000으로 수준을 달리하여 4% 첨가하고 3주간 실험하였다. 실험동물의 장기의 무게에서 간의 상대중량은 TCDD 투여군에서 모두 유의적으로 높았다. 뇌와 고환의 상대중량은 대조군과 TCDD 투여군에 비하여 TCDD 투여와 함께 키토산 올리고머를 섭취한 군에서 모두 현저히 증가하였다. 흉선의 상대중량은 대조군에 비하여 TCDD 투여군에서 모두 약 1/4 정도로 감소되었다. 혈액성분에서 적혈구의 수는 TCDD 투여에 의한 감소가 TCDD 투여와 함께 키토산 올리고머를 섭취한 군 모두에서 대조군 수준으로 증가되었고, 백혈구의 수와 헤모글로빈 및 헤마토크리트값은 TCDD 투여에 의한 감소가 TCDD 투여와 함께 키토산 올리고머의 분자량이 1000 이하인 것(COST)과 5000~10000인 것을 섭취한 군(COLT)에서 회복되는 경향을 보였다. 간 기능에 지표가 되는 효소인 혈청 GOT와 ALP는 대조군에 비하여 TCDD 투여군 모두에서 높은 경향을 보였다. 혈청 총콜레스테롤 및 HDL-콜레스테롤함량은 TCDD 투여에 의한 증가가 TCDD 투여와 함께 키토산 올리고머 분자량이 5000~10000인 것을 섭취한 군(COLT)에서 유의적으로 감소되어 콜레스테롤 억제효과가 나타났다. 간 지질에서는 총 지질과 콜레스테롤 및 중성지방이 유사한 경향으로 대조군에 비하여 TCDD 단독투여군에서 현저한 증가를 보여 지질축적이 되었는데 TCDD 투여와 함께 키토산 올리고머를 섭취한 군들에서 현저한 지질 억제효과를 내었다. 특히 TCDD투여와 함께 분자량 1000 이하의 키토산 올리고머를 섭취한 군(COST)이 TCDD 단독 투여 군에 비하여 간 콜레스테롤을 2/3 정도로, 간 중성지방을 1/2 정도로 뚜렷이 억제하였다. 변 중의 총 지질과 콜레스테롤함량은 TCDD 투여로 증가되는 경향이었고 TCDD 투여와 함께 키토산 올리고머 첨가한 군들에서는 TCDD군보다 대체로 낮은 경향이었다. 담즙산 배설은 대조군에 비하여 TCDD 투여군 모두에서 현저하게 낮았다. 간의 현미경적 관찰에서는 TCDD 투여에 의한 간세포의 지방구 침윤과 세포크기의 다양성, 간세포의 과염 색상과 공포변성이 TCDD 투여와 함께 키토산 올리고머를 섭취한 군 모두에서 현저하게 회복되었다. 혈청의 면역인자인 IgA와 IgM의 농도에서는 대조군과 TCDD 단독투여 군보다 TCDD 투여와 함께 키토산 올리고머의 분자량 5000~10000인 것을 섭취한 군(COLT)이 유의적으로 높은 농도를 나타내었다. 이와 같은 결과로 키토산 올리고머의 분자량이 1000 이하인 것은 혈구수의 회복과 간 지질억제에 효과적이었고, 분자량이 5000~10000인 것은 혈구수의 회복과 함께 혈청 콜레스테롤 저하 및 면역인자들 수준을 증가시키는 경향이 있었다. 특히 간의 조직병변이 키토산 올리고머 식이에 의해 정상으로 회복되는 경향을 관찰할 수 있었다. 그런데 키토산 올리고머의 분자량별 효과에 대하여는 앞으로 더 많은 연구가 필요한 것으로 사료된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study was conducted to investigate the effects of various levels of chitosan oligomer (CO) molecular weight on the disorders of lipid metabolism and immune-related factors induced by 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD), that is a endocrine disrupter, using adult male rats (SD) for 3 week...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • Waldon과 Schiller(37)는 TCDD가 동물의 식욕저하 및 체중 저하 현상을 야기하는 화합물이라고 했으며, Kang(1) 의 연구에서 SD rat에게 키토산을 섭취시켰을 때 대조군보 다 식이섭취량이 유의적으로 감소했다고 했다. 따라서 본 연구에서 TCDD와 키토산 올리고머의 식이섭취량 저하작 용이 복합적으로 영향을 준 결과로 추정된다. 실험동물의 장기의 무게를 Table 3에서 살펴보면 간의 상대중량은 대조 군에 비하여 TCDD 투여 군들에서 약 1.
  • 따라서 본 연구에서는 환경호르몬인 다이옥신계 TCDD 독성에 대하여 키토산 올리고머의 분자량별에 따른 효과를 비교연구하기 위하여 분자량의 크기를 3수준으로 달리하여 동물실험을 함으로써 그 섭취효과를 혈액성분조성, 혈청 및 간 지질대사, 면역관련 인자들에 대하여 과학적으로 규명하 고 그 실용도를 높이고자 실시하였다.
  • TCDD에 의한 종양활성작용도 면역기능 억제와 관련되는 일이라고 볼 수 있다. 이와 같이 TCDD가 체내에서 각종 질환을 야기하고 있음에 대하여 그 예방 및 치료대책의 일환으로써 최근 기능성식품으로 알려진 키토산 올리고머를 고려해 보았다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
다이옥신계 화합물 중 TCDD의 특징은 무엇인가? 환경호르몬인 다이옥신 계 화합물 중에서 TCDD(2,3,7,8- tetrachlorodibenzo-p-dioxin)는 가장 독성이 강한 화합물이 며 화학적으로 매우 안정된 화합물로 자연환경에서 거의 반 영구적으로 존재하고, 체내에 유입되면 지방조직에 축적되 어 일부는 소변 및 담즙으로 배설되나 쉽게 배설 또는 분해 되지 않는 것으로 알려져 있다(1). 미국 환경보호청에 의하 면 TCDD는 대부분 식품과 함께 섭취되고 대기 중에서 흡수되는 비율은 극히 적다고 했다(2).
동물실험의 결과에서 TCDD에 의해 유발되는 증상은 무엇인가? 미국 환경보호청에 의하 면 TCDD는 대부분 식품과 함께 섭취되고 대기 중에서 흡수되는 비율은 극히 적다고 했다(2). TCDD에 의해 야기되는 대표적인 현상으로는 야생동물 및 조류에서 수컷의 성기왜 소화 및 기형, 동성 간의 교배행위, 암수 성비의 불균형, 남성 의 정자 수 감소 등이 있으며(3), 또한 동물실험의 결과에서 식욕감퇴, 체중저하, 고지혈증, 고콜레스테롤혈증(4), 지질 과산화(5), 탄수화물대사 이상(6), 간 손상(7) 및 면역기능 저하(8) 등 매우 광범위한 증상들이 나타났다. 인체에 미치 는 영향으로는 최소 1000 ppb 농도의 TCDD에 노출 시 염소 성 여드름이 야기되는데 이 증상은 TCDD에 의한 인체독성의 가장 민감한 폭로 지표이며(9), 그 외에 소화기계 암, 전립 선암이 발생되었다고 보고되었다(10).
TCDD가 인체에 미치는 영향은 무엇인가? TCDD에 의해 야기되는 대표적인 현상으로는 야생동물 및 조류에서 수컷의 성기왜 소화 및 기형, 동성 간의 교배행위, 암수 성비의 불균형, 남성 의 정자 수 감소 등이 있으며(3), 또한 동물실험의 결과에서 식욕감퇴, 체중저하, 고지혈증, 고콜레스테롤혈증(4), 지질 과산화(5), 탄수화물대사 이상(6), 간 손상(7) 및 면역기능 저하(8) 등 매우 광범위한 증상들이 나타났다. 인체에 미치 는 영향으로는 최소 1000 ppb 농도의 TCDD에 노출 시 염소 성 여드름이 야기되는데 이 증상은 TCDD에 의한 인체독성의 가장 민감한 폭로 지표이며(9), 그 외에 소화기계 암, 전립 선암이 발생되었다고 보고되었다(10). TCDD의 독성작용 메커니즘은 TCDD가 세포질에서 aryl hydrocarbon(Ah) 수 용체와 결합한 후 세포질에서 이동 단백질(translocating protein)과 결합하여 활성 복합체를 형성하고, 이 활성 복합 체가 핵으로 들어가서 dioxin response element(DRE)라 불 리는 specific DNA sequence(GCGTG)에 결합하여 궁극적 으로 cytochrome P-450(CYP) 효소 계를 유도한다고 알려 져 있고, 간 조직에 주로 분포된 heme protein인 CYP 효소 계는 약물, 각종용매, 환경오염 물질 등을 다른 물질로 전환 시킨다(11).
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참고문헌 (42)

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