본 연구는 밥 중심 식사 패턴이 비만에 미치는 영향을 조사하고자 C57BL/6 마우스를 고지방식이 대조군(HFD), 밥 중심 식사 급여군(RD) 및 빵 중심 식사 급여군(BD)으로 분류하여 각 실험 식이를 5주간 공급하여 마우스의 체중 변화, 혈중 지질 함량, 지방조직의 무게 및 혈중 glucose 및 insulin 함량을 비교 측정하였다. 실험 결과, 모든 처리군에서 사료 섭취량의 유의적인 차이를 나타내지 않았으나, RD 급여군에서의 체중 증가량은 BD 급여군에 비하여 유의적으로 낮아졌다(p<0.05). 지방조직 무게 역시 RD 급여군에서 낮은 수치를 보였으며, 특히 부고환지방의 무게 및 지방세포의 크기는 BD 급여군에 비하여 현저하게 감소하였다. RD 급여군에서의 혈중 중성지방 및 총콜레스테롤, 포도당 및 인슐린 농도 역시 BD 급여군에 비하여 유의적으로 낮았다(p<0.05). 이상의 실험 결과를 종합해 볼 때, 밥 중심의 식사는 고지방 식이를 비롯한 빵 중심 식사에 비하여 체내 지방조직의 축적을 억제하고, 혈중 지질농도를 감소시키며, 혈당의 증가를 억제함으로써 비만 및 당뇨병 등의 대사성 질환을 개선하는 데에 있어서 효과적인 것으로 사료된다.
본 연구는 밥 중심 식사 패턴이 비만에 미치는 영향을 조사하고자 C57BL/6 마우스를 고지방식이 대조군(HFD), 밥 중심 식사 급여군(RD) 및 빵 중심 식사 급여군(BD)으로 분류하여 각 실험 식이를 5주간 공급하여 마우스의 체중 변화, 혈중 지질 함량, 지방조직의 무게 및 혈중 glucose 및 insulin 함량을 비교 측정하였다. 실험 결과, 모든 처리군에서 사료 섭취량의 유의적인 차이를 나타내지 않았으나, RD 급여군에서의 체중 증가량은 BD 급여군에 비하여 유의적으로 낮아졌다(p<0.05). 지방조직 무게 역시 RD 급여군에서 낮은 수치를 보였으며, 특히 부고환지방의 무게 및 지방세포의 크기는 BD 급여군에 비하여 현저하게 감소하였다. RD 급여군에서의 혈중 중성지방 및 총콜레스테롤, 포도당 및 인슐린 농도 역시 BD 급여군에 비하여 유의적으로 낮았다(p<0.05). 이상의 실험 결과를 종합해 볼 때, 밥 중심의 식사는 고지방 식이를 비롯한 빵 중심 식사에 비하여 체내 지방조직의 축적을 억제하고, 혈중 지질농도를 감소시키며, 혈당의 증가를 억제함으로써 비만 및 당뇨병 등의 대사성 질환을 개선하는 데에 있어서 효과적인 것으로 사료된다.
This study was designed to evaluate the effect of a rice-based diet on body weight and serum lipid levels. Thirty male C57BL/6 mice were randomly divided into three groups and fed a high-fat diet (HFD), rice-based diet (RD), or bread-based diet (BD) for five weeks. Our results showed that the RD gro...
This study was designed to evaluate the effect of a rice-based diet on body weight and serum lipid levels. Thirty male C57BL/6 mice were randomly divided into three groups and fed a high-fat diet (HFD), rice-based diet (RD), or bread-based diet (BD) for five weeks. Our results showed that the RD group had a significantly lower final body weight, although there was no significant difference in daily food intake among the groups. There was a reduction in body weight gains, adipose tissues weight, and adipocyte size of epididymal adipose tissue in the RD group (p<0.05). Also, serum triglycerides and total cholesterol in the RD group were significantly decreased compared to the BD group. RD also reduced fasting glucose and insulin levels. These results indicate that the intake of RD attenuates increases in body weight and serum lipid concentrations in mice, suggesting its benefits for the dietary control of obesity and hyperlipidemia.
This study was designed to evaluate the effect of a rice-based diet on body weight and serum lipid levels. Thirty male C57BL/6 mice were randomly divided into three groups and fed a high-fat diet (HFD), rice-based diet (RD), or bread-based diet (BD) for five weeks. Our results showed that the RD group had a significantly lower final body weight, although there was no significant difference in daily food intake among the groups. There was a reduction in body weight gains, adipose tissues weight, and adipocyte size of epididymal adipose tissue in the RD group (p<0.05). Also, serum triglycerides and total cholesterol in the RD group were significantly decreased compared to the BD group. RD also reduced fasting glucose and insulin levels. These results indicate that the intake of RD attenuates increases in body weight and serum lipid concentrations in mice, suggesting its benefits for the dietary control of obesity and hyperlipidemia.
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문제 정의
그러므로 본 연구에서는 밥 중심의 식사가 비만 및 혈중 지질농도에 미치는 영향을 검토하기 위하여 C57BL/6 마우스에게 고지방, 밥 중심 및 빵 중심 식이를 공급하여 마우스의 체중, 체지방 및 혈액 중의 지질 수준의 개선효과를 비교, 검토하였다.
쌀을 비롯한 곡류군의 섭취량도 감소하고, 이에 따라 탄수화물로부터 얻는 열량의 비율이 1940년에 81%이었던 것이 1995년에는 64%로 감소하는 반면, 지방으로부터 얻는 열량의 기여율은 점차 증가하고 있다(Lee et al 2001). 또한 우리나라의 전통적인 밥 중심의 식사 패턴에서 빵과 육류 위주의 고지방, 고열량의 서양식 식사 패턴으로의 변화는 비만의 유병율과 깊은 관계가 있어, 본 연구에서는 C57BL/6 마우스를 이용하여 밥 중심의 식사가 비만에 미치는 영향을 검토해 보았다.
가설 설정
2) Values with different letters are significantly different (p<0.05).
제안 방법
실험동물은 난괴법(randomized complete block design)에 의해 각 군당 10마리씩 고지방 대조군(HFD, high fat diet) 및 밥 중심 식사 급여군(RD, ricebased diet)과 빵 중심 식사 급여군(BD, bread-based diet)의 3군으로 분류하고, 각각의 실험 식이를 급여하여 5주간 사육하였다. 고지방 대조군(HFD)은 AIN 76 diet 조성에 의하여 제조하였으며, 5% corn oil, 20% lard 및 0.5% 콜레스테롤을 첨가하여 비만을 유도하였다(Table 1). RD와 BD의 구성은 국민건강영양조사에 의하여, 한국인의 섭취빈도가 높은 한국인 다소비 식품으로 하루 분량의 한식 식단 및 서양식 식단을 Table 2와 같이 구성하여 각 식단대로 제조된 식이를 동결 건조하였다.
RD와 BD의 구성은 국민건강영양조사에 의하여, 한국인의 섭취빈도가 높은 한국인 다소비 식품으로 하루 분량의 한식 식단 및 서양식 식단을 Table 2와 같이 구성하여 각 식단대로 제조된 식이를 동결 건조하였다. 동결 건조된 식이에 10%의 수분을 첨가하여 혼합, 성형한 후 실험동물의 식이로 이용하였으며, 1인당 하루 동안 실제로 섭취하는 양에 근거하여 열량의 보정 없이 식이를 제조하였다.
밥 중심 식사(RD) 및 빵 중심 식사(BD)를 급여한 실험동물 혈청의 중성지방 및 총콜레스테롤 함량을 측정하였다(Fig. 3). 중성지방의 함량은 RD 급여군과 BD 급여군의 경우, 각각 71.
본 연구는 밥 중심 식사 패턴이 비만에 미치는 영향을 조사하고자 C57BL/6 마우스를 고지방식이 대조군(HFD), 밥 중심 식사 급여군(RD) 및 빵 중심 식사 급여군(BD)으로 분류하여 각 실험 식이를 5주간 공급하여 마우스의 체중 변화, 혈중 지질 함량, 지방조직의 무게 및 혈중 glucose 및 insulin 함량을 비교 측정하였다. 실험 결과, 모든 처리군에서 사료섭취량의 유의적인 차이를 나타내지 않았으나, RD 급여군에서의 체중 증가량은 BD 급여군에 비하여 유의적으로 낮아졌다(p<0.
실험동물 사육실의 조건은 온도 21～25℃, 습도 50～60%가 유지되도록 하였다. 실험동물은 난괴법(randomized complete block design)에 의해 각 군당 10마리씩 고지방 대조군(HFD, high fat diet) 및 밥 중심 식사 급여군(RD, ricebased diet)과 빵 중심 식사 급여군(BD, bread-based diet)의 3군으로 분류하고, 각각의 실험 식이를 급여하여 5주간 사육하였다. 고지방 대조군(HFD)은 AIN 76 diet 조성에 의하여 제조하였으며, 5% corn oil, 20% lard 및 0.
총 5주간의 실험 식이를 급여한 후 희생시키기 전 12시간 동안 절식시킨 후 diethyl ether로 마취시켜 안정맥에서 혈액을 채취하였다. 채취한 혈액은 원심분리관에 담아 1시간 방치한 후 3,000 rpm에서 10분간 원심분리(VS-500, Vision Scientific Co.
포매된 조직은 박절편기로 약 4 μm 두께로 박절하여 hematoxylin-eosin(HE)으로 염색하고, xylene으로 투명화 시켜 봉입한 다음 광학현미경으로 관찰하였다.
혈청 중 중성 지방, 총 콜레스테롤 및 glucose 농도는 ㈜신양화학(Seoul, Korea)의 혈액 분석용 kit를 이용하여 효소법으로 분석하였다. 혈청 중 인슐린의 함량은 mouse insulin immunoassay kit(ALPCO Diagnotic, Salem, NH)를 이용하였다.
지방조직 세포의 형태학적 관찰을 위해 동물희생 시 적출한 부고환조직의 일부를 적출하여 10% formaldehyde 수용액에 24시간 고정한 다음 같은 용액으로 2회 교환하였다. 흐르는 물로 충분히 수세한 다음, 78% 80%, 90% 및 100% 에탄올을 이용하여 단계적으로 탈수시킨 다음 paraffin 투과과정을 거쳐 포매하였다. 포매된 조직은 박절편기로 약 4 μm 두께로 박절하여 hematoxylin-eosin(HE)으로 염색하고, xylene으로 투명화 시켜 봉입한 다음 광학현미경으로 관찰하였다.
대상 데이터
본 실험의 실험 식이로 사용한 밥 중심 식사(RD) 및 빵 중심 식사(BD)는 국민건강영양조사에 의한 한국인 다소비 식품을 기본으로 구성하였다. 제조된 RD 및 BD를 동결건조한 후 일반성분 분석법 및 Can pro 프로그램(version 4.
실험에 사용된 동물은 생후 4주령 된 수컷 C57BL/6로서, 한림실험동물㈜로부터 구입하였으며, 고형 배합사료로 1주일간 환경에 적응시키기 위해 실험 식이 급여 전 1주일간 예비 사육하였다. 실험동물 사육실의 조건은 온도 21～25℃, 습도 50～60%가 유지되도록 하였다.
데이터처리
그룹간의 평균차에 대한 통계적 유의성을 one-way ANOVA로 분석한 후 Duncan's multiple range test로 p<0.05 수준에서 유의성을 검증하였다.
실험에서 얻어진 결과들은 Graph pad Prism 5의 통계 프로그램 및 SPSS를 이용하여 실험군당 평균 ± 표준오차로 나타내었다.
이론/모형
혈청 중 중성 지방, 총 콜레스테롤 및 glucose 농도는 ㈜신양화학(Seoul, Korea)의 혈액 분석용 kit를 이용하여 효소법으로 분석하였다. 혈청 중 인슐린의 함량은 mouse insulin immunoassay kit(ALPCO Diagnotic, Salem, NH)를 이용하였다.
성능/효과
각 식단에 의하여 식이를 제조한 후 동결 건조한 RD 및 BD의 kg당 탄수화물의 함량은 RD, BD 각각 605 g, 497 g으로 RD가 BD에 비하여 상대적으로 고탄수화물 식이이고, BD의 지질함량은 RD에 비하여 약 2배 높은 것으로 나타나, BD 식이가 상대적으로 고지방 식이인 것으로 나타났다. 이에 따라 RD, BD 식이의 열량은 식이 kg당 각각 4,321 kcal, 5,095 kcal로 BD의 단위열량이 RD에 비하여 월등히 높았다.
이러한 결과는 전분의 종류에 따라 인체의 혈당과 인슐린 반응이 다르게 나타나며, 쌀과 같이 혈당과 인슐린 반응이 낮은 전분을 가지고 있는 밥 중심의 식사가 혈당의 조절에 있어 효과적임을 나타내고 있다. 따라서 본 실험의 결과로 볼 때 밥 중심의 식사는 혈중 지질 수준의 개선 및 혈당을 저하시켜 비만 및 당뇨병 등의 대사성 질환을 개선시키는 데에 효과가 있는 것으로 사료된다.
이에 따라 RD, BD 식이의 열량은 식이 kg당 각각 4,321 kcal, 5,095 kcal로 BD의 단위열량이 RD에 비하여 월등히 높았다. 또한 RD 식이 중 함유되어 있는 식이섬유는 70.3 g으로 1.3 g의 BD에 비하여 4배 이상 높은 것으로 분석되고, 이외에 칼륨 및 비타민 C, 엽산 및 비타민 E의 함량이 BD에 비하여 월등이 높은 것으로 나타났다. 특히 비타민 C의 경우 RD에는 kg당 433 mg이 함유되어 있어, 33.
9배 높은 것에 기인하는 것으로 사료된다. 또한 RD에는 BD에 비하여 섬유질의 함량이 4배 이상 높았으며, 이외에 칼륨 및 비타민 C, 엽산 및 비타민 E의 함량 역시 BD에 비하여 월등이 높았다.
05). 또한 부고환 지방 조직을 hematoxylin-eosin (HE)으로 염색하여 지방조직세포의 크기를 관찰한 결과, RD의 지방세포의 크기가 BD 급여군에 비하여 매우 작아졌다.
9 g의 체중이 증가하여 BD 급여군은 RD 급여군에 비해 체중 증가량이 약 2배 이상 높았다. 또한 식이섭취량을 측정한 결과, 모든 처리구에서 유의적인 차이가 나타나지 않은 것으로 미루어, RD 급여군의 체중의 감소는 식이섭취량의 감소에 기인하지 않는 것으로 사료되었다.
또한 체지방의 과다 축적은 고혈당과 더불어 혈중 인슐린의 농도를 증가시키고, 고인슐린증이 장기간 지속되면 인슐린 저항성을 야기하고, 혈액 내의 leptin의 농도가 증가되게 된다(Kolaczynski et al 1996). 본 실험에 나타난 대로 RD의 급여는 고지방 식이 급여군인 HFD 및 BD 급여군과 비교하여 혈액 내 혈당의 상승을 효과적으로 감소시켰으며, 인슐린의 농도의 증가를 유의적으로 감소시켰다. Crapo et al(1981)은 비 인슐린 의존형당뇨병환자를 대상으로 쌀밥, 찐 감자, 옥수수 및 빵을 섭취시켜 식후 혈당을 변화를 살펴본 결과, 빵을 섭취했을 때에 비하여 쌀밥의 섭취 시 낮은 혈당을 나타내었으며, 시간당 인슐린 반응 또한 낮았다고 보고하였다(Crapo et al 1981).
일반적으로 중성지방은 지방조직의 구성성분으로써 생체 에너지 저장에 관여하고, 비만일 경우 함량이 증가하게 되며, 높은 수준의 콜레스테롤 및 중성지방의 농도는 고지혈증의 원인으로 알려져 있다. 본 실험의 결과로 볼 때, 밥 중심의 식사 패턴은 혈중 지질의 수준을 효과적으로 개선하는 것으로 사료된다. 또한 비만과 같은 대사성 질환의 경우, 섭취한 탄수화물과 지방 등의 에너지원이 제대로 이용되지 못하는 현상이 초래되어 간이나 근육 세포 등으로 포도당의 유입이 감소하고, 동시에 간세포에서 포도당의 과도한 생산으로 인해 혈당이 증가한다.
Thornton et al(2011)은 식이 중 비타민 C는 비만 쥐에 있어서 체지방의 축적을 억제한다고 보고하였는데(Thornton et al 2011), 비타민 C는 rat adipocyte에서 leptin의 분비를 억제하고, 당대사 및 지방합성을 억제함으로써 체지방의 축적을 억제하는 효과를 갖는다(Garcia-Diaz et al 2010). 본 연구 결과에 따라 RD의 급여는 체중 증가를 억제시켰으며, 실험동물의 체지방 감소를 초래하였는데 특히, RD 급여군의 부고환지방 조직의 무게와 지방세포의 크기는 HFD나 BD 급여군에 비하여 유의 적으로 낮았다(Fig. 2). 흔히 이용되는 비만도의 평가는 다양한 방법을 적용하고 있는데, 단순한 체중의 증가보다 체지방의 증가, 특히 복강 내 축적되는 내장 지방조직의 증가가 건강상으로 더 위험요인이 될 수 있는 것으로 알려져 있다(Björntorp P 1988).
0)에 의하여 각 diet의 성분분석을 실시하여 Table 3에 나타내었다. 분석 결과, 동결건조 시료 kg 중 HFD, RD 및 BD의 열량은 각각 4,830, 4,321 및 5,095 kcal로 BD의 g당 열량이 RD에 비하여 약 18% 높았다. 이러한 현상은 당질의 경우 RD가 BD에 비하여 약 1.
실험 결과, 모든 처리군에서 사료섭취량의 유의적인 차이를 나타내지 않았으나, RD 급여군에서의 체중 증가량은 BD 급여군에 비하여 유의적으로 낮아졌다(p<0.05).
1 및 Table 4에 나타내었다. 실험 식이의 섭취 3주 이후부터 BD의 체중 증가량은 RD에 비하여 유의하게 높게 나타났다. 즉, 총 5주간의 실험기간 동안 RD 및 BD 급여군은 각각 4.
이상의 실험 결과를 종합해 볼 때, 밥 중심의 식사는 고지방 식이를 비롯한 빵 중심 식사에 비하여 체내 지방조직의 축적을 억제하고, 혈중 지질농도를 감소시키며, 혈당의 증가를 억제함으로써 비만 및 당뇨병 등의 대사성 질환을 개선하는 데에 있어서 효과적인 것으로 사료된다.
각 식단에 의하여 식이를 제조한 후 동결 건조한 RD 및 BD의 kg당 탄수화물의 함량은 RD, BD 각각 605 g, 497 g으로 RD가 BD에 비하여 상대적으로 고탄수화물 식이이고, BD의 지질함량은 RD에 비하여 약 2배 높은 것으로 나타나, BD 식이가 상대적으로 고지방 식이인 것으로 나타났다. 이에 따라 RD, BD 식이의 열량은 식이 kg당 각각 4,321 kcal, 5,095 kcal로 BD의 단위열량이 RD에 비하여 월등히 높았다. 또한 RD 식이 중 함유되어 있는 식이섬유는 70.
흔히 이용되는 비만도의 평가는 다양한 방법을 적용하고 있는데, 단순한 체중의 증가보다 체지방의 증가, 특히 복강 내 축적되는 내장 지방조직의 증가가 건강상으로 더 위험요인이 될 수 있는 것으로 알려져 있다(Björntorp P 1988). 이처럼 지방의 섭취량을 감소시키고 식이섬유 및 비타민 등의 섭취를 증가시키는 밥 중심의 식사는 내장 지방의 축적을 억제하고, 지방세포의 크기를 감소시킴으로 비만 억제에 있어서 보다 효과적인 것으로 사료되었다. 또한 RD의 섭취는 혈중 중성지방과 콜레스테롤 함량을 유의적으로 감소시켰는데, 이러한 결과는 쌀(백미 또는 현미)의 섭취가 혈액 중의 중성지방과 콜레스테롤 함량을 유의하게 저하시킨다고 보고한 하 와 김(1994)의 연구 결과와 일치한다(하 와 김 1994).
중성지방의 함량은 RD 급여군과 BD 급여군의 경우, 각각 71.5 mg/dL 및 142.0 mg/dL로, RD 급여군의 혈중 중성지방의 함량이 BD 급여군에 비해 유의적으로 낮았으며(p<0.05), BD의 급여는 고지방 대조군에 비해 혈중 중성지방의 농도를 약 30% 상승시키는 것으로 나타났다.
실험 식이의 섭취 3주 이후부터 BD의 체중 증가량은 RD에 비하여 유의하게 높게 나타났다. 즉, 총 5주간의 실험기간 동안 RD 및 BD 급여군은 각각 4.2 g 및 8.9 g의 체중이 증가하여 BD 급여군은 RD 급여군에 비해 체중 증가량이 약 2배 이상 높았다. 또한 식이섭취량을 측정한 결과, 모든 처리구에서 유의적인 차이가 나타나지 않은 것으로 미루어, RD 급여군의 체중의 감소는 식이섭취량의 감소에 기인하지 않는 것으로 사료되었다.
05). 지방조직 무게 역시 RD 급여군에서 낮은 수치를 보였으며, 특히 부고환지방의 무게 및 지방세포의 크기는 BD 급여군에 비하여 현저하게 감소하였다. RD 급여군에서의 혈중 중성지방 및 총콜레스테롤, 포도당 및 인슐린 농도 역시 BD 급여군에 비하여 유의적으로 낮았다(p<0.
3 g의 BD에 비하여 4배 이상 높은 것으로 분석되고, 이외에 칼륨 및 비타민 C, 엽산 및 비타민 E의 함량이 BD에 비하여 월등이 높은 것으로 나타났다. 특히 비타민 C의 경우 RD에는 kg당 433 mg이 함유되어 있어, 33.9 mg의 BD에 비해 10배 이상 많이 함유되어 있는 것으로 나타났다. Thornton et al(2011)은 식이 중 비타민 C는 비만 쥐에 있어서 체지방의 축적을 억제한다고 보고하였는데(Thornton et al 2011), 비타민 C는 rat adipocyte에서 leptin의 분비를 억제하고, 당대사 및 지방합성을 억제함으로써 체지방의 축적을 억제하는 효과를 갖는다(Garcia-Diaz et al 2010).
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
과일, 야채, 생선 및 whole grain이 풍부한 식사 패턴은 고지방, 고당질 또는 육류 위주의 식사 패턴에 비하여 어떤 질환을 예방하는 데에 있어서 효과적인가?
역학조사에 의하면 식생활 패턴과 만성질환은 깊은 관련이 있으며, 과일, 야채, 생선 및 whole grain이 풍부한 식사 패턴(healthy/prudent pattern)은 고지방, 고당질 또는 육류 위주의 식사 패턴(western pattern)에 비하여 비만, 당뇨병 및 심혈관계 질환을 예방하는 데에 있어서 효과적이라 알려져 있다(Fung et al 2001, Newby et al 2003, Newby et al 2004). 그러나 최근 빵, 육류 중심의 서양식 식사와 외식의 증가로 동물성 지방의 섭취비율이 증가하고, 그에 따른 섭취 칼로리 역시 대폭 증가하고 있는데, 이러한 식생활 패턴의 변화는 비만 유별율의 중요한 인자라 할 수 있다.
우리나라에서 쌀 소비량이 점점 감소하게 된 이유는?
전통적으로 우리나라는 쌀을 주식으로 하는 밥 중심의 문화였으나 서구화된 식생활 문화로의 식생활 패턴의 변화와 더불어 다양한 종류의 음식이 소개되고, 탄수화물이 많은 식사의 기피 등으로 인해 쌀 소비량이 점점 감소하고 있다. 특히 쌀로 된 밥은 비만의 주범이라고 하여 청소년들이 밥을 기피하고, 패스트푸드나 빵 등을 주로 하는 서양식 식사 패턴의 소비가 증가하고 있다.
우리나라의 밥 중심 식사에서 불포화지방산의 함량 높기 때문에 어떤 질병을 예방할 수 있는가?
즉, 우리나라의 밥 중심 식사에서는 주식으로 먹는 콩이나 쌀밥에는 포화지방에 비해 불포화지방의 함량이 높으며, 생선구이, 나물에 넣는 참기름 등에도 불포화지방이 많이 함유되어 있다. 이러한 밥 중심 식사 패턴에서 볼 수 있는 고불포화지방산의 높은 함량은 고지혈증을 예방할 수 있다(Peters et al 2012). 또한, 농촌진흥청의 식품성분표(제7차 개정판)에 의하면 배추김치 등의 김치류와 콩나물 등의 나물류에는 100 g당 각각 약 3 g 및 2.
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