포도의 섭취가 흰쥐의 노화 과정중 지방대사에 미치는 영향

Abstract

본 연구에서는 우리나라에서 소비가 많고 polyphenol 함량이 비교적 높은 국내산 Campbell Early (Vitis labruscana Bailey) 품종의 포도를 시료로 선택하였다. 실험 Ⅰ에서는 정상적인 노화 과정 중 지질 대사의 변화를 살펴보기 위하여 생후 4개월에서 24개월 된 흰쥐 수컷을 4개월령 간격으로 혈장과 간 및 변의 총 지방, 중성 지방, 총 콜레스테롤 농도를 분석하였고, low density lipoprotein (LDL) 내 지질 과산화물 함량을 측정하였다. 또한 실험 Ⅱ에서는 포도, 포도즙 및 포도박 함유 식이와 카드뮴 공급 여부가 노화 과정 중 지질 대사 변화에 미치는 영향을 알아보고자 생후 1년이 지난 흰쥐를 대상으로 3, 5, 7개월 간 사육하여 장기간에 걸친 영양적 간섭 연구를 실시하였다. 실험 I에서 4, 8, 12, 16, 20, 24개월 된 Sprague-Dawely종 수컷 흰쥐의 체중은 가령에 따라 증가하여 16월령에서 가장 높았다가 20월령에서 다시 감소하였으며 장기 중 간, 신장, 비장의 무게는 가령에 따른 유의적인 차이가 없었으나 부고환 지방은 20월령까지 증가하는 경향을 나타내었다. 혈장 총 지방, 중성 지방 농도는 20월령까지 증가하다가 24월령에서 급격히 감소하였으며 혈장 콜레스테롤 농도는 가령에 따라 계속적으로 증가하였다. 그러나 HDL-콜레스테롤과 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤의 비율은 12월령에서 가장 높은 수준이었으나 이후 감소하여 16개월부터 24개월령까지 비슷하였다. 따라서 혈중 지질 수준은 12~20개월 전후로 급격한 변화를 보였다. 간의 지질 수준을 보면 총 지질, 중성 지방 및 총 콜레스테롤 함량 모두 가령에 따라 서서히 증가하는 경향을 나타내었으며 특히 간의 중성 지방은 12월령에서 16월령 사이에 급격히 증가하였다. 변의 지질 배설량은 4개월령에서 16월령까지는 큰 변화가 없었으나 대체로 20월령 이후 높은 경향을 보였다. Low density lipoprotein 내 지질 과산화물 함량은 12~16월령에서 4, 8월령 보다 낮은 수준을 보였다가 그 이후부터 증가하였는데 특히 24월령에서 급격히 높아져서 높은 수준을 보였다. 따라서 노년기에 지질 과산화물이 축적됨을 볼 수 있었다. 실험 II에서 생후 13개월의 흰쥐를 3, 5, 7개월 사육시 체중 변화를 살펴보면 사육기간이 길어질수록 Cd 공급군들에서 체중이 감소되었으며 포도 식이 효과는 나타나지 않았고 체중 변화폭도 사육기간에 따라 차이가 없었다. 간, 신장, 비장 무게는 모든 실험군들 사이에 큰 차이가 나타나지 않았으나 부고환 지방은 Cd 공급군들에서 낮았다. 신장과 비장은 사육기간에 따라 증가 경향이 있었다. 혈장 총 지방, 중성 지방 및 총 콜레스테롤 수준은 사육기간이 길어질수록 증가되었으며 포도 식이 섭취시 대조군보다 낮았고, Cd 공급군들이 Cd 비공급군들에 비하여 낮은 경향을 보였다. 특히 포도박군에서 혈중 지질 저하 효과가 가장 컸다. 혈장 HDL-콜레스테롤 농도는 세 월령군 중 20개월에서 높았고 포도 식이 섭취로 증가하는 경향을 보여주었으며 Cd 섭취로 저하되었다. 그리고 HDL-콜레스테롤:총 콜레스테롤 비율은 Cd 공급시 감소 경향이 있었으나 포도 식이 섭취로 인하여 증가하는 경향을 보였고, 가령에 따른 변화는 Cd 공급 유무, 포도 부위와 상호 작용이 있어 일정한 경향을 볼 수 없었다. 간의 총 지방, 중성지방 및 콜레스테롤 수준도 포도 식이 섭취군에서 낮았으며 특히 20월령의 간의 총 지방 수준을 보면 Cd 공급과 월령에 따른 지질 축적을 포도 식이가 효과적으로 억제시키는 것으로 나타났다. 변의 총 지방과 중성지방 배설량은 Cd 공급군들이 Cd 비공급군들에 비하여 더 많았고 포도 식이군들이 대조군에 비하여 배설량이 많았으나 실험 기간에 따른 차이는 없었다. 변 콜레스테롤 배설량은 포도 식이 섭취군들이 높았고 그 중 포도박군이 가장 높았다. 따라서 혈장과 간내 지질 수준은 포도 식이군들이 대조군보다 낮아서 포도 식이는 혈장과 간내 지질 수준을 저하시키는 효과가 있었다. Low density lipoprotein 내 지질 과산화물 수준은 사육기간이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였으며 Cd 공급군들의 LDL 내 지질 과산화물 함량이 Cd 비공급군들에 비하여 더 높았다. 또한 Cd 공급에 상관없이 포도 식이 섭취시 대조군에 비해 낮았으며 특히 포도박군이 가장 낮았다. 실험 I과 실험 II를 종합하여 보면 혈장 지질 수준은 실험 I에서 20월령까지 증가하였는데 실험 II에서도 16월령에 비하여 20월령군이 높아 비슷한 증가 경향을 나타내었다. 포도 식이 섭취군들의 혈장 지질 수준은 각 월령군의 대조군에 비하여 낮았으나 사육 기간 경과시 증가되어 가령에 따른 증가를 완전히 억제시키지 못하였다. 하지만 가령에 따른 증가 수준은 낮추어 주었다. 간의 중성 지방은 실험 I과 실험 II에서 모두 월령에 따라 증가하는 비슷한 경향을 보였으나 포도 식이 섭취로 증가 수준이 낮아져서 포도 식이가 가령에 따른 증가를 완화시키는 것으로 나타났다. Low density lipoprotein 내 지질 과산화물 함량은 실험 I, 실험 II 모두 20월령 가까이 증가하여 노년기에 높았으며 Cd 공급시 더욱 높아졌는데 포도 식이 섭취시 증가폭이 크게 감소하여 가령과 Cd으로 인한 지질 과산화물 축적을 억제하는 것으로 보였다. 따라서 장기간 포도 식이 섭취시 혈장과 간의 지질 수준을 낮추었고, HDL-콜레스테롤 수준을 증가시켰으며 LDL 내 지질 과산화물 생성을 억제하였는데 포도 시료 중 포도박이 그 효과가 컸다. 또한 Cd 영향으로 혈장과 간의 지질 수준이 낮아졌으며 포도 식이 섭취시 더 낮은 수준을 보였다. 카드뮴 공급은 LDL 내 지질 과산화물 축적을 증가시켰는데 포도 섭취로 인하여 증가폭이 완화되었다. 이러한 포도 식이 효과는 노화 지연을 비롯하여 만성 퇴행성 질환의 예방과 치료에 포도 또는 그 성분을 이용한 제품을 활용할 가능성을 보여 주었다.;This study was carried on to investigate effect of grape (Cambell Early) intake on lipid metabolism during aging. Frist experiment I was performed to see the aging-related changes of the lipid metabolism in Sprague-Dawely rats at the ages of 4, 8, 12, 16, 20 and 24 months old. Body and organ weights and plasma total lipid, triglyceride, total cholesterol and HDL-cholesterol concentration were measured. Lipid peroxides were determined by TBARS (Thiobarbituric acid reactive sutstances) in LDL fraction. Experiment II was performed to see effects of whole, grape pomace or grape juice intakes on lipid metabolism in Sprague-Dawely male rats. One hundred thirty two rats of 13 months old Sprague-Dawely were blocked into eight groups according to body weight and raised for 3, 5 or 7 months with diets containing 2% (w/w) dried powders of three different parts of grapes and 0.02% (w/w) CdCl2. In experiment I, body weight increased continuously until 16 months and decreased after 20 months, and epididymal fat pad (EEP) weight increased continuously until 20 months and decreased at 24 months. Liver, kidney and spleen weights were not changed significantly with aging. Total lipid and triglyceride concentrations in plasma were increased until 20 months and then rapidly decreased at 24 months but plasma cholesterol increased continuously with aging. HDL-cholesterol level increased continuously until 12 months, but decreased at 16 and maintained there after. Liver total lipid, triglyceride and total cholesterol concentrations showed a tendency to increase with aging, and especially triglyceride concentration increased rapidly from 12months to 16 months. The TBARS concentration in LDL fraction showed the highest level at 24 months. In experiment II, body weights of Cd groups were lower than Cd free groups. Kidney and spleen weights were increased with aging, and EFP weight of Cd groups were lower than that of Cd free groups. Total lipid, triglyceride and total cholesterol concentration in plasma increased with aging. Whole grape, grape pomace or grape juice intake lowered plasma total lipid, triglyceride and total cholesterol concentration, and especially grape pomace lowered them markedly. Whole grape, grape pomace or grape juice in take decreased liver total lipid, triglyceride and total cholesterol concentrations and increased fecal lipid excretion. Grape diets decreased and Cd administration increased TBARS concentration in LDL fration. In conclusion, grape diets were effective in decreasing lipid levels of liver and plasma, TBARS in LDL and in increasing HDL cholesterol of plasma, and among three grape parts the grape pomace was most effective especially. It is plausible that grape might be recommended for the treatment or prevention of cardiovascular disease and delaying aging.