김치의 섭취가 흰쥐의 항스트레스 및 정서반응에 미치는 영향

Abstract

본 연구는 동결건조 분말화한 김치 투여가 흰쥐의 항스트레스 및 정서반응에 미친 영향을 알아보고자 하였다. 김치의 항스트레스 효과 및 정서반응성은 첫째, 대조군, 스트레스군, 스트레스-김치 식이군으로 나누어 비교하였으며, 둘째, 스트레스를 부하하였을 때 발효기간을 달리한 김치 식이에 의한 생리화학적 효과를 비교하였다. 셋째, 고춧가루의 중요한 성분인 capsaicin 만을 단독으로 실험동물에게 투여한 경우와 김치를 투여한 군과의 생리화학적 차이를 비교하였으며, 식이내 김치 또는 capsaicin의 함량에 따른 효과를 비교하였다. 이를 위하여 실험동물의 식이섭취량, 체중, 장기 및 조직의 무게, 혈액의 생화학적 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 open-field에서의 정서반응 지표로는 출발잠재기, 보행활동 빈도, 일어서기 빈도를 측정하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 4주령의 Sprague-Dawley종 흰쥐를 대조군, 스트레스군, 스트레스-김치 식이군으로 나누었다. 스트레스군은 하루 2시간씩 5일간 부동화 스트레스를 부하하고 스트레스-김치 식이군은 같은 조건으로 스트레스를 주면서 식이내 김치의 함량을 5%로 제조하여 공급하였다. 일일 평균 식이섭취량은 대조군에 비하여 스트레스군에서 유의적으로 감소하였고, 스트레스군에 비해서 스트레스-김치 식이군의 식이섭취량이 유의적으로 증가하였다. 흉선과 비장의 무게는 스트레스 부하에 의해 대조군에 비하여 유의적 감소를 보였으며 김치 투여에 의해 이러한 흉선의 무게 감소는 정상화되는 경향을 보였으며, 비장의 무게는 유의적으로 증가하여 정상수준으로 회복되었다. 부신의 무게는 스트레스 부하시 대조군에 비해 유의적으로 증가하였고 김치 투여시 유의적으로 감소하여 정상수준으로 회복 되었다. 부고환지방의 무게는 스트레스 부하시 대조군에 비하여 유의적으로 증가하였으나 김치 투여시 감소하는 경향을 보였다. 뇌의 무게는 스트레스-김치 식이군에서 유의적으로 증가하였다. 이와 같은 결과는 김치의 섭취가 스트레스 관련 조직인 부신, 비장 및 흉선에 긍정적인 영향을 주어 스트레스에 효과적임을 보였고 뇌의 성장에도 기여하였다는 것을 보여준다. 스트레스 부하시 혈중 GOT함량은 대조군에 비하여 유의적으로 증가하여 김치 투여에 의해 유의적으로 감소하여 정상수준으로 회복 되었다. 혈중 중성지방 함량은 스트레스 부하시 대조군에 비해 유의적으로 감소하였고 이러한 감소는 김치 투여에 의해 회복되는 경향을 보였다. 스트레스 부하시 혈중 corticosterone의 수치는 343.48ng/㎖에서 578.07ng/㎖로 유의적 증가를 보였으나 김치 투여시 402.20ng/㎖이라는 유의적인 감소치를 보여 김치가 스트레스를 완화해주는 효과가 있음을 시사하였다. 스트레스 부하 및 김치 투여에 의한 open-field에서의 출발잠재기, 보행활동 빈도 및 일어서기 빈도는 유의성을 보이지 않았다. 다만 스트레스군과 스트레스-김치 식이군이 대조군에 비해 불안수준이 낮은 경향을 나타내었다. 발효기간에 의한 김치의 스트레스에 대한 효과는 30일 발효시킨 김치 투여군이 0, 4, 14일 발효 김치 투여군에 비하여 유의적으로 흉선의 무게가 증가하여 매우 긍정적 효과를 보였다. 스트레스 부하 후 혈중 중성지방의 함량은 14일 발효시킨 김치군에서 유의적인 증가를 보여 긍정적 효과를 나타냈다. Open-field에서의 일어서기 빈도는 0일, 4일군에 비해 14일, 30일 발효 김치 투여군이 유의적으로 높아 불안수준이 낮게 나타났다. 그밖의 다른 지표들에서는 유의성을 보이지 않았다. 이상의 결과로 발효되지 않은 김치에 비해 발효된 김치가 항스트레스 효과 및 정서반응에 다소 긍정적인 효과를 나타내었다. 항스트레스 및 정서반응성에 대한 김치와 capsaicin의 효과는 capsaicin 투여군이 김치 투여군에 비해 총 콜레스테롤 함량이 유의적으로 낮았으며, 김치 투여군은 capsaicin 투여군에 비해 혈중 GOT 함량 및 LDH 함량은 유의적으로 낮고, 혈중 중성지방 함량은 유의적으로 높아 김치 투여군에서 긍정적 효과를 나타냈다. Open-field에서 김치 투여군은 capsaicin 투여군에 비해 유의적으로 출발 잠재기간이 짧고 일어서기 빈도가 높아 낮은 불안수준을 보였다. 따라서 김치는 capsaicin에 비해 항스트레스 효과 및 정서반응성에서 긍정적인 영향을 주었다. 체중증가량, 지방조직의 무게 및 혈중 중성지방 함량은 김치와 capsaicin의 식이내 함량이 높은 군이 낮은 군에 비해 유의적으로 감소하였으나 다른 지표들에서는 유의적 차이를 보이지 않았다. 즉, 김치의 식이내 함량 5% 수준에서 항스트레스 및 정서반응에 긍정적 영향을 끼쳤다. 이는 적정 수준의 김치 섭취가 항스트레스 및 정서 안정에 도움을 줄 수 있음을 보여준다. 이상의 결과에서 김치의 섭취가 스트레스에 효과적으로 대응하게 하는 항스트레스 효과를 보여주었으며 정서안정성에도 기여할 수 있음을 시사하였다. 또한 우리나라 전통의 발효 김치가 발효되지 않은 김치에 비해 스트레스 완화에 더 효과적이며 정서반응에도 긍정적인 효과를 나타냈다. 따라서 스트레스에 극도로 노출되어 있는 현대인들에게 약품이 아닌 식품으로서 김치의 상용적 섭취는 스트레스 완화에 매우 효과적일 것으로 사료되어 앞으로 우리 식탁에서 일상식으로 김치의 섭취가 더욱 확대되어야 하리라 생각한다. 더 나아가서 김치의 항스트레스 생리활성 물질을 규명하는 연구가 앞으로 수행되어야 할 것으로 보인다.;In this paper, Kimchi's anti-stress effect and the influence on emotional responses in open-field was studied with Sprague Dawley rat dosed with freeze-dried and pulverized Kimchi. Physiological activating effect against stress of Kimchi was studied by three ways; first, the group was divided into control group, stress group and stress-Kimchi diet group and compared. Second, the fermentation period of Kimchi was controlled among groups with same level of stress imposed and compared. Third, comparative experiment was conducted between two animal groups; the one independently dosed with capsaicin, the main component of red pepper and the other dosed with Kimchi. In this experiment, the effect of the different amount of Kimchi or capsaicin in the diet was also compared. For the comparison, diet intake, body weight, the weight of internal organs and epididymal fat pad was measured and biochemical change of blood was observed. The start latency time, locomotion frequency and rearing frequency were measured as the index of the emotional responses in open-field. The results are as follow. Age of 4 weeks Sprague-Dawley rats were divided into control group, stress group and stress-Kimchi diet group. Stress group was imposed of immobilization stress for 2 hours per day for 5 days. Kimchi diet group was controlled with same level of stress and dosed with diet containing 5% of Kimchi. When daily average food intake and body weight gain for 2 weeks were compared, they were reduced in stress group compared with the control group. Compared with stress group, the daily average food intake in stress-Kimchi diet group significantly increased. The weight of thymus and spleen were decreased by imposing stress. The reducing rate was suppressed in Kimchi dosed group. The weight of adrenal gland increased in stress group while reduced when dosed with Kimchi. The weight of epididymal fat pad also increased in stress group and reduced after Kimchi dosing. The weight of brain was markedly increased in stress-Kimchi diet group. This results showed that Kimchi intake could give positive influence on the normalization of adrenal gland, spleen and thymus which are related to stress. Serum GOT and total cholesterol level increased in stress group and reduced after diet with Kimchi showing positive anti-stress effect by Kimchi. Serum triglyceride was reduced by stress imposing and increased after Kimchi dosing. Plasma corticosterone level was increased from 343.48ng/㎖ to 578.07ng/㎖ by stress and it was reduced to 402.20ng/㎖ by diet with Kimchi. Start latency time, locomotion frequency in open-field did not show any statistically significant difference between stress group and Kimchi diet group. However, the tendency was observed that the level of uneasiness in stress group and stress-Kimchi diet group was lower than control group. The effect of different fermentation period of Kimchi on physiological characteristics of rat showed that the thymus weight was increased in 30 days fermented Kimchi diet group, which indicates positive anti-stress effect. Serum triglyceride increased in the 14 days fermented Kimchi diet group. Rearing frequency in open-field was higher in 14 days and 30 days fermented Kimchi diet group than 0 day, 4 days fermented Kimchi diet group. The higher frequency indicates the lower level of uneasiness. The other index did not show any statistically significant difference by feeding Kimchi or imposing stress. The above result suggested that the fermented Kimchi contains positive anti-stress effect and influence on emotional responses in comparison with non fermented Kimchi. The comparison of anti-stress effect and the influence on emotional response between Kimchi diet group and capsaicin diet group was conducted. The result showed that lower serum triglyceride and total cholesterol level was found in capsaicin diet group than those in Kimchi diet group. The serum GOT concentration and LDH concentration was lower in Kimchi diet group which implys that Kimchi has better anti-stress effect than capsaicin. In open-field, the start latency time was shorter and locomotion frequency was higher in Kimchi diet group than in capsaicin diet group, implying that Kimchi has superior anti-stress effect and positive influence on emotional response. Body weight gain, epididymal fat pad weight and serum triglyceride concentration was measured among groups dosed with different amount of Kimchi and capsaicin in diet. The level was reduced in 10% Kimchi or capsaicin containing diet group compared with 5% Kimchi or capsaicin containing diet group. From this experiment, it can be suggested that the content of Kimchi in diet has positive physiological activating effect against stress and the influence on emotional responses at 5% level.