운동과 ALA 처치가 근 유형별 항산화 효소 및 PPAR-γ 발현에 미치는 영향

Abstract

본 연구는 고지방식이 흰쥐의 골격근 유형에 따라 4주간의 수영운동과 ALA의 보충식이가 항산화효소 및 PPAR-γ 단백질의 발현에 미치는 영향에 대해서 규명하기 위한 것이다. 이를 위하여 실험동물의 체중변화, 지방중량 및 식이 효율을 관찰하였으며 혈당, 혈중 중성지방, 총콜레스테롤 농도는 상업용 진단 kit을 이용하여 UV-MINI 1240 spectrophotometer(Shimadzu, Japan)로 효소법에 의하여 분석하였다. 또한 인슐린 농도는 Coat-A-Count Kit(Linco Research, Inc. St. Louis MO)을 이용하여 방사선 면역측정법으로 분석하였다. 그리고 렙틴 농도는 진단용 시약(Linco Research, Inc. St. Louis MO)을 이용하여 방사선 면역측정법을 통하여 측정하였고 각각의 혈청 인슐린과 렙틴 농도는 Ɣ -counter(1470 Wizard, Wallac, Automatic Count, Finland)로 계산하였다. 골격근에서의 글리코겐 농도는 Passonneau & Lauderdale법을 이용하여 분석하였으며 CS activity는 Srere 법에 의해 kinetic assay를 실시하여 분석하였다. 또한 골격근의 MDA농도는 Buege & Aust법(1979)을 이용하여 분석하였다. 그리고 Cu,Zn-SOD, Mn-SOD 및 PPAR-γ 단백질은 western blotting법을 이용하여 발현양상을 군집 분석하였으며, 다음과 같은 결론을 도출하였다.

1. 체중 변화, 식이효율 및 지방중량의 효과

1) 체중과 식이효율은 식이에 있어서 4주후의 체중의 변화와 식이효율에 유의하게 영향을 미치는 것으로 나타났다(p<.001). 또한 각각의 그룹에 4주간의 사육 및 운동 후의 체중은 각각의 ALA첨가식이 대조군, ALA첨가식이 운동군이 고지방식이 대조군, 고지방식이 운동군 보다 유의하게 낮은 것으로 나타났다(HS vs AS, HE vs AE, ** p<.01). 2) 지방 중량은 식이에 따라 4주후에 유의하게 영향을 미치는 것으로 나타났다(p<.001). 또한 각각의 그룹에 대한 4주간 사육 및 운동 후의 복부 지방과 고환부 지방중량은 ALA첨가식이 대조군이 고지방식이 대조군보다(p<.01, p<.01) 그리고 ALA첨가식이 운동군이 고지방식이 운동군 보다(p<.05, p<.01) 각각 유의하게 낮은 것으로 나타났다.

2. 혈액 성분의 효과

1) 혈당은 식이에 따라 4주후 유의하게 영향을 미치는 것으로 나타났다(p<.01). 그리고 각각의 그룹에 따라 ALA첨가식이 대조군이 고지방식이 대조군보다 유의하게 낮은 것으로 나타났다(HS vs AS, ** p<.01). 또한 ALA첨가식이 운동군이 고지방식이 운동군 보다 낮은 경향은 나타났으나 유의한 차이는 없었다. 2) 중성지방수치는 운동(p<.05), 식이(p<.01) 및 운동과 식이간의 상호작용(p<.01)이 유의하게 있는 것으로 나타났다. 또한 각각의 그룹에 대한 비교&#8228; 분석결과, ALA첨가식이 대조군이 고지방식이 대조군보다 유의하게 낮은 것으로 나타났으며(HS vs AS, ** p<.01) 고지방식이 운동군이 고지방식이 대조군에 비하여 유의하게 낮은 것으로 나타났다(HS vs HE, ## p<.01). 3) 총 콜레스테롤에 있어서 운동, 식이 및 상호작용은 없는 것으로 나타났으며 각각의 그룹 간에 있어서도 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 4) 고밀도 지단백 콜레스테롤은 운동이 4주후의 고밀도 지단백 콜레스테롤에 유의하게 영향을 미친 것으로 나타났다(p<.05). 하지만 각각의 그룹에 대하여 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 5) 혈청 인슐린은 각각의 그룹에 대한 비교&#8228; 분석결과, ALA첨가식이 대조군이 고지방식이 대조군에 비하여 유의하게 낮았으며(HS vs AS, ** p<.01) ALA첨가식이 운동군도 고지방식이 운동군에 비하여 낮은 경향을 나타냈으나 유의한 차이는 없었다. 6) 인슐린 저항성 지수에 있어서는 운동(p<.05)과 식이(p<.01)가 4주후에 유의하게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 각각의 그룹에 대한 비교&#8228; 분석결과, ALA첨가식이 대조군이 고지방식이 대조군보다 유의하게 낮은 것으로 나타났으며(HS vs AS, ** p<.01) 고지방식이 운동군이 고지방식이 대조군에 비하여 유의하게 낮은 것으로 나타났다(HS vs HE, # p<.05). 6) 렙틴은 식이에 따라 4주후에 유의하게 영향을 미치는 것으로 나타났다(p<.01). 또한 각각의 그룹에 있어서 식이에 따라 ALA첨가식이 대조군이 고지방식이 대조군보다(p<.01) 그리고 ALA첨가식이 운동군이 고지방식이 운동군에 비하여(p<.05) 유의하게 낮은 것으로 나타났다(HS vs AS, HE vs AE). 그리고 운동에 따라 고지방식이 운동군이 고지방식이 대조군에 비하여 유의하게 낮은 것으로 나타났다(HS vs HE, # p<.05).

3. 골격근의 생화학적 효과

1) 글리코겐 농도에서는 식이에 있어서 유의한 영향을 미친 것으로 나타났다(p<.01). 그리고 글리코겐 농도에 대한 운동과 식이간의 상호작용이 있는 것으로 나타났다(p<.05). 또한 각각의 그룹에 대한 비교&#8228; 분석결과, 식이에 따라 AE군이 HE군에 비하여 유의하게 높은 것으로 나타났으며(HE vs AE, ** p<.01) ALA첨가식이 대조군도 고지방식이 대조군에 비하여 높은 경향을 나타냈으나 유의한 차이는 없었다. 2) CS activity는 운동, 식이 및 운동과 식이 간의 상호작용은 없는 것으로 나타났다. 또한 각각의 그룹에 4주간 사육 및 운동 후의 CS activity에서도 모든 그룹 간에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 3) 장지신근의 지질과산화 농도에서는 운동이 4주후 장지신근의 지질과산화 농도에 유의하게 영향을 미치는 것으로 나타났으나(p<.01) 각각의 그룹 간에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 4) 비복근의 지질과산화 농도는 식이 및 운동과 식이간의 상호작용은 없는 것으로 나타났으나 운동이 4주후 비복근의 지질과산화 농도에 유의하게 영향을 미치는 것으로 나타났다(p<.01). 또한 각각의 그룹에 따른 4주간의 사육 및 운동 후 비복근의 지질과산화 농도는 운동에 따라 고지방식이 운동군이 고지방식이 대조군보다 유의하게 낮은 것으로 나타났다(p<.05). 5) 가자미근의 지질과산화 농도에서는 운동이 4주후에 유의하게 영향을 미치는 것으로 나타났다(p<.01). 또한 각각의 그룹의 지질과산화 농도는 식이에 따라 ALA첨가식이 대조군이 고지방식이 대조군보다 유의하게 나타났으며(HS vs AS, p<.01) 그리고 운동에 따라 고지방식이 운동군이 고지방식이 대조군에 비하여 유의하게 낮은 것으로 나타났다(HS vs HE, p<.01).

4. SOD 단백질 발현의 효과

1) 장지신근의 Cu,Zn-SOD 단백질 발현에 있어서는 식이에 따라 4주후 에 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(p<.01). 하지만 각각의 그룹에 있어서 그룹 간에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 2) 비복근의 Cu,Zn-SOD 단백질 발현은 식이가 4주후에 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(p<.01). 또한 각각의 그룹에 대한 비교&#8228; 분석결과, ALA첨가식이 대조군이 고지방식이 대조군에 비하여 유의하게 높은 것으로 나타났다(p<.01). 3) 가자미근의 Cu,Zn-SOD 단백질 발현은 식이, 운동, 상호작용 그리고 각각의 그룹 간에 대하여 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 4) 장지신근의 Mn-SOD 단백질 발현에 있어서 식이, 운동, 상호작용 그리고 각각의 그룹 간에 대하여 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 5) 비복근의 Mn-SOD 단백질 발현에 있어서 식이, 운동, 상호작용 그리고 각각의 그룹 간에 대하여 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 6) 가자미근의 Mn-SOD 단백질 발현은 식이에 있어서 4주후 에 유의하게 영향을 미치는 것으로 나타났다(p<.01). 또한 각각의 그룹에 4주간의 사육 및 운동 후 가자미근의 Mn-SOD 단백질 발현에 있어서 식이에 따라 ALA첨가식이 대조군이 고지방식이 대조군보다(HS vs AS, p<.01) 그리고 ALA첨가식이 운동군이 고지방식이 운동군에 비하여(HE vs AE, p<.05) 유의하게 높은 것으로 나타났다.

5. PPAR-γ 단백질 발현의 효과

1) 장지신근의 PPAR-γ 단백질 발현은 식이가 4주후에 유의하게 영향을 미친 것으로 나타났다(p<.05). 그리고 AE군이 HS, HE, AS군에 비하여 높은 경향을 나타냈으나 각각의 그룹 간에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 2) 비복근의 PPAR-γ 단백질 발현에 있어서는 식이, 운동, 상호작용은 없는 것으로 나타났다. 그리고 각각의 그룹에 있어서 AS군과 AE군이 비슷한 수치를 나타내며 HS군과 HE군에 비하여 높은 경향을 나타냈으나 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 3) 가자미근의 PPAR-γ 단백질 발현은 4주간 처치후 식이, 운동 및 상호작용은 없는 것으로 나타났다. 그리고 각각의 그룹에 있어서 AE군이 HS, HE, AS군에 비하여 높은 단백질 발현의 경향성을 나타냈으나 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 본 연구결과, ALA 투여 및 수영운동은 과산화지질의 감소 및 Cu,Zn-SOD, Mn-SOD 단백질 발현의 증가에 따른 항산화능력의 증가 효과가 있는 것으로 판단된다.