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식이단백질과 칼슘 수준이 흰쥐의 칼슘대사에 미치는 영향
윤군애(Gun Ae Yoon),황혜진(Hye Jin Hwang) 한국식품영양과학회 2005 한국식품영양과학회지 Vol.34 No.2
흰쥐를 대상으로 하여 식이 단백질 수준에 따라 칼슘 수준을 달리하여 식이를 공급하여 칼슘 식이효율, 칼슘대사와 관련된 호르몬, 대퇴골의 무게 및 칼슘 함유량, 골밀도를 측정하였다. 실험식이의 구성은 ① HPNC군-고단백 적정칼슘 군(protein: 400 g/㎏ diet, calcuim: 0.5%) ② HPLC군-고단백 저칼슘군(protein: 400 g/㎏ diet, calcium: 0.1%) ③ NPNC군-적정 단백 적정 칼슘군 protein: 200 g/㎏ diet, calcium: 0.5%) ④ NPLC군-적정단백 저칼슘군(protein: 200 g/㎏ diet, calcium: 0.1%)으로 구별하였다. 실험 종료까지의 체중은 NPLC군에서 가장 많이 증가하였으나, 실험군간의 차이를 나타내지 않았고, 식이 섭취량도 실험군간에 차이를 보이지 않았다. 뇨 칼슘배설량은 고단백군이 적정단백군보다 높은 경향을 나타내었고, HPLC군에서 유의적으로 높은 값을 보였으며 체내 칼슘보유량과 흡수율은 실험군에 따른 차이가 없었다. 뼈형성의 biomarker인 ALP의 활성은 저칼슘 식이군인 NPLC군에서 유의하게 높았고, 고단백 적정칼슘을 섭취한 HPNC군에서 유의적으로 낮았다. 혈액의 PTH 농도는 HPLC군에서 가장 낮게 나타났으며, 소변의 DPD농도는 저칼슘 식이군인 HPLC군과 NPLC군에서 높은 수치로 관찰되었고, HPNC군에서는 유의적으로 낮아졌다. 대퇴골의 건조 전의 습윤무게는 중 100 g당의 무게로 환산했을 때 NPLC군에서 가장 낮았으며 건조 후의 대퇴골의 무게 역시 다른 군에 비해 NPLC군에서 가장 낮았다. 대퇴골의 회분 함량은 실험군간의 큰 차이를 나타내지 않았고, 칼슘 함량은 NPLC군과 HPLC군에서 유의하게 낮았다. 대퇴골의 골밀도는 NPNC군에서 가장 높게 나타났으며, NPLC군은 가장 낮게 나타났다. 본 연구결과 고단백 저칼슘 식이 섭취시 요중 칼슘 배설량이 가장 많았고, DPD 농도가 다른 군에 비하여 유의적으로 높았으며, 골밀도도 가장 낮게 조사되어 고단백식이 섭취시 칼슘섭취 부족은 칼슘대사에 좋지 못한 결과를 나타냄을 알 수 있었다. 이로 볼 때 적절한 단백질과 칼슘 섭취가 골격의 건강을 유지하고 노령화에 따른 골격질환을 예방할 수 있고, 특히 고단백 섭취시에는 칼슘영양이 부족할 경우 골격대사를 저해할 수 있으므로 충분한 칼슘 섭취가 무엇보다도 중요하다고 본다. This study was conducted to examine effect dietary protein and calcium levels on calcium metabolism of the rat. Weaned 6-week old male rats were divided into 4 groups and were fed experimental diets for six weeks. Experimental groups were HPNC group-high protein normal calcium (protein: 400 g/㎏ diet, calcium: 0.5%), HPLC group-high protein low calcium (protein: 400 g/㎏ diet, calcium: 0.1%), NPNC group-normal protein normal calcium (protein: 200 g/diet, calcium: 0.5%), NPLC group-normal protein low calcium (protein: 200 g/diet, calcium: 0.1%). The calcium excretion in urine was higher in high protein group than in normal protein group, and it was highest in HPLC group. The activation of alkaline phophatase had a tendency to low in normal calcium group, and the concentration of parathyroid hormone (PTH) was the lowest in HPLC group. The deoxypyridinoline (DPD) concentration of urine was investigated as the highest in HPLC group and it was significantly lower in HPNC group that consumed normal calcium. The bone density of the femur was the highest in NPNC group and the lowest in NPLC group. As the results of this study, calcium excretion in urine and DPD density were the highest and the bone density was the lowest in HPLC group. It may suggest that the deficiency of calcium causes adversely effect in calcium metabolism upon consuming high protein diet. Therefore, it should be emphasized to consume enough calcium to prevent the hindrance of skeletal metabolism caused by deficiency of calcium upon consuming high protein diet.
Tilapia Mossambica 비늘 (어린) 유래 칼슘소재가 흰쥐의 골격대사지표와 골밀도에 미치는 영향
윤군애(Yoon Gun-Ae),김광현(Kim Kwang-Hyeon) 韓國營養學會 2010 Journal of Nutrition and Health Vol.43 No.4
본 연구는 칼슘고갈식이와 칼슘회복식이를 급여한 SD 종흰쥐에서 골격대사 지표와 골밀도를 측정함으로써 어린소재 Ca (Tilapia mossambica 비늘을 이용한 칼슘소재)의 유용성을 CaCO₃와 비교 · 평가하였다. 1) 칼슘고갈식이인 LoCa군에 비해 칼슘회복식이를 먹인 AdCa군과 AdFa군에서 체중증가, 사료섭취량이 유의하게 높았고, 이는 어린소재 Ca의 식이효율이 적정수준에 있다고 할 수 있다. 2) 혈청 PTH와 칼시토닌은 실험군 사이에 차이가 없었다. 3) 혈청 ALP와 오스테오칼신은 LoCa군에서 유의하게 증가하였고, AdCa와 AdFa군에서 저하되었다. 뇨의 DPD는 LoCa군에서 현저히 높은 수치를 보인 반면, AdCa와 Ad-Fa군에서 낮은 수치를 보임으로써 뼈의 형성지표와 흡수지표는 칼슘회복식이에 의해 개선되었다. 4) 대퇴골의 습윤무게, 건조무게, 체중 100g 단위당 중량이 모두 AdFa > AdCa > LoCa 순으로 높았고, 대퇴골의 회분함량과 칼슘함량도 모두 같은 순서를 보임으로써 뼈의 형성과 칼슘 축적에 AdCa군과 마찬가지로 AdFa군에서도 효과적이었음을 시사한다. 5) 대퇴골의 골밀도는 AdCa군과 AdFa군에서 LoCa군에 비해 25~26%의 유의하게 높은 수치를 보였다. 이상에서와 같이 칼슘회복식이 (AdCA와 AdFa)는 ALP, 오스테오칼신, DPD의 지표를 개선하였고, 대퇴골의 중량과 회분함량의 증가와 함께 골밀도를 향상시키는 것으로 나타났다. 따라서 어린소재 칼슘은 대조 칼슘급원으로 많이 사용되는 CaCO₃에 비교하여 뼈 건강에 대등한 효과를 보이므로, 칼슘 소재로서 개발될 가치가 있을 것으로 평가된다. This study was done to evaluate the effect of Ca source using fish (Tilapia mossambica) scales on the bone metabolism. Male Sprague-Dawley rats, 4 weeks of age, were fed low-calcium diet (0.15% Ca) for 2 weeks. The rats on the low-calcium diet were further assigned to one of following three groups for an additional 4 weeks: 1) Ca-depletion group (LoCa) given 0.15% Ca diet (CaCO₃), 2) Ca-repletion group (AdCa) given 0.5% Ca diet (CaCO₃), 3) Ca-repletion diet (AdFa) received 0.5% Ca diet (Ca source from Tilapia mossambica scales). Serum parathyroid (PTH) and calcitonin showed no differences among experimental groups. Whereas LoCa group elevated the turnover markers, serum ALP and osteocalcin, and urinary deoxypyridinoline (DPD), AdCa and AdFa groups reduced their values. Elevation in the femoral weight, ash and Ca contents was observed in AdCa and AdFa groups. Bone mineral density was increased in AdCa and AdFa groups by 25-26% compared with LoCa group. These data demonstrate that Ca repletion with either Ca source from Tilapia mossambica scales or CaCO₃ is similarly effective in the improvement of bone turnover markers and BMD, suggesting the usefulness of Tilapia mossambica scales in the prevention of bone loss compared with CaCO₃.