식이내 단백질 제한과 회복이 흰쥐의 성장 및 체구성 성분에 미치는 영향

Abstract

This study was designed to observe the effect of two levels of dietary protein intake on the development and growth of rats from fetus to adult. For this study, two kinds of experiments were carried out. In experimental, the pregnant rats were ad 1ibitum fed diet of two different casein content from conception. The control group was given 20% casein diet and the experimental group was given 7% casein diet as low protein diet. On the 14th day of gestation, the dams were killed, the litters removed by cesarian section, the fetuses weighed, and the their content of protein and lipid was determined. As the result, no differences were found in total protein and lipid content as well as weight on the l4th day of gestation between fetuses of the dams fed the low protein diet and those that received the control diet. However, at birth, the newborn pups from dams fed low protein intake were significantly decreased on weight and total carcass protein content and lipid content compared with those from dams fed control diet. As anticipated by these results, during first 14 days of pregnancy little fetal growth occurs, so that maternal dietary protein level might not be important to fetuses of the 14th dpy of gestation. However, as fetal growth is most rapid during the last week of gestation in the rats, it is likely that the intake of protein by the dam at this stage might have a profound effect on the progeny. In experiment 2, throughout gestation and lactation, dams were subjected either to 1ow protein diet, 7% casein diet, or to 20% casein diet as control diet. The progeny from malnourished mothers also showed reduced body weight and weight gain weekly before weaning. After weaning or after two weeks postweaning, the pups from malnourished mothers were rehabilitated by feeding control diet, and they were killed when they reached the weaning weight of control group or the weight of 49th day of control group. Soon after rehabilitation, rats previously malnourished grew up very rapidly and increased in F.E.R. and P.E.R. It has been considered as rehabilitation process by dietary protein level improvement. One of the most striking features of the rehabilitation of animals previously malnourished is the greater accumulating rate of fat in the body compared with those animals maintained on 20 % casein diet throughout life. It seems that animals rehabilitating after malnutrition eat more than satisfying the demands for maintenance and the growth, so that excess dietary amount is deposited as fat in the body. when animals rehabilitating soon after weaning gained the weaning weight of control group, there was no difference in total carcass protein percentage but in total carcass lipid percentage the significant difference between control group of same age and experimental group could be witnessed. when the experimental animals reached the weight of 4 weeks postweaning of control group, there was no difference in body composition between the two groups. However, when the other group of experimental animals rehabilitating after two weeks postweaning attained to the weight of 4 weaks postweaning of control group, there was significant difference in only carcass water percentage between control group of same age and this experimental group. Therefore, it's suggested that the longer duration of low protein intake, the more significant difference in body composition compared with control group of same age is brought about. But, body composition was same by the time the animals reached the weaning weight and weight of 4 weeks postweaning of control group in spite of different age and the duration of low protein intake. In the case of nitrogen retention percentage, rats malnourished during gestation and lactation, or continued malnutrition for two weeks after weaning, and then nutritionally rehabilitated showed an increased in nitrogen retention percentage at same age and same body weight compared with control group. As this result, it is concluded that body weisht differences were not responsible for the nitrogen retention percentage and in early malnutrition nitrogen retention percentage is higher than the case not malnourished. In this way, when the growing rats are malnourished during gestation and lactation and then rehabilitated with optimal protein level, what would be the effect on life expectancy of these animals, should his study be possibly prolonged further?;본 연구는 식이내 단백질의 수준이 다를 때 태아 발달에서부터 출생후, 그리고 이유 후까지의 신체 발달에 미치는 영향을 보기 위한 신체 체구성 성분의 변화를 관찰하고자 다음 두가지 실험을 하였다. [실험1]은 저단백식이인 7% Casein 식이와 표준식이인 20% Casein 식이로 어미쥐를 사육시켰을 때 임신 14일의 태아와 출생 직후 새끼쥐의 체구성 성분에 미치는 영향을 비교 관찰하였고 [실험2]는 임신, 수유기 동안 7% Casein 식이로 사육된 어미쥐에게서 출생한 새끼쥐들을 이유직후 또는 이유후 2주에 20% Casein 식이로 전환을 시켜주었을 때 식이전환으로 인한 회복되는 과정에서 같은 나이와 또는 나이가 다르더라도 같은 체중이 되었을 때 과거의 식이 섭취 역사가 다른 것에 비해서 체구성 성분에 어떠한 영향이 미칠 것인가에 대한 연구를 하였다. 이러한 연구 실험의 결과를 요약해 보면 다음과 같다. [실험1]의 결과 : 임신 14일의 태아는 어미가 섭취하는 단백질의 수준에 관계없이 체중, 체단백질의 함량 및 함유율, 체지방의 함량 및 함유율에는 유의적인 차이가 없었으나, 출생 직후 새끼쥐는 저단백식이로 사육된 어미쥐에게서 출생한 새끼쥐가 표준식이로 사육된 어미쥐에게서 출생한 새끼쥐보다 체중, 체단백질량, 체지방량이 유의적으로 낮았으며 단백질 함유율은 유의적인 차이가 없었으나 지방 함유율은 저단백식이로 사육되 어미쥐의 새끼가 유의적으로 낮았다. 이러한 실험 결과로써 임신 중 태아의 발달은 임신 마지막 주에 급격히 일어나는 것으로 생각되며 임신중 어미쥐의 영양상태가 태아에게 미치는 영향도 임신 마지막 주의 영양이 대단히 중요함을 알 수 있다. [실험2]의 결과 : 20% Casein 식이로 사육된 어미쥐에게서 출생한 새끼쥐는 7% Casein 식이로 사육된 어미쥐에게서 출생한 새끼쥐보다 출생 후에도 계속하여 체중 증가량이 유의적으로 높았다. 7% Casein 식이로 사육된 어미쥐의 새끼들을 이유 직후에 혹은 이유 후 2주에 20% Casein 식이로 전환을 시켜준 결과, 성장율, 식이효율 및 단백질 효율이 급증하였다. 이러한 결과는 단백질의 수준 개선에 의한 회복과정으로 생각할 수 있다. 이유 직후 또는 이유 2주에 식이전환을 한 실험군의 식이전환 후에 일어나는 체구성 성분의 변화 중 특히 지방함유율의 증가현상이 뚜렷하였다. 이러한 것은 식이전환 후 동물의 성장이나 신체유지에 필요한 이상의 양을 섭취하게 되고 이 여분의 식이량이 지방으로 축적되기 때문에 일어나는 현상으로 생각된다. 이유 직후에 식이전환을 한 실험군Ⅰ이 표준군의 이유시 체중에 도달하는 생후 32일에는 같은 나이의 표준군과 비교해서 신체내 단백질의 함유율에는 유의적인 차이가 없었으나 신체내 지방 함유율에는 유의적인 차이가 나타났다. 표준군의 이유 4주시 체중에 도달한 생후 61일에는 같은 나이의 표준군과의 사이에 체구성 성분의 함유율에는 유의적인 차이가 없었다. 이와같이 식이전환 이후 회복되어 가는 과정으로써 체구성 성분의 변화를 관찰할 수 있었다. 그런데, 이유 2주에 식이전환을 한 실험군은 표준군의 이유 4주시 체중에 도달한 생후77일에는 같은 나이의 표준군과 비교해서 신체내 단백질 함유율 및 지방 함유율에는 유의적인 차이가 없었으나 수분 함유율은 표준군이 유의적으로 낮게 나타났다. 이러한 결과로써 식이전환이 늦으면, 즉 저단백식이를 섭취하는 기간이 길어지면 같은 나이의 표준군의 정상적인 신체 체구성 성분의 비율과 다르게 나타난다는 것을 알 수 있다. 표준군의 이유시 체중에서나 표준군의 이유 4주시 체중에서나 표준군과 실험군의 체구성 성분의 함유량 및 함유율에는 유의적인 차이가 나타나지 않은 것으로 보아 일정한 체중에서는 과거 저단백식이의 섭취역사가 있었음에도 불구하고 또한 그 일정체중에 도달하는 나이가 다름에도 불구하고 체구성 성분의 함유량 및 함유율은 비슷하다고 볼 수 있다. 체내질소 보유율은 이유 직후에 식이전환을 하였거나 이유 후 2주에 식이전환을 하였거나 같은 나이의 표준군보다 체내질소 보유율은 높게 나타났고 또한 같은 체중일지라도 과거 저단백식이의 역사가 있으면 체중에 관계없이 체내질소보유율이 높았다. 이러한 과정으로 초기에 저단백식이로 성장하다가 후에 회복을 하였을 때와 처음부터 좋은 단백질로 성장하였을 때 과연 수명에 까지는 어떻게 영향을 미칠 것인지에 대하여 연구되어져야 할 것이다.