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문제 정의
- 그러나 가공처리, 변색 및 육질의 가수분해, 갑각에 내포된 높은 불소함량 등의 문제 때문에 식품개발은 어려운 실정이다[15,16]. 본 연구는 krill meal을 첨가한 식이 급여가 흰쥐의 혈청 NEFA, BUN, creatinine, 요산 농도 및 전해질에 미치는 영향을 파악하여, 기능성 소재로서 활용 방안을 검토하기 위해 실시하였다.
제안 방법
- 식이조성 및 실험군은 Table 1과 같다. 기본식이를 섭취시킨 대조군(control)인 GC군, 기본식이에 10%(G10군), 20%(G20군), 30%(G30군) krill meal을 첨가하여 섭취시켰다.
- 실험 사육 최종일에 7시간 동안 절식시키고 에테르 마취하에 심장채혈법으로 혈액을 취하여 4℃에서 1시간 방치한 후, 분당 3,000 cycle로 20분간 원심분리하여 혈청을 얻어 실험에 사용하였다[17].
- 평균 체중 200±10 g인 7주령된 Sprague Dawley계 수컷 흰쥐(DAEHAN BIOLINK Co., LTD, Chungcheongbukdo, Korea)를 7% 콩기름(Ottogi, soybean oil, Gyonggido, Korea)을 함유하는 기초식이로 1주일간 예비 사육하여 적응시킨 후, 난괴법(randomized complete block design)에 의해 6마리씩 4군으로 metabolic cage(JD-C-71, Jeongdo, Korea)에 나누어 5주간 실험 사육하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 krill meal은 국립수산과학원으로부터 동결건조시킨 후 처리된 것을 제공받아 사용하였다.
데이터처리
- 분석 결과의 통계처리는 실험군 당 평균치와 표준편차를 계산하였고, 군간의 유의적인 차이는 one-way ANOVA로 분석 한 뒤 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의하여 각 실험군 간의 유의성을 검증하였다.
이론/모형
- 심장채혈법으로 채혈한 혈액에서 혈청을 분리한 후 총 칼슘(T-Ca), phosphorus (Pi)의 전해질은 ion selective electrode method에 의한 electrolyte analyzer (Easylyte-Plus, USA)를 사용하여 측정하였다.
- 혈청 중의 유리지방산(non-esterified fatty acid, NEFA) 농도는 효소법에 의해 조제된 측정용 시약(SICDIA NEFAZYME, Eiken, Tokyo, Japan), BUN (blood urea nitrogen)은 효소법에 의해 조제된 시약(Eiken, Tokyo, Japan), creatinine은 Jaffe reaction법에 의하여 조제된 시약(Eiken, Tokyo, Japan) 및 요산 농도의 측정은 효소법에 의해 각각 조제된 시약(Eiken, Tokyo, Japan)을 이용하여, 혈액 생화학분석기(Hitachi 7150, Tokyo, Japan)를 사용하여 분석하였다.
성능/효과
- GC군에서 NEFA의 농도는 312.5±5.6 μEq/L (micro-equivalents per liter)로 krill meal 섭취군인 G10군 (301.7±4.8 μEq/L), G20군 (295.8±5.1 μEq/L), G30군 (296.5±5.3 μEq/L)의 NEFA 농도와 유의적인 차이(p<0.05)가 있었으며 krill meal 섭취군에서 대조군보다 NEFA 농도가 감소한 것을 알 수 있었다.
- Krill (Euphausia superba) meal이 Sprague Dawley계 수컷 흰쥐 24마리의 non-esterified fatty acid (NEFA), blood urea nitrogen (BUN), creatinine, uric acid 및 전해질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 기본식이를 급여한 대조군인 GC군을 비롯하여 기본식이에 10%, 20%, 30%의 krill meal 급여군(G10군, G20군, G30군) 등의 식이군으로 나누어 5주간 실험 사육한 결과, 흰쥐의 NEFA와 BUN 농도는 krill meal 급여군(G10군, G20군, G30군)에서 대조군(GC 군)보다 유의적으로 감소된 결과를 보였고, creatinine과 요산 농도는 G10군에서는 GC군과 유의적 차이가 없었으나, G20군과 G30군에서 유의적으로 감소하였다(p<0.05).
- 대조군인 GC군의 total calcium (T-Ca) 농도는 13.37 ± 0.91 mEq/L로 10% krill meal을 급여시킨 G10군(14.27 ± 0.59 mEq/L)과는 유의적 차이가 없었으나, G20군(15.45±0.35 mEq/L)과 G30군(15.90±0.28 mEq/L)에서는 유의적으로 증가하였다(p<0.05).
- 고요산혈증은 혈중 요산의 증가로 인해 발생하며, 증가 요인에는 여러 원인이 있지만 신기능부전으로 인해 요산가 배설되지 않아 발생하는 것으로 알려져 있으며 혈중 요산의 수준은 고혈압, 협심증 및 심부전과 같은 심혈관계질환 병태 생리에도 관련되어 있는 것으로 보고되어 있다[24]. 따라서 본 실험 결과, krill meal를 첨가한 식이는 흰쥐의 혈청 요산 농도를 감소시키는 것으로 나타났다.
- 모든 군의 혈청 BUN 농도는 정상범위(11.6~20.2 mg/dL)로 나타났으며[20], 대조군인 GC군에서 BUN 농도는 14.6±0.8 mg/dL로 가장 높았고, G10군 12.4±1.1 mg/dL, G20군 11.7±0.9 mg/dL, G30군 11.5±1.2 mg/dL 순으로 krill meal 섭취군 간의 유의적 차이는 없었으나, 대조군과는 유의적으로 감소된 결과를 보였다(p<0.05).
- 모든 군의 혈청 creatinine 농도는 정상 범위(0.2~0.9 mg/dL)로 나타났으며[22], 기본 식이를 섭취한 GC군에서 0.65±0.01 mg/dL, 10% krill meal 섭취 군인 G10군이 0.65±0.02 mg/dL로 유의적 차이가 없었으나, G20군(0.62±0.01mg/dL)과 G30군(0.62±0.01 mg/dL)과는 유의적 차이를 보이며 creatinine의 농도가 감소된 것을 관찰할 수 있었다(p<0.05).
- Creatinine은 근육 내에 존재하는 creatine에서 생기는 물질로 BUN과 함께 신장 기능의 지표로 이용되며 신기능부전에서 creatinine의 농도는 상승한다고 알려져 있다[23]. 이에 본 실험에서 krill meal 함량에 따라 BUN 및 creatinine 농도가 감소한 것으로 보아 krill meal 첨가 식이는 흰쥐의 신장 기능개선에 효과가 있는 것으로 판단된다.
- 만성신장 질환 환자는 고인산혈증, 부갑상선기능 항진증(hyperparathyroidism), 비타민 D 결핍, phosphaturic hormone인 FGF 23의 과잉과 같은 원인으로 인해 인산화칼슘 대사 장애가 발생하여 신부전으로 진행된다고 보고되고 있으며[25], 혈청 중 칼슘 및 인은 부갑상선 호르몬(iPTH)과 함께 신장 기능 저하에 의한 골밀도 대사장애 환자의 바이오 마커로 사용된다고 한다[26]. 이에 본 실험에서 흰쥐의 전해질 농도를 측정한 결과, krill meal 함량에 따른 Pi 농도의 유의적인 변화는 관찰하지 못하였으나, T-Ca의 농도는 높아지는 것을 알 수 있었다.
- 05). 전해질 농도에서 총 칼슘(T-Ca)은 G20군과 G30군에서 유의적으로 증가하였으며, 인(Pi) 농도는 군간에 유의적인 차이가 없는 것으로 확인되었다(p<0.05). 이상의 결과를 미루어 볼 때 krill meal은 기능성 소재로서 활용 가치가 있을 것으로 사료된다.
- 흰쥐 혈청 중의 요산의 농도는 Fig. 4에 나타내었으며 대조군인 GC군이 0.93±0.01 mg/dL로 가장 높았고, krill meal 식이 섭취 군에서 G10군 0.92±0.02 mg/dL, G20군 0.9±0.01 mg/dL, G30군 0.9±0.01 mg/dL로 G20군과 G30군에서 유의적으로 감소하였다(p<0.05).
후속연구
- 05). 이상의 결과를 미루어 볼 때 krill meal은 기능성 소재로서 활용 가치가 있을 것으로 사료된다.
- 혈청 NEFA 농도는 인슐린 저항성에 의하여 내장 지방조직에서 방출되어 지질대사 질환을 야기하고 비만을 초래하며 비만과 당뇨에 관련된 바이오마커 중 하나로 사용되고 있다[18,19]. 이에 본 실험에서 NEFA 농도는 krill meal 섭취군(G10, G20, G30)에서 기본 식이 군(GC)보다 낮은 결과로 관찰되어 인슐린 기능 개선 효과가 있을 것으로 사료된다.
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