식이내 단백질의 수준과 종류가 흰쥐의 cadmium중독에 미치는 영향

Abstract

본 연구에서는 식이 단백질 수준과 종류가 식이를 통해 cadmium(Cd)을 공급했을때 흰쥐의 Cd중독에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 평균체중이 171±3g인 Sprague-Dawley종 수컷 흰쥐 48마리를 식이내 CdCl_(2) 공급유무 ( 0ppm, 400ppm ), 단백질 수준 ( 15%, 40% ), 단백질 종류 [casein, isolated soy protein(I.S.P.)]에 따라 8군으로 나누어 30일간 사육하였다. 이 기간중에 Cd대사, 간 신장 소장의 metallothionein(MT)농도, 신장기능의 변화 및 zinc와 copper의 흡수율을 조사하여 식이단백질 수준과 종류가 Cd중독에 미치는 영향을 알아보았으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. Cd 공급군의 식이 섭취량, 체중 증가량 , 식이 효율 및 간, 신장, 대퇴골의 무게가 Cd 비공급군에 비해 낮았으며 고단백군이 중단백군보다 높았으나 단백질 종류에 따른 차이는 보이지 않았다. 혈액 및 각종 장기의 Cd농도는 소장과 대퇴골의 경우는 단백질 수준에 영향을 받아 고단백군이 더 높았다. 또한 간과 대퇴골의 Cd농도는 단백질 종류에 영향을 받아 간은 casein군이 대퇴골은 I.S.P.군이 더 높았다. 간, 신장, 소장의 MT농도는 Cd공급군이 비공급군에 비해 높았고 신장과 소장에서는 고단백군이 더 높았다. Cd의 흡수율과 보유율은 단백질 수준에 의해 일정한 경향을 보이지 않았고 중단백군에서 I.S.P.군이 casein군 보다 현저히 낮아 L.S.P.군의 혈액과 간의 Cd농도가 casein군에 비해 낮았으나 고단백군에서는 두군의 Cd 흡수율과 보유율이 비슷했다. 흡수시 Cd와 경쟁하는 Zn, Cu의 흡수율은 단백질 수준과 종류에 영향을 받아 고단백군이 중단백군에 비해 낮았고 I.S.P.군이 casein군에 비해 더 낮게 나타났다. 결론적으로 고단백군이 중단백군에 비해 체중 증가량, 식이 효율, MT농도가 높았으며 Cd의 흡수율과 보유율이 낮아 고단백군에서 Cd중독이 완화되는 효과가 있었다. 그런데 단백질 종류가 Cd중독에 미치는 영향은 단백질 수준에 따라 달라 단백질을 15%수준으로 공급하였을때는 I.S.P.군과 casein군의 Cd대사간의 차이가 나타나서 I.S.P.군의 Cd흡수율과 보유율이 casein군에 비해 현저히 낮았지만 단백질을 40%수준으로 공급하였을때는 두 단백질군의 Cd대사간의 큰 차이를 볼수 없어 단백질 수준이 높을때는 단백질 종류가 Cd중독에 큰 영향을 주지 않는 것으로 보인다.;This study was performed to investigate effect of dietary protein level and source on cadmium intoxication in rats. Forty-eight rats of Sprague-Dawley strain weighing 171±3g were blocked into 8 groups of 6 animals according to body weight. Eight experimental diets different with cadmium (0ppm, 400ppm) and protein (15%, 40%)levels and protein source[casein, I.S.P.(isolated soy protein)] were given to animals for 30 days. Food intake, weight gain, F.E.R.(food efficiency ratio), and liver, kidney and femur weights were lower in cadmium added group, and higher in high protein groups(40% protein) than medium protein groups(l5% protein). But dietary protein source had no influence on them. Cadmium concentration of liver was higher in rats fed casein than I.S.P. groups, and cadmium concentration in intestine was higher in high protein groups. In femur both high protein and I.S.P. diets increased cadmium concentration. Metallothionein concentrations in liver, kidney and intestine were higher in cadmium added group, and kidney and intestine metallothionein concentrations were higher in high protein group. Absorption and retention rates of cadmium were lower in rats fed I.S.P. than animals fed casein among medium protein groups, and cadmium concentrations in blood and liver of I.S.P. groups were lower than casein groups. But absorption and retention rates of cadmium were similar in high casein and I.S.P. groups. Kidney damage by cadmium administration was not seen in all groups. Absorption rates of zinc and copper competing with cadmium in absorption process were lower in high protein groups than medium protein groups and lower in rats fed I.S.P. than casein. In conclusion, weight gain, F.E.R., and metallothionein concentration of high protein groups were higher than those of medium protein groups and absorption and retention rates of cadmium were lower in high protein groups. From these results, it was shown that cadmium toxicity was alleviated by high dietary protein. Meanwhile, the effect of dietary source on the cadmium toxicity was different with protein level. In medium protein groups absorption and retention rates of cadmium were much lower in rats fed I.S.P. than casein. In high protein groups, cadmium toxicity was not influenced by protein source ,and absorption and retention rates of cadmium were not different between casein and I.S.P. groups