D-fructose가 흰쥐 소장으로부터 분리된 Brush-border membrane vesicles내로의 철의 취입에 미치는 영향

국문 초록 (Abstract)

천연당류중에서 철흡수를 촉진시키는 흡수촉진제를 개발하고자 위장관내에서 위장관 세포내로의 철의 취입(uptake)에 미치는 천연당류의 영향을 다소 수정된 2가 양이온 침전법에 따라 흰쥐의 소장으로부터 제조된 Brush-Border Membrane Vesicles(이하 BBMVs)를 사용하여 시험관내 취입 실험을 실시하였다. 그리고 천연당류중에서는 우선 먼저 단당류인 fructose를 선택하여 철과의 복합체 용액을 형성시키고 그들의 BBMVS내로의 취입 양상을 이미 철흡수를 증가시킨다고 잘 알려진 아스코르빈산과 철과의 복합체와 비교·검토함으로써 그들의 철흡수 촉진효율성을 검증하고자 하였다. 다소 수정된 2가 양이온 침전법에 따라 실험실적으로 제조된 BBMVs의 BBM의 기능 유지 확인방법을 표지 효소인 alkaline phosphatase의 활성도 측정과 전자 현미경법 및 D-glucose 취입을 통한 기능보존 측정법 등을 사용하여 검증 하였고, 철과 아스코르빈산 및 fructose등과의 복합체 용액을 제조하여(1:1000) 급속여과방법에 따라 이용하여 흰쥐 소장으로부터 제조된 BBMVs내로 취입 실험 및 농도 의존성 실험을 행하였다. 그리고 철과 fructose의 몰비율에 따라 취입속도가 어떻게 달라지는지를 알아 보았으며, 가장 높은 취입을 나타내는 비율에서 취입실험을 다시 행하였다. Alkaline phosphatase의 활성도 측정결과 16배 정도의 정제도를 나타냈고, D-glucose 취입실험에서는 전형적인 overshooting 취입현상이 나타났다. 전자현미경상의 BBMVs는 크기가 매우 일정하였고, 오염물질을 거의 찾아볼수 없었던 바, 수정된 2가 양이온 침전방법은 매우 정제도가 높은 방법으로써 철취입실험에 적합함을 알 수 있었다. 철복합물의 실험에서 Fe(III)-fructose가 Fe(III)-ascorbate보다 더 높은 Vmax값과 더 낮은 Km값 및 높은 취입속도를 보였다. 그리고, 철과 fructose를 일정 몰비율로 제조하여 취입 속도를 구한 결과 1:3의 비율에서 가장 취입속도가 높았다. 이상의 결과로 부터 fructose가 ascorbate보다 철의 흡수를 더 크게 촉진시킬 것으로 생각 되었고 또한 철과 fructose 사이에는 최적의 배합비율(1:3)이 존재함을 알 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

We have studied the iron uptake by the purified brush-border membrane vesicles (BBMVs) to determine the effect of fructose on the absorption of iron. BBMVs were prepared by the modified calcium precipitation method. The degree of purification was routinely assessed by the marker enzyme, alkaline phosphatase, the functional integrity was tested by D-[1-^3H]glucose uptake, and the appearance of membrane vesicles was shown by transmission electron microscopy (TEM). The uptakes of complexes of labeled iron [^(59)Fe] with fructose and ascorbic acid were measured with a rapid filtration technique. And the uptake rate and pattern of the two iron-complexes, Fe (III)-fructose and Fe(III)-ascorbate, were observed. In the study of dependency of iron uptake on concentration, two iron-complexes were diluted to 7.5-210 μM and the results were shown by the Lineweaver-burk plot. The Uptake rate of Fe(III)-fructose in various molar ratio of iron to fructose, was also measured, In results, A typical overshooting uptake of D-glucose was observed with peak values 2∼3 times the equilibrium. This result was similar to other studies with BBMVs; TEM showed that the size of BBMVs was uniform and we can hardly find any contaminants. In the uptake of iron complexes, the uptake amount and initial uptake rate were higher in Fe (III)-fructose than in Fe(III)-ascorbate. And Fe(III)-fructose has the higher value of Vmax and the lower value of Km than those of Fe (III)-ascorbate. In the study of molar ratio, the uptake rate of Fe (III)-fructose was highest in molar ratio of 1:3. It can be concluded that D-fructose is more effective in promoting the iron absorption than ascorbic acid and the optimum molar ratio of iron to fructose(1:3) exist.

목차 (Table of Contents)

• 표목차 = iii
• Scheme 목차 = iv
• 그림목차 = v
• 약어목록 = vi
• 국문초록 = vii
• I. 서론 = 1
• II. 실험방법 = 6
• 1. 시약 및 기기 = 6
• 2. 실험동물 = 6
• 3. Brush-Border Membrane Vesicles(BBMVs)의 제조 = 7
• 4. 제조된 BBMVs의 평가 = 8
• 1) 효소 및 단백 정량 = 8
• 2) 전자현미경에 의한 평가 = 10
• 3) D-glucose 취입에 의한 기능 평가 = 10
• 5. 철복합체의 제조 = 11
• 1) Ascorbic Acid와 철과의 복합체 제조 = 11
• 2) D-fructose와 철과의 복합체 제조 = 11
• 6. 철복합체의 BBMVs내로의 취입 = 11
• 7. 철과 fructose의 몰배합 및 취입 실험 = 12
• III. 결과 = 14
• 1. 제조된 BBMVs의 평가 = 14
• 1) 정제도 = 14
• 2) 전자현미경에 의한 평가 = 16
• 3) D-glucose취입에 의한 기능 평가 = 16
• 2. 철복합체의 BBMVs내로의 취입 = 19
• IV. 고찰 = 25
• V. 결론 = 29
• VI. 참고문헌 = 31
• VII. 영문초록 = 37
• 감사의 글 = 39