식이내 Zinc가 흰쥐의 Cadmium 중독과 대사에 미치는 영향

Abstract

This study was performed to investigate the effect of dietary Zlnc levels (64ppm, 450ppm) on cadmium toxicity, and protein, copper and metabolism in rats. Sixty male rats of Sprague-Bawler strain weighing 208±2g were blocked into 8 groups according to body weight. They were fed different diets varying in dietary Zn level (64ppm or 450ppm) for the former 2 weeks of Zn supplementation period, and Zn(64ppm or 450ppm) and Cd(Oppm or 400ppm) levels for the latter 2 weeks of Cd toxifying period. The results obtained were summarized as follow : Weight gain, F.E.R. and P.E.R. in the Cd added groups were significantly lower than those in the Cd-free groups, and Cd added groups also had weight gain. Since Hemoglobin content and Hematocrit value were not affected by Cd addition, Cd content of femur wag low and urinary nitrogen excretion was not Increased, degree of Cd toxicity wag not serious in these animals. Protein contents of serum and liver, dally urinary nitrogen were decreased by Cd addition. Fecal nitrogen and urine urea nitrogen were also decreased by Cd addition. But there was no change in body nitrogen absorption and body nitrogen balance was increased. Body nitrogen retention wag enhanced by Zn supplementation. The contents of Zn, Cu and Ca In the intestine showed same increasing tendency by Zn supplementation for the former period. Urinary and fecal Zn and Cu excretion were decreased together by Cd addition, and increased by Zn supplementation for the latter period. Zn, Cu and Ca contents of liver were increased by Cd addition. Hence, it seemed that these minerals interact with each other, and protect against Cd toxicity. Food consumption was increased by Zn supplementation for the latter period, and intestinal and femur Cd contents were decreased, Especially in the S-HCd group which was supplemented by Zn for the latter period only, Cd contents of liver and intestine were decreased, Cd contents of blood and kidney was slightly increased, fecal Cd was not changed, and urinary Cd was increaged very much. These results indicate that liver and intestinal Cd contents wag translocated through the blood to the kidney and finally was excreted through the urine. Hence, to reduce Cd contents in liver and Intestine and to increase urinary Cd excretion, Zn supplementation for the latter period was more effective. However, optimal Zn supplementation level for men and safety of high Zn level are not known from this study. So further investigations is expected.;본 연구에서는 식이 Zinc를 presupplementation(전반기에 Zn보충)하거나 Cadmium과 동시에 공급(후반기에 Zn보충)했을 때 식이 Zn의 수준이 흰쥐의 Cd중독과 단백질 및 Copper, Calcium 대사에 미치는 영향을 알아 보고자 하였다. 평균 체중이 208±2g인 Sprague-Dawley중 수컷 흰쥐 48마리를 전반기의 Zn공급 수준(64ppm, 450ppm), 후반기의 Cd 공급 유무(0ppm, 400ppm)및 후반기의 Zn공급 수준(64ppm, 450ppm)을 달리하여 8군으로 나누어 사육하였다. 뇨, 변은 실험 종료전 3일동안 채취하였고, 나머지 시료는 희생 후 채취하여 분석하였다. 그 결과는 다음과 같이 요약된다. Cd의 영향으로 체중 증가량, 식이 효율 및 단백질 효율이 감소되는 등 성장이 다소 둔화되었으나 계속 성장하고 있었고, Hb(hemoglobin)과 Hct(hematocrit)이 감소하지 않았으므로 Cd증독 상태가 그다지 심하지 않았음을 알 수 있었으며, 대퇴골에 Cd이 축적되지 않았고 뇨로 배설되는 질소량이 증가되지 않았으므로 대퇴골이나 신장 조직에 손상이 생길 정도로 중독이 심하지는 않았던 것으로 생각된다. 또한 Cd공급시 혈청 및 간의 총 단백질 함량이 감소하였고 뇨와 변을 통한 질소 배설량 및 뇨중 urea 질소의 양이 감소하였으며 채내 질소 흡수율에는 변화가 없었으나 질소 평형은 Cd공급으로 증가하였다. 그러고 전반기의 Zn보충으로 뇨를 통한 질소 배설량이 감소되었고, 후반기의 Zn보충으로 변을 통한 질소 배설량이 감소되었으며, 후반기의 Zn보충으로 질소 평형이 증가되는 등 Zn의 보충으로 체내 질소 보유량이 증가되었다. 전반기의 Zn보충으로 소장내 Zn, Cu, Ca의 함량 함께 증가되는 경향을 보였고, 뇨, 변으로 배설되는 Zn와 Cu는 Cd공급으로 감소되었고 후반기의 Zn보충시 증가되는 등 같은 경향을 보였다. 또한 Cd공급으로 Zn, Cu, Ca의 간내 농도가 함께 증가되는 경향을 보였는데 이로써 이들이 상호 작용을 하여 Cd의 독성으로부터 보호 작용을 함을 짐작해 볼 수 있다. 후반기의 Zn보충으로 식이 섭취량이 증가되었고, 소장과 대퇴골의 Cd이 감소되었는데, 특히 전반기에는 Zn를 보충해 주지 않다가 후반기에만 높은 수준의 Zn를 보충해 준 군에서 간, 소장의 Cd농도가 감소했고, 혈액 및 신장의 Cd농도가 약간 증가되었으며, 변으로 배설되는 양에는 별다른 변화없이 뇨로 배설되는 Cd양이 증가되었다. 즉 간과 소장으로부터 Cd이 혈액을 통해 신장으로 이동되었으며 뇨를 통해 배설된 것을 짐작해 볼 수 있다. 따라서 본 실험에서는 채내 간, 소장에 축적된 Cd의 양을 감소시키고 뇨로 배설되는 Cd의 양을 증가시키는 데는 전반기에는 정상 수준의 Zn를 공급하다가 후반기 즉 Cd중독시기에 높은 수준의 Zn를 보충해 주는 것이 가장 효과적인 것으로 나타났다.