전통 및 표준 발효 메주의 항비만 및 혈당조절 효능 = Antiobesity and glycemic control effects of traditional and standarded fermented Meju supplementation in mice

국문 초록 (Abstract)

연구배경 메주는 우리나라의 전통발효식품인 간장, 고추장 및 된장 등 장류의 원료로 사용하는 대두발효식품이다. 메주의 원료로 사용하는 대두는 단백질과 지방질이 풍부하고 필수아미노산과 필수지방산이 높으며, 대두에는 이러한 영양적 우수성 이외에 isoflavone, saponine, anthocyanins, tocopherol, lecithin, protease inhibitor, oligosaccharides 등 여러 생리활성물질이 함유되어 있다. 빠른 경제 성장과 식생활의 서구화로 비만 및 당뇨 등의 성인병이 심각한 사회적인 문제로 대두되고 있다. 비만은 심혈관질환, 당뇨병, 각종 암 등을 유발하는 원인으로 체지방 감소하기 위한 노력은 전 세계적으로 큰 관심사가 되고 있다. 따라서 비만 및 당뇨를 예방, 치료할 수 있는 기능성 식품의 개발이 필요하다.

연구목적 본 연구에서는 식이유도 비만/제2형 당뇨 동물 모델인 C57BL/6J mice를 이용하여 비만지표인 체내지질과 카르니틴, 지질대사에 관여하는 효소 및 단백질의 mRNA을 통해서 전통메주와 표준메주의 비만개선 및 혈당조절 효능을 평가하고자 한다.

연구방법 본 연구는 고지방식이로 비만/제2형 당뇨가 유발되는 동물 모델인 C57BL/6J mice를 이용하였다. 실험동물은 정상식이군, 고지방식이군, 고지방 식이와 콩(30%)첨가군, 고지방식이와 전통 발효 메주(30%)첨가군, 고지방식이와 표준 제조 메주(30%)첨가군으로 총 5개 군, 각각 10마리씩으로 나누었다. 1주의 적응기간을 거쳐, 16주의 사육기간 동안 체중과 식이 섭취량을 조사하였다. 실험기간 종료 후 체중과 체지방을 측정하였으며, 체내 지질 수준, 혈청과 간의 카르니틴 농도, 간의 지질대사 관련 효소 및 단백질의 mRNA 수준, 공복 시 혈당 변화, 글루코스 내당능 테스트 및 혈청에서의 인슐린 농도와 렙틴 농도를 비교 분석하였다.

연구결과 체중 및 체중증가량은 고지방 식이군보다 전통 발효 메주 첨가군과 표준 제조 메주 첨가군에서 유의적으로 감소하였다. 부고환 지방의 무게는 전통 발효 메주 첨가군과 표준 제조 메주 첨가군에서 유의적으로 감소하였다. 간 중 중성지질농도는 고지방식이군보다 콩 첨가군, 전통 발효 메주 첨가군과 표준 제조 메주 첨가군에서 유의적으로 감소하였다. 혈중 중성지질 농도는 고지방식이군보다 전통 발효 메주 첨가군과 표준 제조 메주 첨가군에서 유의적으로 감소하였고, 혈 중 총콜레스테롤 농도는 고지방식이군보다 콩 첨가군, 전통 발효 메주 첨가군과 표준 제조 메주 첨가군에서 유의적으로 감소하였다. 혈중 카르니틴 농도의 경우, non-esterified carnitine (NEC) 농도는 고지방식이군, 콩 첨가군, 전통 발효 메주첨가군, 표준 제조 메주 첨가군에서 유의적으로 높아졌다. acid insoluble acyl carnitine (AIAC) 농도는 정상식이군에서 유의적으로 높아졌으나, total carnitine (TCNE) 농도는 정상식이군, 고지방식이군, 콩 첨가군, 전통 발효 메주첨가군, 표준 제조 메주 첨가군에서 유의적으로 높아졌다. Acyl/ Free ratio 농도는 전통 발효 메주 첨가군에서 유의적으로 높아졌다. 공복 시 혈당 농도는 11주 후에 최종적으로 콩 첨가군에서 유의적으로 낮아졌으며, 당부하 검사에서 전통 발효 메주 첨가군, 표준 제조 메주 첨가군은 유의적으로 낮은 혈당 수치를 보였다. 또한 인슐린 농도는 고지방식이군보다 전통 발효 메주 첨가군, 표준 제조 메주 첨가군에서 유의적으로 낮아졌고, 렙틴 농도는 고지방식이군보다 콩 첨가군, 전통 발효 메주 첨가군, 표준 제조 메주 첨가군에서 유의적으로 낮아졌고, 그 중 전통 발효 메주 첨가군, 표준 제조 메주 첨가군에서 더 유의적으로 낮았다.

결론 전통메주 및 표준메주 첨가는 체중 및 체중증가량, 식이섭취량, 혈중 및 간중의 지질 농도를 유의적으로 낮추었다. 카르니틴 대사에 있어서는 전통 메주 첨가군에서 혈중 총 카르니틴의 농도가 유의적으로 증가하였다. 전통메주 및 표준메주 첨가는 ACC mRNA 발현을 낮추고, CPT-1 mRNA 발현을 높였다. 또한 표준메주 첨가는 PPARα 발현을 높였다. 즉 전통메주 및 표준메주 첨가가 지방대사와 관련된 유전자에 관여하여 지방합성을 감소시키고, 지방 산화는 증가시켰다. 따라서 전통메주 및 표준메주 첨가는 체내 지질 축적으로 유발될 수 있는 심혈관계 질환이나 비만 및 당뇨병의 예방이 가능할 것으로 사료된다.

목차 (Table of Contents)

• Page ⅰ
• List of Table ⅱ
• List of Figure ⅲ
• Abstract ⅳ
• BACKGROUNDS
• 1. Meju (fermented soybeans) 1
• 2. Obesity 10
• 3. Type 2 diabetes 12
• INTRODUCTION 13
• MATERIALS AND METHODS 15
• 1. Animals and diets 15
• 2. Collection of serum and tissue samples 17
• 3. Fasting plasma glucose concentration 17
• 4. Glucose tolerance test 17
• 5. Analysis of lipids 18
• 6. Analysis of carnitine 18
• 7. mRNA levels of liver 19
• 8. Analysis of insulin and leptin 20
• 9. Statistical analysis 20
• RESULTS 21
• DISCUSSION 40
• REFERENCE 49