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L-carnitine의 수준이 다른 Lysine 제한식이 섭취가 비만유도 성숙쥐의 체중과 지질대사에 미치는 영향

Title
L-carnitine의 수준이 다른 Lysine 제한식이 섭취가 비만유도 성숙쥐의 체중과 지질대사에 미치는 영향
Other Titles
Effect of Lysine-Limited Diets Containing L-carnitine with Different Level on Body Weight and Lipid Metabolism in Obesity-Induced Adult Rats
Authors
김자경
Issue Date
2007
Department/Major
대학원 식품영양학과
Publisher
이화여자대학교 대학원
Degree
Master
Abstract
This study was performed to investigate the effect of lysine- limited diets containing L-carnitine with different level on body weight and lipid metabolism in induced obese adult rats. Ninety male rats(Sprague-Dawley) of eight months and weighing 595.53±6.25g were raised for one month with high fat diet (40% fat as calorie) to induce obesity. After induction of obesity, rats weighing 739.49±6.86g were blocked into nine groups according to body weight and raised for eight weeks with diet containing control(Co), 50% lysine limitation(-L), 50% lysine limitation with 0.3% pivalate (-L+P). Each of three groups was allotted to 0.0% L-carnitine(0.0% CT), 0.5% L-carnitine(0.5% CT), 2.5% L-carnitine(2.5% CT) respectively. Animals were given diet and water ad libitum. Food intake and body weight gain were recorded for experimental period and perirenal fat pad, epididymal fat pad and brown adipose tissue were weighed. Plasma aspartate aminotransferase(AST) and alanine aminotransferase(ALT) activities were measured in rats and plasma total protein and albumin levels were analyzed. And plasma total lipid, triglyceride, total cholesterol and HDL-cholesterol concentrations, hepatic total lipid, triglyceride , total cholesterol levels and carnitine palmitoyltransferase(CPT) activity and fecal total lipid, triglyceride and total cholesterol excretions were measured. And hepatic carnitine concentration and urinary carnitine concentration were measured. Plasma AST and ALT activities were in safe levels and plasma total protein and albumin levels were in normal levels. Daily food intake and calorie intake were lower in 2.5% CT groups than those of other groups regardless lysine limitation or pivalate intake, but the differences were not statistically significant. And body weight gain and calorie efficiency ratio(weight gain(g)/calorie intake(100kcal)) were lowest in 2.5% CT groups among all experimental groups regardless of lysine limitation or pivalate intake. Weights of perirenal, epididymal fat pads and brown adipose tissue in 2.5% CT group were lower than 0.0% CT group statistically significant. Plasma total lipid, triglyceride, total cholesterol concentrations in all groups were no differences by dietary lysine limitation with pivalate intake and dietary L-carnitine level. And HDL-cholesterol concentration and HDL-concentration/total cholesterol concentration ratio of -L+P+2.5% CT group were highest in -L+P group. Levels of hepatic total lipid, total lipid, triglyceride and total cholesterol in 2.5% CT group were lower than those in 0.0% CT group regardless dietary lysine limitation and pivalate intake. Feces weight and fecal total lipid excretions of 2.5% CT groups were found to be lower in all experimental groups. But fecal triglyceride excretions of 2.5% CT group were higher than 0.0% CT group in all groups. Hepatic carnitine concentration in -L+P+0.0% CT group was lowest among all groups. And urinary carnitine concentration in -L+P+0.0% CT group was lowest among all groups and there were increase according to dietary L-carnitine levels. In conclusion, there were no differences by dietary lysine limitation and pivalate intake on body weight and lipid metabolism. And feeding of 2.5% L-carnitine was more effective than feeding of 0.5% L-carnitine in reduction of body weight and body fat and lipid metabolism regardless of dietary lysine limitation and pivalate intake.;본 연구에서는 L-carnitine 수준이 다른 lysine 제한식이 섭취가 흰쥐의 체중과 지질대사에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위해 평균 체중이 595.53±6.25g인 생후 8개월령 Sprague-Dawley종 수컷 흰쥐 90마리를 대상으로 고지방(총 열량의 40%) 식이로 1개월간 비만을 유도하였다. 비만유도 후 평균체중이 739.49±6.86g인 쥐들을 체중에 따라 난괴법(randomized complete block design)에 의해 AIN-93M diet에 기초한 대조식이군(control 식이군), 식이 내 50% lysine 제한군(-lysine군), 식이 내 lysine을 50%로 제한하고 0.3%(w/w) pivalate를 투여한 군(-lysine+pivalate군)으로 나누었다. 그리고 위의 세 군들을 각각 0%, 0.5%, 2.5% L-carnitine 투여군으로 하여 실험군 당 10마리씩 총 9군으로 분류하여 2개월간 실험식이로 사육하였으며 식이와 물은 자유롭게 먹도록 하였다. 실험기간 중 식이 섭취량과 체중 증가량을 기록하였으며, 실험 종료 일주일 전에 이틀에 걸쳐 변과 뇨를 채취하였으며, 희생 후 신장주변 지방조직 및 부고환 지방조직, 갈색 지방조직의 무게를 측정하였다. 실험시료의 안전성 평가를 위하여 혈장의 aspartate aminotransferase(AST)와 alanine aminotransferase(ALT)의 활성을 측정하였고, 혈장 총 단백과 알부민 농도를 측정하여 단백질 영양상태를 평가하였다. 실험동물의 지질대사를 알아보기 위하여 혈장 총 지방과 중성지방, 총 콜레스테롤, HDL-콜레스테롤 농도, HDL-콜레스테롤/총 콜레스테롤 비율을 분석하였고, 간 내의 총 지방과 중성지방, 총 콜레스테롤 수준을 측정하였으며 변 중의 총 지방과 중성 지방, 총 콜레스테롤 수준을 분석하였다. 또한 수준별 L-carnitine의 투여가 지방산 산화 효소의 활성화에 미치는 영향을 알아보기 위하여 간 내 carnitine palmitoyltransferase(CPT)의 활성을 측정하였다. 마지막으로 체내 carnitine 합성을 억제하고자 장치한 실험식이가 효과적이었는지 알아보기 위해 간과 뇨 중의 carnitine 농도를 측정하였다. 혈장의 AST와 ALT의 활성을 측정한 결과 모든 군이 정상 수준 내에 있었으며, 혈장 총 단백과 알부민의 농도 또한 정상 범위 내에 있었다. 실험기간 동안 식이 섭취량과 열량 섭취량은 식이 내 lysine의 제한과 pivalate 투여에 관계없이 유의적인 차이를 보이지 않았으나 0.5% L-carnitine군들은 0.0% L-carnitine군에 비해 높은 경향을 나타냈고, 2.5% L-carnitine군들은 낮은 경향을 나타냈다. 실험종료 후 체중변화는 식이 내 lysine 제한이나 pivalate 투여에 의한 영향은 유의적이지 않았다. L-carnitine 투여에 의한 영향을 받아 2.5% L-carnitine군에서 0.0% L-carnitine군에 비해 유의적으로 감소하였다. 열량 섭취 100kcal당 체중 변화 역시 식이 내 lysine의 제한 여부나 pivalate 투여에 관계없이 2.5% L-carnitine군들에서 유의적으로 가장 낮았다. 실험동물의 지방 조직 무게 변화에서 부고환 지방 조직의 무게가 식이 내 lysine 제한-pivalate 투여군에서 control 식이군에 비해 유의적으로 낮아졌다. 신장주변 지방 조직, 부고환 지방 조직과 갈색 지방조직의 무게는 2.5% L-carnitine 투여 시 0.0% L-carnitine군에 비해 유의적으로 낮았다. 혈장 지질수준을 살펴보면 혈장 내 총 지방 농도, 중성지방 농도와 총 콜레스테롤 농도는 실험시료에 의한 영향이 유의적이지 않았다. HDL-콜레스테롤 농도와 HDL 콜레스테롤/총 콜레스테롤 비율은 L-carnitine 투여에 따라 유의적이지는 않았으나 증가하는 경향이 나타났다. 특히 lysine 제한-pivalate 투여군 내에서는 2.5% L-carnitine군이 0.0% L-carnitine군에 비해 유의적으로 높았다. 간의 총 지방과 중성지방 모두 식이 내 lysine 제한-pivalate 투여군에서 control 식이군에 비해 유의적으로 높았으며 2.5% L-carnitine군이 0.0% L-carnitine군에 비해 유의적이지는 않았지만, 낮은 경향을 나타냈다. 간 내 총 콜레스테롤은 실험시료에 의한 영향이 나타나지 않았다. 변 내 총 지방의 일일 배설량은 control 식이군과 lysine 제한-pivalate 투여군에서 2.5% L-carnitine 투여 시 0.0% L-carnitine 군에 비해 유의적으로 낮아졌다. 변의 중성지방 배설량은 2.5% L-carnitine군에서 0.0% L-carnitine군에 비해 유의적이지는 않지만 높은 경향을 보였다. 변의 총 콜레스테롤 일일 배설량은 유의적인 차이가 없었다. 간에서 측정한 지방연소 촉진 효소인 carnitine palmitoyltransferase의 활성은 식이 내 lysine 제한-pivalate 투여군에서 control 식이군에 비해 유의적으로 낮았으며 L-carnitine 투여의 영향을 받아 2.5% L-carnitine군에서 유의적이지는 않지만 높은 경향을 나타냈다. 간의 carnitine 농도를 비교한 결과 식이 내 lysine 제한군에서는 control 식이군과 차이가 없었으며, 식이 내 lysine 제한-pivalate 투여군에서는 간 내 carnitine 농도가 감소하는 경향을 보였다. 뇨를 통한 carnitine의 배설에 있어서 식이 내 lysine 제한군은 control 식이군과 큰 차이가 없었으나 식이 내 lysine 제한-pivalate 투여군에서는 배설량이 낮았다. 이상의 결과를 종합해보면 식이 내 lysine 제한과 pivalate의 투여는 흰쥐의 체중과 체지방, 지질대사에 유의적인 영향을 미치지 못하였다. 또한 2.5% L-carnitine의 투여는 식이 내 lysine 제한과 pivalate 투여에 관계없이 0.0% L-carnitine군과 0.5% L-carnitine군에 비해 체중 증가량, 열량 섭취 100kcal당 체중 증가량을 낮추고, 신장주변 지방, 부고환지방, 갈색 지방 조직의 무게를 낮추었다.
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일반대학원 > 식품영양학과 > Theses_Master
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