키토산의 효소분해물질이 정상과 당뇨흰쥐의 지방 및 당대사에 미치는 영향

Abstract

본 실험에서는 우지와 키토산의 효소분해물질의 수준을 달리한 식이가 정상과 당뇨흰쥐의 지방 및 당대사에 미치는 영향을 알아보았다 체중이 348.5±75.5인 Sprague-Dawley종 수컷 흰쥐를 열량의 20％, 40％를 우지로 공급하고 효소적으로 처리한 키토산을 식이 무게의 3％, 5％수준으로 첨가하여 2주간 사육한 후 streptozotocin으로 당뇨를 유발한 다음 동일한 식이로 3주간 더 사육하였다. 실험 결과는 다음과 같았다. 실험기간동안의 식이섭취량과 체중변화는 당뇨유무에 따라 영향을 받았다. 즉, 식이섭취량은 당뇨군과 중지방군에서 높았으며, 키토산을 첨가할수록 낮아졌다. 실험동물의 체중증가량은 정상군에서는 중지방군과 키토산첨가군에서 적었고, 당뇨군에서는 오히려 체중이 감소되는 현상을 보였는데, 중지방군과 키토산첨가군에서 더 감소되는 경향을 보였다. 수분섭취량은 당뇨군이 정상군에 비해 많았고, 키토산첨가시 수분섭취량이 감소하는 경향을 보였다. 뇨배설량은 당뇨군에서 유의적으로 많았고 키토산첨가에 의한 유의적인 차이는 없었다. 간과 신장의 무게는 정상군보다 당뇨군에서 컸으며, 키토산첨가시 정상군의 부고환지방과 흉선의 무게가 감소되었고 당뇨군의 모든 장기의 무게가 감소되는 결과를 보였다. 혈청내 총지질, 중성지질, 총콜레스테롤함량은 당뇨군에서 증가되었고, 정상과 당뇨 모두에서 키토산첨가에 따라 이들 성분이 감소되는 경향을 보였다. HDL콜레스테롤함량은 5％키토산첨가시 정상과 당뇨 모두에서 증가되는 경향을 보여서, HDL콜레스테롤과 총콜레스테롤의 비율도 높았다. LDL콜레스테롤과 VLDL중성지방은 당뇨에서 높은 경향을 보였으며, 키토산첨가에 의해 감소되는 경향이었다. 혈청의 지방산조성은 식이지방인 우지의 영향을 받았고, 당뇨나 식이지방수준, 키토산의 첨가에 의한 영향은 없었다. 간의 총지질, 총콜레스테롤, 중성지방함량은 식이지방수준의 감소와 키토산의 첨가에 의해 감소되는 경향이었고, 당뇨유무에 따른 차이는 없었다. 부고환지방조직의 총지질, 총콜레스테롤, 중성지질함량도 식이지방수준의 감소와 키토산첨가에 의해 감소되었으며, 정상군보다 당뇨군에서 낮았다. 변으로 배설된 총지질, 중성지방함량은 정상군보다 당뇨군에서 높았으며, 정상과 당뇨 모두에서 고지방군에서 증가되었고 키토산첨가에 의해 증가하는 경향을 보였다. 변의 총콜레스케롤함량은 고지방군에서 높은 경향이었지만 키토산첨가에 따른 일정한 경향을 보기 어려웠다. 실험동물의 소장길이와 식이의 장통과시간은 정상군에 비해 당뇨군에서 유의적으로 길었고 식이지방수준이나 키토산함량에 따른 유의적인 차이는 없었다. 경구당부하검사결과 포도당부하후 혈당의 상승이 키토산첨가군에서 다소 적었고, 중지방키토산첨가군에서 일관성있게 낮은 혈당수준을 보였다. 소장점막에서의 이당류분해효소활성은 당뇨군에서 높았고, 정상과 당뇨군 모두에서 중지방 섭취시 키토산첨가에 의해 증가하는 경향을 보이기는 했지만 식이지방수준이나 키토산첨가에 따라서 일정한 경향을 보이지는 않았다. 이상의 결과에 의해, 효소적으로 처리한 키토산을 식이무게의 3％, 5％ 수준으로 첨가했을 때 흰쥐의 체내 지방대사에 있어서 혈청, 간, 부고환지방에서의 지질함량을 감소시키고, 변을 통한 지방배설과 혈청의 HDL콜레스테롤을 증가시킴을 알 수 있다. 키토산은 당뇨군의 지질대사에서도 동일한 효과를 보였다. 또한 키토산첨가가 소장길이나 식이의 장통과시간, 이당류분해효소의 활성에는 일정한 영향을 나타내지 않았지만, 중지방섭취시 포도당부하에 의한 혈당의 상승을 낮추었다. 효소적으로 처리한 키토산이 체내 지방대사에 유익한 효과를 나타냈고, 당대사에도 영향을 미쳤다. 이러한 키토산효과의 기전에 대한 연구와 식품에의 응용을 위한 연구가 계속 이루어져야 할 것이다.;This study was conducted to investigate the effects of chitosan and beef tallow in different level on lipid and glucose metabolism in normal and diabetes mellitus rats. Male rats of Sprague-Dawley strain were blocked into 12groups according to body weight, and were raised for 2weeks. Dietary fat level was 20%en and 40%en, and chitosan was given at the level of 0%, 3%, 5%(wt/wt) of diet. After 2weeks, a half of rats was induced the diabetes mellitus by the streptozotocin, and all rats were rasied for 3weeks more by the same diet. The results are summarized as following. Food intake and weight gains decreased by chitosan supplement. Chitosan supplement tended to decrease the water intake in the normal and diabetic rats. In diabetes, serum total lipids and triglyceride concentration were higher than in normal. And chitosan supplement tended to decrease the serum total lipids, total cholesterol, and triglycerides. HDC cholesterol and HDC cholesterol:total cholesterol ratio were tended to increase by 5% chitosan supplement. LDL cholesterol and VLDL triglyceride tended to be higher in diabetes rats than normal rats, and to decrease by chitosan supplement. Fatty acids composition of serum lipid generally reflected that of beef tallow. Lipid concentration of liver and epididymal fat pad(EFP) tended to decrease by medium dietary fat and chitosan supplement. Lipid concentration of liver was affected by diabetes, but that of EFP decreased in diabetes groups. Fecal excretion of total lipid and triglyceride were higher in diabetes and exhibited a tendency to increase by high fat level and chitosan supplement. Length of small intestine and gastrointestinal transit time were affected by diabetes, with being higher in the diabetes mellitus than in normal, but affected not dietary fat level and chitosan supplement. Although glucose tolerance was improved by medium fat and chitosan supplement, disaccharidase activity of upper small intestine mucosa was not affected by diet composition. In conclusion, chitosan decreased the level of serum, liver, and EFP lipid concentrations and increased the excretion of lipid in normal as well as in diabetes mellitus. And glucose tolerance tended to improve by medium fat level and chitosan supplement, while transit time and disaccharidase activity were not affected by diet composition.