초록 ▼

연구목표
여러 선행연구에서 콩단백질의 isoflavones는 폐경 여성이나 난소절제쥐에서 골보호 효과가 있다고 하였는데 성장기에서도 같은 효과를 나타내는지 검증되지 않았고 또한 이들에 대한 노출은 생의 주기에 따라 매우 중요하다. 따라서 성장기 쥐에게 콩단백질과 isoflavones가 골밀도 및 골함량에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.
연구내용
Sprague-Dawley 암컷 쥐를 Casein, 그리고 isoflavone의 함량 다른 soy protein을 이용하여 함황아미노산의 차이가 미치는 효과를 검증한 후 단

연구목표
여러 선행연구에서 콩단백질의 isoflavones는 폐경 여성이나 난소절제쥐에서 골보호 효과가 있다고 하였는데 성장기에서도 같은 효과를 나타내는지 검증되지 않았고 또한 이들에 대한 노출은 생의 주기에 따라 매우 중요하다. 따라서 성장기 쥐에게 콩단백질과 isoflavones가 골밀도 및 골함량에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.
연구내용
Sprague-Dawley 암컷 쥐를 Casein, 그리고 isoflavone의 함량 다른 soy protein을 이용하여 함황아미노산의 차이가 미치는 효과를 검증한 후 단백질과 칼슘의 섭취 수준을 달리하여 3단계로 나누어 각각의 효과를 측정하였다. 실험 식이는 각각 9주간 섭취하게 하였고, spine과 femur의 골밀도 및 골함량은 FIXImus(GE, Lunar,USA)를 이용하여 실험식이 섭취의 3주, 6주, 9주째에 측정하였다. 골형성 지표와 골흡수 지표로 혈 중 ALP, osteocalcin와 뇨 중 deoxypidinoline, crearinine을 측정하고 cross link value를 측정하였다. 그 외 골대사 관련 호르몬으로 estrogen. 성장호르몬, calcitonin, PTH, IGF-1을 측정하였다. 그리고 혈 중 및 뇨 중의 아미노산 분석은 ion-exchange chromatography에 입각한 아미노산 전용분석기 (Biochrom 20, Pharmacia Biotech, Cambridge, England)를 사용하였다.
연구성과
본 실험에서 사용한 콩단백질과 casein의 함황아미노산의 함량의 차이는 골 대사에 영향을 미치지 않았다. 뇨 중 칼슘 배설량에는 실험군 간에 유의적인 차이가 없었다. isoflavones가 풍부한 콩단백질 섭취는 골형성지표는 높게 골흡수지표는 낮게 나타나 골형성지표/골흡수지표의 비율을 높여 골형성에 유리한 것으로 사료되고 또한 콩단백질은 성장호르몬의 분비를 촉진시켜 골형성에 유리하게 작용한다고 사료된다. 혈 중 arginine 농도는 성장호르몬 농도와 estrogen 농도와 양의 상관성을 보였다. 골 형성에 효과를 미치는 시기는 골 부위에 따라 차이를 보였는데 isoflavones가 풍부한 콩단백질은 실험식이 3주, 6주째에 척추 골밀도가 유의적으로 높았고 대퇴 골밀도는 실험식이 9주 째에 유의적으로 높았다. 그리고 척추 골밀도는 9주째에 여전히 높은 경향을 보였다. 또한 isoflavones가 풍부한 고콩단백질(40%)의 섭취는 골밀도와 골함량 향상에 유익하여서 성장기에 고콩단백질 섭취는 골밀도 형성에 유리한 것으로 나타났다. 고단백질 식이군에서 혈 중 calcitonin의 농도가 유의적으로 높게 나타났다. 칼슘의 섭취가 낮은 경우(50%)에 isoflavones가 풍부한 콩단백질의 섭취시 casein이나 isoflvones가 거의 없는 콩단백질에 비하여 골밀도 및 골함량이 유의적으로 높았고 이런 현상은 성호르몬이 분비가 적은 시기인 3주, 6주에 더욱 현저하였고 분비가 안정된 시기에는(9주) 100% 칼슘 식이 골밀도와 차이가 없어 칼슘섭취가 낮지만 콩단백질의 섭취가 많은 지역의 골밀도가 낮지 않았다는 역학연구에 답을 제공해주었다. 따라서 성장기에 isoflavones가 풍부한 콩단백질은, 특히 칼슘섭취가 낮은 경우, 골밀도 형성에 매우 유익한 것으로 나타났다. 그리고 콩단백질과 isoflavones가 골밀도에 미치는 기전에 대하여 더 많은 연구가 요망된다.

Abstract ▼

Purpose of Research
Several recent reports indicate that naturally occurring isoflavones may have beneficial effects on bone in post menopausal women or ovariectomized rats. However, it does not approve that soy protein can be substituted for casein in promoting the bone mineral density in growin

Purpose of Research
Several recent reports indicate that naturally occurring isoflavones may have beneficial effects on bone in post menopausal women or ovariectomized rats. However, it does not approve that soy protein can be substituted for casein in promoting the bone mineral density in growing rats. Timing of exposure is a critical factor in predicting potential steroid hormone effects. The purpose of the present study is to investigate the effect of soy proteins and isoflavones on bone mineral content(BMC) and bone mineral density(BMD) in the growing rats.
Contents of Research
Sprague-Dawley rats were randomly assigned to one of experimental groups, consuming casein, soy protein isolate(rich isoflavones: 3.4mg/g protein;SOY(+)), and soy concentrate or isolate(trace isoflavones:SOY(-)). All rats were fed on experimental diet and deionized water ad libitum for 9 weeks. The BMD and BMC were measured using PIXImus(GE Lunar Co, Wisconsin, USA) in spine and femur on 3, 6, 9 weeks. Urinary calcium was analyzed. Bone formation was measured by serum osteocalcin and alkaline phosphatase(ALP) concentrations. And bone resorption rate was measured by crosslinks immunoassay and corrected for creatinine. Serum osteocalcin, growth hormone, estrogen, calcitonin, IGF-1, parathyroid hormone were analyzed using radio immunoassay kits. Plasma amino acids were determined by amino acid analyzer.
Effectiveness of Research
There was no sulfur amino acid effect on bone mineral density and bone mineral content by dietary proteins. The urinary Ca excretion tended to be lower with the soy isolate group with rich isoflavones(SOY(+))diet than with the casein diet, but the difference was not significant. The SOY(+) had a higher ALP and osteocalcin concentration and lower crosslinks value than the casein group. Therefore the SOY(+) groups had a higher bone formation /resorption ratio than the casein group. The soy group had significantly higher growth hormone than casein group. The concentration of plasma arginine was positively correlated with growth hormone. The findings of this study suggest that growth hormone is partially responsible for its bone-formation effects in young growing rats. Spine BMD was significantly increased by SOY(+) on 3 and 6 weeks after feeding. And femur BMD was significantly increased in the groups of SOY(+) on 9 weeks after feeding. When calcium intake meets recommended (100%), high protein intake(40%) especially high SOY(+) was beneficial for acquisition of bone mineral density in young growing female rats. The concentration of serum calcitonin fed high protein(40%) was significantly higher than that of those fed 20% protein diet. When calcium intake is low(50%), spine and femur bone mineral density were significantly increased in the group of SOY(+) on 3, 6, and 9 weeks. The results provide support for the report that despite lower calcium intakes, osteoporosis is less prevalent in societies whose protein intake is modest and is based primarily on foods of plant origin(including soy). Our results suggest that in the young female, especially when calcium intake may be sub-optimal, a higher soy protein with isoflavones intake is important for the good bone health. Further studies to evaluate the mechanism of action of soy protein and isoflavones on bones are warranted.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문 ...3
• 1. 국문요약문 ...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문 ...4
• 1. 국문요약문 ...4
• 2. 영문요약문 ...5
• Ⅲ. 연구내용 ...6
• 1. 서론 ...6
• 2. 연구방법 및 이론 ...7
• 3. 결과 및 고찰 ...8
• 4. 결론 ...11
• 5. 인용문헌 ...12
• Tables ...13