보고서 정보
주관연구기관 |
서울대학교 Seoul National University |
연구책임자 |
최혜미
|
참여연구자 |
이미숙
,
김정희
,
이연숙
|
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 1993-08 |
주관부처 |
과학기술부 |
사업 관리 기관 |
서울대학교 Seoul National University |
등록번호 |
TRKO200200014272 |
DB 구축일자 |
2013-04-18
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키워드 |
Free radical.Eicosanoid.간세포암화과정.전암성병변.돌연변이유발능.lipid peroxidation.free radical.hepatocelular carcinogenesis.PUFA.n-3.n-6 fatty acids mutagenecity.cholesterol.triglyceride.GST.antioxidant enzymes.BHT.fatty acid composition.
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초록
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(1) 제1세부과제 : 불포화 지방이 발암물질을 투여한 쥐에서 면역체계와
free radical 형성에 미치는 영향
본 세부과제에서는 불포화 지방이 발암물질을 투여한 쥐에서 면역체계와 free radical 에 미치는 영향을 살피기 위해, 암화 과정에 영향을 주는 것으로 알려진 식사성 요인 중 식이지방, 메틸기, 단백질들을 택하여, 이들이 화학적으로 유도한 암화과정에 미치는 영향과 그 기작을 살펴보고자, 실험을 수행한 결과, n-6계열의 지방산 급원식이군(옥수수유군)보다는 n-3계열의 지방산급원 식이군이, n
(1) 제1세부과제 : 불포화 지방이 발암물질을 투여한 쥐에서 면역체계와
free radical 형성에 미치는 영향
본 세부과제에서는 불포화 지방이 발암물질을 투여한 쥐에서 면역체계와 free radical 에 미치는 영향을 살피기 위해, 암화 과정에 영향을 주는 것으로 알려진 식사성 요인 중 식이지방, 메틸기, 단백질들을 택하여, 이들이 화학적으로 유도한 암화과정에 미치는 영향과 그 기작을 살펴보고자, 실험을 수행한 결과, n-6계열의 지방산 급원식이군(옥수수유군)보다는 n-3계열의 지방산급원 식이군이, n-3계열 중에서는 고도불포화지방산 급원 식이군(어유군)이, 2-AAF에 의해 유도된 간 세포암화과정에서 어유군보다는 들깨유군에서 소포체막의 안정도가 높고 I 단계 약물대사효소계를 외부 물질을 대사시키는 쪽으로 유도하는데 효과인 것으로 나타났다. 불포화지방식이를 장기간 공급하면 microsome의 지질과산화물생성이 많고, 생체막이 손상받게 되며, 이때 2-AAF를 투여한 경우에는 superoixde dismutase(SOD) 활성도가 낮아 radical 에 의한 손상이 더욱 많을 것으로 생각된다. 한편 butylated hydroxytoluene(BHT)는 불포화지방 식이군에서 GST 활성도를 증가시켜 microsome의 지질과산화를 보호해 주는 작용을 한다고 제안한다. 한편, 메틸기 부족 시기는 화학적 발암원으로 간세포암을 유도하였을 때 촉진과정에 영향을 주어 GST-P 양성증식결절 형성전에 증가하여 개시세포가 GST-P 양성증식성결절로 발전하는데 기여한 것으로 보이나, 일단 GST-P 양성증식성결절이 형성되면 효과적으로 제거되므로 이들 효소변형소가 악성종양으로 발전하는데 기여하는 지는 확실치 않으며 좀더 많은 연구가 필요하다고 생각된다. 특히 우리나라에서만 특징적으로 많이 먹고있는 들깨유는 옥수수유에 비해 더 높은 불포화도에도 불구하고, 들께유를 지방공급원으로 먹인 군 (들깨유군)은 옥수수유를 지방공급원으로 먹인 군 (옥수수유군)에 비해, 지방자체 또는 외부물질에 의해 유도된 지질과산화정도는 더 낮았고, 항산화 효소 (GST, GSH Peroxidase)도 더 낮게 유도된 것으로 나타나, 불포화 지방산의 양 뿐만 아니라, 구성 지방산의 비율도 지질과산화에 영향을 준 것으로 나타났다. 또한 Prostaglandin E2(PG E2)와 Thromboxane B2(TX B2)의 생성은 옥수수유 섭취시 유의하게 증가됨을 보여, 적어도 지질과산화나 eicosanoid를 통한 종양발생 촉진효과는 들깨유가 옥수수유보다 낮을 것으로 예상된다. 즉, 들깨유가 불포화도는 높지만 여러 실험결과에 의해, 다른 식물성유에 비해 지질과산화생성유도도 낮았고, 암화과정과 관련된 여러 지표들도 좋은 것으로 나타났고, 콩 단백과의 상호작용으로 지질과산화정도를 낮추는 것으로 생각된다.
(2) 제 2세부과제 : 발암물질을 투여한 쥐의 식이중 지방의 종류와 항산화제가 돌연변이 유발능에 미치는 영향
식이지방의 종류와 항산화제가 돌연변이 유발능에 미치는 영향을 살펴 보기위해, 이유된 쥐에게 식이 지방을 옥수수 유, 정어리유, 들깨유로 다르게 섭취시키거나, 메틸기를 결핍 시켜 간암 유도 물질을 투여하면서 시료를 수집하였다. 수집된 쥐의 뇨를 이용하여 Ames의 preincuvation 법에 의한 positive control의 돌연변이 유발능을 조사하였고, 이와함께 암환자의 뇨중 변이능을 정상인의 것과 비교하였다. 본 연구결과, n-6계 불포화지방산을 많이 함유한 옥수수유군이 우지군이나 어유군등에 비해 2-AAF의 대사속도가 빠른 반면, 들깨유군에서는 큰 변화를 나타내지 않았다. 항산화제인 BHT투여에 의해서도 옥수수유군과 어유군의 뇨 중 변이능은 매우 낮아졌으나 우지군과 들깨유군에서는 그 변이능ㅌ의 변화가 적었다. 따라서 n-3계 불포화지방산의 함유량이 많은 어유군과 들깨유군간의 발암물질 대사기전에 어떠한 차이가 있는지에 대한 연구가 필요하다고??다. 이것은 환자들이 이미 오래전부터 소화불량에 의하면 뇨 중 변이능이 높은 사람은 그 전날 두끼의 식사에서 육류를 섭취했었다. 따라서 한 개인의 발암의 위험정도를 예측하기위한 뇨 증 변이증의 조사는 어느 특정한 하루보다는 지속적인 조사가 바람직하다고 생각된다. 또한 하루 중 어느 시간의 뇨가 가장 예민하게 그 위험종도를 반영할 수 있는지의 연구와 함께 뇨 중 돌연변이능이 높은 것이 어떤 종류의 암의 발생과 관계가 있는지에 대한 연구가 필요하다고 본다.
(3) 제 3세부과제 : 지방산 조성이 다른 식이 지방이 쥐의 혈청,
지질 대사 및 간 미토콘드리아의 adenine nucleotide translocase (AdNT) 활성에 미치는 영향
발암물질로 유도한 암와 과정에서 식이지방이 혈청지질대사 및 간 미토콘드리아의 adenine nucleotide translocase (AdNT) 활성에 미치는 영향을 살펴보고, 전암성 병변 지표를 측정하여, 혈청과 간의 생화학적 변화와의 관련성을 연구하였다. 고도의 불포화지방산인 n-3계 지방산인 α-linolenic acid 의 급원인 들깨유나 EPA나 DNA의 급원인 정어리유 공급시 혈청의 중성지질 및 콜레스테롤을 낮추는 효과가 확실히 있었고 그 효과는 두 유군에서 비슷하게 나타났으며, 정어리유는 미토콘드리아 막수송 능력에 영향을 미치리라 생각된다. 발암물질을 투여시 혈청 TG는 유의적으로 감소하였으며 콜레스테롤은 유의적으로 증가하였으며 특히 옥수수군에서 증가되는 정도가 컸고 정어리유군에서 적었다. 간의 중성 지질은 군간에 차이가 없고, 콜레스테롤 함량은 우지나 옥수수유군에서 발암물질을 투여한 경우 대조군의 약 2 배 정도 증가한 반면 정어리유 공급시는 증가하지 않았으며 이런 변화가 lipogenic enzymes 의 활성도에도 나타났다. 한편, 옥수수유와는 대조적으로 정어리유 섭취시 장기간 발암물질 투여에서 GST-P? foci의 면적이 감소되었고 이런 변화는 암화 과정의 지표 효소로 알려진 GST의 활성도의 변화와 유사하였다. 또한 암화과정에서 혈청 TG는 암화가 진행됨에 따라 간의 TG축적으로 인해 감소되었으나, 혈청 콜레스테롤은 암화가 진행됨에 혈청과 간의 콜레스테롤이 모두 상승하였으며 이런 변화가 옥수수유군에서 뚜렷했다. 즉 어유 섭취가 혈청 지질을 감소시켰고 미토콘드리아의 막수송 능력도 증대시키며 또한 암화과정에서도 다른 유지와는 달리 암을 억제하는 기능이 있음에 따라 심장 순환계 질환 및 암의 예방과 치료에 좋은 효과를 발휘할 수 있으리라생각되며 따라서 어유가 약품이나 첨가물이 아닌 식이 지방으로 개발될 수 있는 노력이 절실히 필요하다 하겠다.
(4) 제 4세부과제 : 고지방 식이에 의해 유도된 순환기 질환의 위험 인자에 대한 단백질과 칼슘의 섭취 효과
본 세부과제에서는 고지방식이의 섭취로 인한 외인성 고지혈증 및 고콜레스테롤혈증의 실험동물 모델을 설정하고, 이 실험동물에 있어서 단백질 종류와 칼슘 섭취 수준의 영향을 다각적으로 검토함으로써, 순환기 질환의 위험인자인 혈중 총 지질, 콜레스테롤 및 중성지방의 농도상승에 대한 대두단백질 및 칼슘 섭취에 따른 농도 저하효과를 명백히 할 목적으로 동물사양 실험을 수행한 결과 다음과 같이 요약할 수있었다. 콜레스테롤 첨가 고지방식을 급여할 경우 고지혈증, 고콜레스테롤혈증이 유발이 되었으며, 식이 칼슘의 급여 효과를 보면 칼슘섭취 부족에 의한 혈청콜레스테롤 상승효과와 칼슘섭취증가에 따른 혈청 콜레스테롤 저하효과가 인정되었다. 8주간의 섭취시에는 카제인에 비해 대두단백질의 섭취에 의해, 또 고칼슘섭취 수준에 의해 혈중 총지방, 총콜레스테롤 및 triglyceride(TG)함량이 저하효과가 현저하였으며, 두 식이인자(ISP & Ca)의 상호작용도 인정되었다. 고 수준의 포화지방과 콜레스테롤 함유식이에 의해 유도된 고지혈증, 고콜레스테롤증 실험 동물 모델에 있어서 대두단백질 and/or 칼슘의 섭취에 따른 혈청지방과 콜레스테롤 농도 저하 효과는 일차적으로는 분배설량의 증가와 분증 지방및 콜레스테롤 배설량 증가에 기인함??설량만으로도 충분히 설명될 수 있었으나, 대두단백질의 섭취효과는 분증 배설량으로는 충분히 설명되지 못하였고, 오리혀 체내 지질대사 특히 간의 지질대사 변동과 관련성이 높은 것이 시사되엇따. 고도의 불포화지방산을 포함하는 들깨유 또는 어유를 급원으로 하는 고지방식의 경우 이들 지방자체의 혈청지질농도 저하효과가 고칼슘의 섭취에 따라 영향받지 않음도 확인되었다.
Abstract
▼
Several epidemiological studies have indicted that there are some relations-ships between consumption of dietary fat and prevalence of cancer. According to animal studies, it has been consistantly shown that certain type of cancer develop more readily in animals fed high-fat diets compared to thos
Several epidemiological studies have indicted that there are some relations-ships between consumption of dietary fat and prevalence of cancer. According to animal studies, it has been consistantly shown that certain type of cancer develop more readily in animals fed high-fat diets compared to those fed low-fat ones. From some experiments with laboratory animals, it was also conjectured that polyunsaturated fatty acids (PUFA) are more effective for carcinogenesis than saturated fatty acids. It means that the effects of dietary fat on carcinogenesis is dependent on the type, as well as the amount of fat in the diet.
The mechanism involved in the promoting action of PUFA is not yet known, although it has been suggested that those acids might provide favorable conditions for tumor growth, such as effects on immune responses or on the properties of cellular membranes. Cancer prevention is obviously the most desirable goal in human society.
For this purpose, we examined the influuences of dietary fats and antioxidant on the following experimental items:
activities of several enzymes in microsomal mixed-function oxidase system
activieies of peroxide metabolizing enzymes
DNA methylation
prostaglandin level for immune response
mutagenecity of metabolites in urine (Ames test)
activities of adenine nucleotide translocase
lipoproteins and cholesterol levels
fatty acid composition of biological membranes
1. PUFA on immune system and free radical production in carcinogen treated rats.
Dietary fats, methyl group, and proteins affect the chemically induced carcinogenesis. Dietary alpha linolenic acid (n-3 fatty acid, perilla oil, fish oil) has better microsomal membrane stability and metabolize efficiently through phase I drug metabolizing system than linoleic acid (n-6, corn oil, soybean oil) in hepatocellular chemical carcinogenesis by 2-AAF.
By long-term feeding of PUFA, lipid peroxides were increased in microsomes and biomembranes were damaged. And by 2-AAF treatment, superoxide dismutase (SOD) activities were lowered and it seems that there were more damage done by free radicals. Butylated hydroxytoluene (BHT, synthetic antoxidant) in contrast seems to protect the microsomal lipid peroxidation by increasing glutathione-S-transferase(GST) activities in PUFA dietary group.
Methyl-depleted diet promoted the formation of GST-P positive foci in hepatocelluar chemical carcinogenesis. Lipid peroxide (MDA, malondialdehyde) increases before the formation of GST-P foci therefore help initiated cells to develop positive foci, but once the positive foci formed the defense system effectively remove the altered foci. It is not yet known that these altered foci will be developed to tumor.
Koreans use perilla oil preferentially for their cooking and perilla oil has much higher degree of unsaturation than corn oil. Perilla oil group had lower MDA values and antioxidant enzymes (GST, GSH peroxidase) were less induced than corn oil group. Not only the amount of PUFA in the diet but the fatty acid compositions influenced lipid peroxidation.
Prostglandin E2 and thromboxane B2 productions also increased in corn oil group and tumor promotion effect by lipid peroxidation or eicosanoids formation will be less likely in perilla oil than in corn oil. Therefore, perilla oil with higher polyunsaturatin than other vegetable oils has lower lipid peroxidation and other tumor related indices.
2. Effect of dietary fats and antioxidant on mutagenecity of carcinogen-treated rats.
Wanling Sprague Dawley rats were fed corn oil, sardine oil, and perilla oil and methyl-depleted diet to examine mutagenecity in hepatocellular chemical carcinogenesis. Urine samples were used to measure mutagenecity by Ames' positive control preincubation and urine samples of cancer patients were also compared with the normal person.
Corn oil group (m-6 PUFA) metabolized carcinogen more rapidly than beef tallow or fish oil but perilla oil group showed no difference. With BHT feeding corn oil and fish oil groups had very low mutagenecity in urine. Perilla oil and fish oil with higher n-3 PUFA needs to investigate the difference fo metabolizing carcinogens.
Hospitalized cancer patient had lower mutagenecity in urine than normal patient. But they were already malnourished and the ones with the higher values had higher meat consumption the day before the test by interviews. And the consecutive tests would be the best for the evaluation of carcinogenesis and the relatioships between the mutagenecity and the kind of cancers need to be investigated further.
3. Effects of dietary lipids on plasma lipoprotein and hepatic adenine nucleotide translocase activity.
Plasma lipoprotein, mitochondrial adenine nucleotide translocase (AdNT), preneoplastic lesions, and other biochemical parameters were measured in carcinogen treated rats. Perilla oil with high n-3 linolenic acid and sardine oil with high EPA and DHA had similar effect of lowering cholesterol and triglyceride in plasma and sardine oil alter mitochondrial tansport ability.
Carcinogen treatment lowered the plasma triglyceride(TG) and cholesterol significantly highest in corn oil group and the lowest in sardine group and these changes were also observed in lipogenic enzymes activities. In sardine oil group the area of GST-P foci decreased significantly in carcinogen treated rate and these changes were concomitantly with the activities of GST, known index of carcinogenesis. During carcinogenesis serum TG decreased with accumulation in the liver and serum and liver cholesterol increased especially in corn oil group.
4. Effect of dietary protein and calcium on risk factors in the development of cardiovascular disease in rats fed high fat diet.
Experimental animal model of hyperlipidemia and hypercholesterolemia was developed and the levels of dietary calcium and the kinds of dietary protein were investigated for the lowerng effect of serum lipids. With soy protein and high calcium level significantly lower serum lipids, total cholesterol, and triglyceride than casein diet group and there is a synergistic effect of isolated soy protein and calcium.
Lowering effect of calcium was observed in high consumption of lard or soybean oil. The effect of soy protein and/or calcium also increases the volume of feces, fecal lipids, and fecal cholesterol. Serum lipids lowering effect was not noticed in perilla oil and fish oil by high dietary calcium because of their known effect of lowering the serum lipids.
목차 Contents
- 1. 서론...14
- 2. 연구방법...14
- 3. 결과 및 고찰...16
- 4. 제1세부과제...24
- 1. 서론...27
- 2. 연구방법...30
- 3. 연구결과 및 고찰...41
- 4. 요약 및 종합 토의...52
- 5. 제2세부과제...117
- 1) 1차년도 연구...118
- 2) 2차년도 연구...137
- 3) 3차년도 연구...158
- 6. 제3세부과제...184
- 1. 서론...187
- 2. 연구방법...190
- 3. 결과...199
- 4. 고찰...210
- 5. 결론...225
- 7. 제4세부과제...278
- 1. 서론...280
- 2. 연구방법...282
- 3. 연구결과 및 고찰...285
- 4. 요약 및 결론...296
- 8. 부록...356
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