Coffee와 L-tryptophan의 섭취가 흰쥐의 두뇌 neurotransmitter 함량 및 행동에 미치는 영향

Abstract

This thesis is trying to investigate the effects of coffee and L-tryptophan on the neurotransmitter level of rat's brain, which affects its behavior, and lipid metabolism. For this study, forty male weanling rats of Sprague-Dawley strain weighing 93.0±3.8g were divided into four groups (each group has ten rats) and each group was given with one of four different diets. According to the kind of diet, ther are four different groups : control group, coffee group, tryptophan group and coffee & tryptophan group. In the diets, the levels of protein, lipid and cholesterol were 15%, 10% and 1% of dietary weight respectively. Each relevent group was fed with 0.224g and 0.06g of coffee and/or L-tryptophan respectively two times a day. Throughout the experimental period, I obtained from each group the food efficiency ratio by means of tracing food intakes and body weight gains, and observed rat's pain response to electric shock in the third week. I had hardly killed rats, before the samples of blood, brain and liver were obtained for analyzing the amounts of tryptophan, tyrosine, serotonin and dopamine in brain, of tryptophan and tyrosine in plasma and of total lipid and total cholesterol in each serum and brain. The results obtained are summarzied as follows: Food intakes and total body weight gains were slightly higher in the group taking both coffee and L-tryptophan than in the one taking coffee, while they showed low level in the one taking coffee Food efficiency ratio did not show significant difference with supplying coffee and L-tryptophan. In the group taking coffee, the amount of tryptophan in plasma and brain showed little change, but in the one taking L-tryptophan the amount showed significant increase. In the group taking coffee and L-tryptophan simultaneously the amount showed medium change: higher than in the group taking coffee but lower than in the group taking L-tryptophan. The amount of serotonin in brain was slightly higher in coffee-taking group than in control group. In addition, the amount was higher in L-tryptophan-related groups (that is, L-tryptophan group and coffee & L-tryptophan group) than in the other two non-L-tryptophan groups. Taking coffee and L-tryptophan had little effect on the amount of tyrosine in plasma and brain and the one of dopamine in brain, because each group showed little differences. The pain response to electric shock w a s increased by taking coffee and L-tryptophan. By taking coffee, the amount of total cholesterol in serum increased, but the one of total lipid in liver slightly decreased. In the case of taking L-tryptophan, the amount of total lipid in serum increased, on the other hand the ones of total lipid and total cholesterol in liver decreased.;본 연구는 coffee 또는 L-tryptophan을 공급하여 흰쥐를 4주간 사육하였을때 coffee와 L-tryptophan이 흰쥐의 두뇌중 신경 전달물질 (neurotransmitter)함량과 행동(behavior) 및 지방대사에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 평균체중이 93.0±3.8g인 Sprague-Dawley종의 성장기 수컷 흰쥐 40마리를 10마리씩 표준군(coffee와 L-tryptophan을 모두 공급하지 않은 실험군), Coffee군(coffee는 공급하고 L-tryptophan은 공급하지 않은 실험군), Tryptophan군(L-tryptophan은 공급하고 coffee는 공급하지 않은 실험군) 그리고 Coffee-Tryptophan군(coffee와 L-tryptophan을 모두 공급한 실험군)의 4군으로 나누었으며, 모든 실험동물에게 무게비로 단백질은 15%수준, 지방은 10%수준으로 하고 여기에 콜레스테롤을 1%수준으로 첨가한 식이를 무제한 자유급식하였다. Coffee와 L-tryptophan은 각각 일일 0.224g, 0.06g을 해당실험군에게 seperate feeding method를 이용하여 하루에 2차례(오전8시, 오후4시) 나누어 공급하였다. 전체 실험기간동안 각 실험군마다 식이 섭취량, 체중 증가량을 측정하여 식이효율을 산출하였고, 전기 자극(electric shock)에 대한 통각 반응(pain response)을 실험 3주째에 측정하였다. 희생 후 즉시 혈액, 두뇌, 간을 채취하여 두뇌의 tryptophan, tyrosine, sero-tonin (5-hydroxytryptamine) 그리고 dopamine (3-hydroxytyramine) 함량과, 혈장의 tryptophan, tyrosine함량을 분석하였고, 혈청 및 간의 총지방, 총콜레스테롤함량도 분석하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 식이 섭취량과 총체중 증가량은 coffee섭취시 낮았으나 coffee와 L-tryptophan을 함께 섭취한 실험군은 coffee섭취군보다 다소 높았다. 식이 효율은 coffee공급유무, L-tryptophan공급유무에 따른 유의적 차이가 없었다. 혈장 및 두뇌의 tryptophan함량은 coffee섭취에 따른 영향은 없었으며, L-tryptophan섭취에 따라 영향을 받아 L-tryptophan섭취군이 유의적으로 높았다. Coffee와 L-tryptophan을 함께 섭취한 실험군은 coffee섭취군 보다 유의적으로 높았으며 L-tryptophan섭취군보다는 낮았다. 두뇌의 serotonin함량은 coffee섭취시 표준군에 비해 다소 높았으며, L-tryptophan섭취에 따라서도 차이를 보여 L-tryptophan 섭취군들이 비섭취군들보다 유의적으로 높았다. 혈장 및 두뇌의 tyrosine함량과 두뇌의 dopamine함량은 coffee공급유무, L-tryptophan공급유무에 따른 차이가 없이 각 실험군들간에 비슷한 수준을 나타냈다. 전기 자극에 대한 통각 반응은 coffee와 L-tryptophan 섭취로 인하여 증가되었다. Coffee섭취에 의해 혈청의 총콜레스레롤함량은 증가되었고 간의 총지방함량은 약간 감소되었다. L-Tryptophan섭취에 의해서는 혈청의 총지방함량이 증가되었고 간의 총지방, 총콜레스테롤 함량은 감소되는 것으로 나타났다.