녹차의 중금속 제거효과에 관한 In Vitro 및 In Vivo 연구

Abstract

본 연구는 녹차음료가 음료수나 식품에 오염된 중금속(Pb, Cd)의 장내 축적 및 채내 흡수 억제와 같은 생리적 기능이 있는지를 조사하기 위해 수행되었다. 이를 위해 장내 흡수 조건을 고려한 한외여과막을 이용한 in vitro 실험 및 동물 실험을 실시하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 납과 카드뮴이 수질기준의 10배 또는 100배로 오염된 음료수에서 단독오염의 경우 납은 녹차, 홍차에서 50-70%, 보리차에서 30-40%의 제거율을 보였으며 카드뮴은 녹차. 홍차에서 30-40%, 보리차에서 10-20%의 제거율을 나타냈다. 납과 카드뮴이 혼합오염된 경우는 단독오염보다 제거효과가 낮았는데 이는 다엽 성분 및 여과막에 대한 두 금속원소의 흡착경합에 기인하는 것으로 생각된다. 다류 원료에서 음료를 침출하는 70℃, 2분과 95℃, 10분의 두 조건은 비슷한 중금속 제거율을 보였다. 쥐에게 3주간 수질기준의 5.000배와 500배 수준으로 납과 카드뮴을 오염시킨 음료수로 투여했을 때 식이 섭취량과 체중증가량은 카드뮴저농도 투여군을 제외한 모든 군에서 중금속 투여로 인한 유의적 차이를 나타내지 않았다. 표적 장기의 무게는 신장과 대퇴골에서 중금속 투여에 의한 유의적 차이를 나타냈으며 녹차 투여로 인한 장기무게에는 영향을 나타내지 않았다. 표적장기의 중금속 함량에 있어서는 녹차 음용에 의한 장기의 축적억제 효과를 나타냈는데 특히 대퇴골에서는 납은 25-45%, 카드뮴은 고농도 투여군에서 42%의 뚜렷한 감소효과를 보였다. 대퇴골의 칼슘함량은 중금속 투여로 크게 낮아졌으나 녹차 투여군에서는 그 함량이 증가하였으므로 녹차 투여로 중금속의 축적이 방해되어 칼슘흡수가 증가했음을 확인할 수 있었다. 결론적으로 녹차음료는 음용수나 식품에서 납과 카드뮴과 같은 유해 중금속의 장내흡수와 체내축적의 억제효과를 나타내었다.;This study was undertakens to prove suppressing effect of green tea on the intestinal absorption and on tissue accumulation of toxic heavy metals In vitro study was performed by membrane filtration considering intestinal absorption conditions and animal experiments were conducted as in vivo study. The results are summarized as follows. From drinking water contaminated with 10 and 100 times level of water quality standard for heavy metals. the removal ratio of lead (Pb) was 50-70% by green and black teas and 30-40% by barley tea. 'The removal ratio of cadmium (Cd) was 30-40% by green and black teas and 10-20% by barley tea. The removal effect from drinking water contaminated with both lead and cadmium was lower than from water contaminated singly with cadmium. It appears that tea components and filter membrane compete toward the adsorption of two heavy metals. Among the soaking extraction d or of raw tea materials conditions at 70℃. 2minutes and 95℃, 10minutes, the removal ratios of heavy metals were similar. When drinking water contaminated with 500 and 5000 times level of water quality standard for lead or cadmium was administrated to rats for 3 weeks, feed intake and body weight gain were not significantly differrent among all groups except for cadmium high dose group. In target organ weights. kidney and femur were significantly different by heavy metal administration and green tea did not influence on target organ weights. Heavy metal content of target organs showed the suppressing effect in the accumulation by green tea in which, reducing effect of lead was 25-45%. and the effect of cadmium was 42% in femur. Calcium content of femur decreased by heavy metal administration and heavy metal accumulation was interrupted by tea since the calcium content increased in green tea group. In conclusion, green tea beverages exhibited a supressing effect forward intestinal absorption and organ accumulation of toxic metals such as lead and cadmium in drinking water or food materials.