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식이 내 곡류 종류와 지방수준이 성장기 이후 비만유도 흰쥐의 당대사와 항혈전능에 미치는 영향

Title
식이 내 곡류 종류와 지방수준이 성장기 이후 비만유도 흰쥐의 당대사와 항혈전능에 미치는 영향
Other Titles
Effect of whole grains intake on glucose metabolism and antithrombogenic capacity in induced obese rats with different levels of dietary lipid
Authors
옥향목
Issue Date
2004
Department/Major
대학원 식품영양학과
Publisher
이화여자대학교 대학원
Degree
Master
Advisors
김미경
Abstract
본 연구는 탄수화물 급원인 백미, 현미, 흑미, 찰보리와 식이 내 지방 수준이 성장기 이후 흰쥐에서 비만으로 유발되는 질병 발생 위험 요인에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 행해졌다. 즉 생후 9개월령 수컷 성장기 이후 흰쥐(Sprague-Dawley) 80마리를 대상으로 백미를 탄수화물 급원으로 하고 비만을 유도하기 위해 고지방식이(20% fat as w/w)를 주어 1개월간 사육하였다. 이후 식이 지방 수준을 달리하여(8% fat, 20% fat as w/w) 이를 다시 백미, 현미, 흑미 및 찰보리 군으로 나누어(각 군 당 n=10) 2개월간 사육하였다. 실험식이에서의 탄수화물 급원으로 공급한 곡류 시료 내의 식이섬유 함량을 분석하였다. 또한 실험기간동안 실험동물이 섭취한 식이섬유 섭취량을 계산하여 이들 물질의 식이 내 수준에 따른 생리 효과를 비교하고자 하였다. 실험동물의 식이섭취량, 체중 증가량 및 장기 무게를 측정하였으며 혈장과 근육 내에서의 당대사를 살펴보기 위해 실험동물의 혈장에서는 혈당, insulin, glucagon을 측정하였다. 근육에서는 glycogen 함량과 hexokinase 활성을 측정하였다. 또한 항혈전능을 알아보기 위해서는 혈장 내 thromboxane B₂(TXB₂)와 6-keto-prostaglandin F₁a(6-keto-PGF₁a)의 함량을 측정하였다. 백미, 현미, 흑미, 찰보리 시료 내의 식이 섬유 함량을 측정한 결과 각 식이 내 총 식이섬유 함량은 찰보리가 가장 높았고, 그 다음으로 흑미, 현미, 백미 순으로 높았다. 특히 찰보리의 경우 식이섬유 총량 중 수용성 식이섬유의 함량이 다른 곡류에 비해 높은 경향이 있었다. 일주일 간의 평균 식이섭취량은 찰보리군의 평균 식이섭취량이 유의적으로 낮았다. 두 달 간의 실험기간 동안의 체중변화량은 고지방식이군이 중지방식이군에 비해 유의적으로 높았다. 실험기간 동안 실험동물의 평균 총식이섬유 섭취량은 중지방-찰보리군이 가장 높았고, 고지방-백미군이 가장 낮았다. 실험동물의 간의 무게는 곡류종류에 의한 차이가 있어서 백미군이 다른 곡류군들에 비해 유의적으로 그 무게가 높았다. 신장무게는 지방수준, 곡류종류에 의한 영향이 없었다. 비복근 무게는 모든 군 간에 유의적인 차이는 없었다. 부고환지방 무게는 지방수준과 곡류종류 두 인자 간에 상호작용이 있어 고지방-현미군이 가장 높고 중지방-현미군이 가장 낮았다. 혈장 내 포도당 수준은 모든 실험군들 간에 유의적인 차이가 나지 않았다. 근육 내 glycogen 함량은 모든 실험군 간에 유의적인 차이가 없었다. 혈장 내 insulin 농도는 고지방 식이군이 중지방식이군에 비해 다소 높은 경향을 나타내었고 흑미, 찰보리군이 백미군에 비하여 유의적으로 높았다. 혈장 내 glucagon 농도는 모든 실험군들 간에 유의적인 차이가 나지 않았으나 찰보리군에서 낮은 경향을 나타냈다. 혈장 내 insulin/glucagon ratio는 모든 실험군들 간에 유의적인 차이는 없었으나 백미군과 현미군에 비하여 흑미, 찰보리군이 낮은 경향을 나타내었다. 근육 내 hexokinase 활성은 식이지방 수준 및 곡류의 종류의 작용이 유의적이어서 중지방군들이 고지방식이군들에 비해 활성이 유의적으로 높았고 현미군이 다른 곡류에 비해 유의적으로 가장 높았다. 혈장 내 TXB₂ 수준은 고지방식이군들이 중지방식이군들에 비해 유의적으로 높았고 찰보리, 흑미가 백미, 현미에 비하여 낮은 경향을 나타내었다. 6-keto-PGI₁a는 모든 실험군들 간에 유의적인 차이가 없었으나 고지방-찰보리군과 중지방-찰보리군이 다른 곡류 군들에 비해 높은 경향을 나타내었다. 이상의 결과를 종합해보면 백미, 현미, 흑미, 찰보리를 탄수화물 급원으로 하여 지방수준이 다른 식이를 섭취하였을 때 총 식이섬유 함량이 가장 높았던 찰보리군의 경우에 체중이 감소되었다. 또한 비만으로 인해 유발되는 고혈당증의 위험에서 현미가 hexokinase 활성을 증가시켜, 유의적이지는 않았지만 혈당을 낮춰주는데 백미, 흑미, 찰보리에 비해 혈당을 낮춰줄 수 있는 가능성을 가지고 있었다. 또한 곡류의 항혈전능 중재효과를 보았을 때, 찰보리군이 가장 뛰어난 항혈전능을 가졌으며, 흑미도 그 효과가 좋았다. 따라서 만성질환의 예방 및 치료를 위해서 곡류의 종류를 백미보다는 현미, 흑미, 찰보리를 혼합하여 잡곡 형태로 섭취하는 것을 적극 권장하여야 하겠다.; This study was designed to evaluate effect of whole grain intake on glucose metabolism and antithrombogenic capacity in 9-month-old rats feeding with different levels of dietary lipid. Total of 80 Sprague-Dawley male rats were raised for one month with control diet containing 50%(w/w) well-milled rice powder and 20%(w/w) of dietary lipids. And rats were blocked into 8 groups and raised for two months with diets containing well-milled rice, brown rice, black rice, or glutinous barley powder and 8 or 20%(w/w) of dietary lipids. Each of dried powder of grains was analyzed to determine the amount of total dietary fibers. Weekly food intake, body weight gain, total dietary fibers intake during experimental period were measured. In order to examine the change of glucose metabolism and antithrombogenic capacity in rats, glucose, insulin, glucagon concentration in plasma, glycogen content, hexokinase activity in gastrocnemious muscle and eicosanoids levels in plasma were measured. Content of total dietary fiber in glutinous barley was the highest among experimental grains. The contents of total dietary fiber in experimental grains were in following order; glutinous barley > black rice> brown rice> well-milled rice. Weekly food intake were lower in glutinous barley group among all experimental groups. Body weight gain was high in high level of fat groups(20% w/w) than medium level of fat groups(8% w/w). Plasma glucose concentration was not different significantly in each groups. But brown rice group was a little lower than others. Plasma insulin concentration was lower in black rice, glutinous barley group than rice group. Plasma glucagon concentration did not differ significantly among all experimental groups. Insulin/glucagon ratio was not different among all experimental groups but black rice, glutinous barley group were lower than rice, brown rice groups. Hexokinase activities in skeletal muscle are different significantly according to level of dietary fat and grain variety factors. Brown rice group was significantly highest among all experimental groups in hexokinase activity. Plasma TXB₂ concentrations in black rice, glutinous barley groups were lower as compared to rice and brown rice groups. Plasma 6-keto-PGF₁a concentrations in glutinous barley group was higher as compared to others. In conclusion, intakes of brown rice, black rice and glutinous barley were effective in preventive intervention of disease related to obesity. Brown rice has a liitle lowering effect glucose concentration. Black rice and glutinous barley intakes also enhance antithrombogenic capacity. Especially, glutinous barley was improving antithrombogenic capacity in rats. It is suggested that intakes of mixed grians are encouraged.
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