한국 고유의 산채류 첨가 식이가 흰쥐의 지방대사 및 항산화능과 Cadmium제독에 미치는 영향

Abstract

본 연구에서는 우리 나라 고유의 산채류가 갖는 지방 축적 억제, 항산화능 및 Cd 제독 효과를 알아보기 위하여 평균 체중이 210.3±2.7g인 Sprague-Dawley종 수컷 흰쥐 70마리를 Cd 공급 유무(식이 무게의 0, 0.04％)와 쑥, 참취, 곰취 및 쇠비름의 산채류 급원(식이 무게의 5％)에 따라 10군으로 나누어 4주간 사육하였다. 혈장, 간, 변의 총지방, cholesterol 및 중성 지방을 분석하여 지질 대사를 알아보았고, 혈장과 간의 thiobarbituric acid reactive substance(TBARS) 농도, 적혈구과 간의 catalase, superoxide dismutase(SOD), glutathione peroxidase(GSH-px)의 활성을 측정하여 항산화능을 알아보았다. Cd 제독 효과를 알아보기 위하여 혈액·소장·간·신장의 Cd 농도, 뇨와 변의 Cd 배설량 및 뇨로의 단백질 배설량을 측정하였다. 식이 섭취량, 실험 기간 동안의 체중 증가량 및 식이 효율은 Cd 공급으로 유의적으로 감소하였다. 곰취군과 쇠비름군은 식이 섭취량은 다른 군과 유사한 반면 체중 증가량이 적어 식이 효율이 낮았다. 간, 신장, 비장 및 부고환 지방의 무게 역시 Cd 공급으로 유의적으로 감소하였으며 소장의 무게는 유의적이지는 않으나 Cd 공급으로 증가하는 경향을 보였다. Cadmium 공급으로 인하여 혈장의 총지방 농도, 간의 총지방·cholesterol·중성 지방 농도가 낮아졌고, 변의 총지방·cholesterol·중성 지방 배설량이 유의적으로 감소하였다. 쑥군은 산채류 급원을 첨가하지 않은 대조군에 비하여 혈장과 간 및 변의 지질 수준을 유의적으로 저하시키지 않았으며 참취군은 총지방 및 중성 지방을 많이 배설시켜 혈장과 간 내의 수준을 낮추었고, 곰취군은 cholesterol을 많이 배설시켜 혈장과 간 내의 수준을 낮추었다. 쇠비름군은 변으로의 지질 배설량은 물론 혈장 및 간의 지질 수준이 가장 낮았다. Cadmium 공급으로 인하여 적혈구의 SOD, 간의 catalase, SOD, GSH-px의 활성이 유의적으로 저하되었으며 적혈구의 catalase, GSH-px의 활성도 유의적이지는 않으나 저하되는 경향을 보였다. 반면 혈장과 간의 TBARS 농도는 Cd 공급으로 인하여 유의적으로 증가하였다. Cd을 공급하지 않은 군들에서는 산채류 급원 첨가군의 항산화 효소들의 활성이 저하되었으며 그 중에서도 참취군이 가장 많이 저하되어 항산화 호소들의 기능을 효과적으로 대체하였다. Cd 독성으로 항산화 효소들의 활성이 저하된 Cd 공급군들에서는 산채류 급원 첨가군들의 활성이 대조군에 비해 높았으며 그 중에서도 참취군의 활성이 가장 높았다. 혈장의 TBARS 농도는 산채류 급원 첨가시 저하되는 경향을 보인 반면 간의 TBARS 농도는 산채류 급원의 첨가로 그 수준이 유의적으로 저하되었으며 그 중에서도 참취군이 가장 많이 저하되었다. 혈액 및 조직의 Cd 농도는 Cd 공급시 유의적으로 증가하였는데 산채류 급원 첨가시 이러한 현상이 효과적으로 억제되었다. 소장에서는 산채류 급원간의 유의적인 차이가 나타나지 않았고, 간에서는 참취군과 곰취군이, 신장에서는 쑥군과 참취군이 Cd 축적을 효과적으로 억제하였다. 쇠비름군은 혈액 및 조직에서의 Cd 농도와 Cd 보유율, 뇨로의 단백질 배설량이 산채류를 첨가하지 않은 대조군 다음으로 높아 산채류 급원 중에서 가장 낮은 Cd 제독 효과를 나타내었다. 흰쥐의 지방 대사, 항산화능 및 Cd 제독에 대한 산채류 급원들의 효과는 각각 달라 쑥은 항산화 효소 활성 대체 및 Cd 제독에는 효과적이었으나 혈액과 간의 지질수준은 유의적으로 저하시키지 못했으며 곰취는 지질 중에서도 cholesterol을 많이 배설시켜 혈장과 간의 cholesterol 수준을 저하시켰다. 쇠비름은 식이 효율이 낮아 혈장 및 간의 지질 수준은 저하시켰으나 Cd 축적을 효과적으로 억제하지는 못하였다. 참취는 변으로의 지질, Cd 배설량을 증가시켜 혈액과 조직의 지질 및 Cd 수준을 낮추어주었을 뿐 아니라 Cd 공급시 적혈구와 간의 항산화 효소들의 활성도 효과적으로 증진시켜 적혈구와 간의 TBARS 축적을 억제하였다. 따라서, 본 연구에서 사용한 산채류 급원 중 참취가 흰쥐의 지방 축적 억제 및 항산화능, Cd 제독에 가장 효과적이었다고 할 수 있다.;This study was Performed ta Investigate the effects of Korean native plant diets containing dietary fibers(about 40-45%) and flavonoids(about2.5-5.0%) on lipid and Cd metabolisms, and antioxidative enzyme activities in rats. Seventy male Sprague-Dawley rats weighing 210.3±2.7g wereblocked Into ten groups according to body weight and raised for fourweeks with diets containing 0 or 0.04%(w/w) cadmium chloride and5%(w/w) different Korean Plant powders-Ssook(Artemisia princeps var. onentalis HARA), Chamchwi(Aster scaber THUNB.), Gomchwi(Lingularia fischeri TUBCZ.) and Soibeerum(Portulaca oleracea LINNE.). Food intake, weight gain, food efficiency ratio and weights of liver, kidney, spleen and epididymal fat were significantly lower in Cd exposed groups. Plasma total lipid level, liver total lipid, cholesterol and triglyceride concentrations, and fecal total lipid, cholesterol and triglyceride excretions were decreased by Cd administration. The total lipid and triglyceride concentrations in plasma and liver were low in Chamchwi groups by increasing the fecal total lipid and triglyceride excretions. And the cholesterol concentrations in plasma and liver were low in Gomchwi groups by increasing the fecal cholesterol excretions. The activities of red blood cell (RBC) superoxide dismutase(SOD), liver catalase, liver SOD, liver glutathione peroxidase(GSH-px) were decreased significantly by Cd administration. The thiobarbituric acid reactive substance(TBARS) concentrations of plasma and liver were increased by Cd administration. Korean plant decreased the plasma and liver catalase, SOD and GSH-px activities in Cd-free diet groups and increased them in Cd-administered groups. Plasma and liver TBARS concentrations were decreased by feeding plant diets. Chamchwi was the most effective in antioxidative capacities. Cadmium was accumulated in blood and tissues and the concentrations were decreased by feeding plant diets in Cd-exposed groups. Liver Cd concentrations were low in Chamchwi and Gomchwi groups and kidney Cd levels were low in Ssook and Chamchwi groups. Feces weight, urinary and fecal Cd excretions were increased and Cd retentions were decreased in plant diet groups. Among them Chamchwi was the most effective in Cd detoxification. In conclusion, Chamchwi and gomchwi were effective in lowering lipid and Chamchwi had the highest antioxidative and detoxifying effects.