고·저단백 식이로 사육하면서 난소절제를 한 흰쥐의 체내 Ca 및 골격대사에 관한 연구

Abstract

본 연구는 식이 단백질 수준이 폐경 후의 여성에게서 나타나는 Ca과 골격 대사의 변화에 미치는 영향을 알아보고자 행해졌다. 150-200g된 암컷 흰 쥐를 대상으로 식이 단백질 수준을 달리해서(8% Casein, 50%casein) 15주간 사육하다가(제1실험기), 난소 절제 또는 sham처리를 한 후 같은 실험 식이로 12주간 더 사육하여 (제2실험기) 식이 단백질의 효과와 난소 절제 처리가 체내 Ca 대사및 골격 대사에 미치는 영향을 살펴보았다. 전 실험 기간 동안 체중 증가량은 고단백군에서 높았으며, 제2실험기에서는 난소 절제군이 높았다. 간, 신장의 무게는 고단백군이 무거웠으며, 수술의 영향을 받아서 저단백군으로 사육하면서 난소 절제 처리를 했을 때 낮아졌다. 신장의 사구체 여과율은 단백질 섭취량이 많을 때 증가하였고 수술에 의한 영향은 없었다. 뇨 단백질 배설량은 고단백군에서 높았으며 실험 기간이 증가함에 따라 많아져서 지속적인 고단백 식이가 신장 기능의 퇴화를 촉진하였음을 알 수 있다. 질소 대사의 경우, 고단백군에서 질소 섭취량, 변 질소 배설량, 뇨 질소 배설량이 모두 많았으며, 저단백 난소 절제군의 질소 보유율이 유의적으로 낮았다. Ca섭취량은 실험군간에 차이가 없었으나, 변 Ca및 뇨 Ca 배설량이 식이 단백질 수준에 의한 영향을 받아 고단백군에서 증가하여서 Apparent Ca Absorption및 Ca Balance가 낮아졌다. 그러나 고단백군, 저단백군 모두 수술에 의한 효과는 없었다. 고단백식이에 의한 뇨 Ca배설량의 증가는 부분적으로 사구체 여과율의 증가에 기인하며, 또한 신장 기능 퇴화와도 관련이 있는 것으로 보인다. 골격 collagen분해의 지표인 뇨 hydroxyproline은 식이 단백질 수준 및 난소 절제 처리에 의한 영향을 보이지 않았다. 그러나 뇨 hydroxyproline 배설량이 실험 기관이 증가함에 따라 많아져서 골격의 resorption이 증가함을 보여 주었다. 본 연구는 대퇴골, 견갑골, 4본째 척추뼈의 무게, 밀도, 회분및 Ca함량 등을 측정하여서 식이 단백질 수준및 난소 절제 처리가 골격에 미치는 영향을 살펴 보았다. 골격 구성에 있어서, 대퇴골의 길이및 젖은 무게, 견갑골의 무게는 식이 단백질 수준에 의한 차이가 나서 고단백군이 무거웠으며, 견갑골의 무게는 수술에 의한 차이도 보여 난소 절제 처리를 했을 때 낮아졌는데 고단백군에서 이 차이가 유의적이었다. 대퇴골의 강도는 저단백, sham를 일때 가장 강했으며, 고단백군은 식이및 수술에 의한 영향을 받지 않았다. 회분 함량은 대퇴골, 척추뼈의 경우 고단백군에서 높았으며, 수술의 효과는 저단백군에서 나타나 난소 절제시 유의적으로 낮아졌다. 뼈중 Ca 함량은 3가지 골격에서 수술에 의한 차이를 나타내 난소 절제군이 sham군보다 낮았고, Ca/Ash비도 난소 절제군에서 낮은 경향을 보였으며, 대퇴골에서 유의적인 차이가 났다. 이상의 결과를 종합해 보면, 고단백 식이는 사구체 여과율을 증진시키고, 신장 기능의 퇴화를 촉진하여 뇨 Ca배설량을 증가시킴으로써 Ca balance를 악화시켰다. 골격 대사의 경우 세 뼈의 무게와 회분 함량이 고단백군에서 무거운 경향을 보였고 난소 절제 수술의 효과도 나타나서 Ca함량및 Ca/Ash비가 난소 절제군에서 낮아지는 경향을 보였는데, 특히 저단백 식이로 사육하면서 난소 절제 수술을 한 경우 골격중 Ca함량이 현저하게 낮아졌다.;This study was performed to investigate the effect of dietary protein level on the postmenopausal woman's metabolic changes of Ca and skeletons, using ovariectomized rats as an animal model. The female rats were fed for 15 weeks with the experimental diets- different dietary protein of 8% casein/50% casein-(1st experimental period) and undergone ovariectomy or sham-operation at the 15th week and were fed continuously for 12 weeks with the same experimental diets(2th experimental period). During the experimental period, the body weight gains of high protein, ovariectomized groups were higher, The weights of liver and kidney were heavier in high protein group and were affected by ovariectomy, resulting lower weights in low protein-ovariectomized rats. GFR was higher in high protein groups, but ovariectomy had no effect on GFR. The urinary protein excretion was higher in high protein group and increased with experimental period. For the nitrogen metabolism, nitrogen intake, urinary nitrogen and fecal nitrogen excretion were higher in high protein group, and nitrogen retention was significantly lower in low protein-sham group. Ca intake was not different in experimental groups, but high protein group showed higher urinary and fecal Ca excretion, so that apparent Ca absorption and Ca balance decreased. The urinary hydroxyproline was not different among experimental groups, but was increased as experimental period prolonged. The weights of femur, scapular and vertebra tended to be heavier in high protein groups, but the ovariectomy had no effect except scapular. The density of femur was higher in high protein-ovariectomized group, and vertebra was higher in low protein group. But the density of scapular was not affected by dietary protein level and ovariectomy. The high protein groups also showed high ash content, The ash, Ca content and Ca/Ash ratio of the bones were lower in ovariectomized groups than sham groups. This trend was the most obvious in low protein-ovariectomized rats.