본 연구의 목적은 첫째, 서로 다른 지방산 섭취에 따른 pro- 및 macro-glycogen의 저장 및 운동 시 동원 메카니즘을 구명하고, 둘째, 근섬유 형태 (Type I, Type IIa, Type IIb) 및 조직 (골격근, 간, 심장)에 따른 두 형태의 glycogen의 저장 및 동원형태를 구명하며, ...

본 연구의 목적은 첫째, 서로 다른 지방산 섭취에 따른 pro- 및 macro-glycogen의 저장 및 운동 시 동원 메카니즘을 구명하고, 둘째, 근섬유 형태 (Type I, Type IIa, Type IIb) 및 조직 (골격근, 간, 심장)에 따른 두 형태의 glycogen의 저장 및 동원형태를 구명하며, 셋째, 운동 후 회복 시 보이는 글라이코진의 합성을 시간의 경과에 따라 연구하는데 있었다. 실험을 위해 총 160마리의 Sprague-Dawley 계 쥐를 사용했으며, 정상적인 식이 그룹 (CHOW, n=40)과 포화지방산 식이 그룹 (SAFA, n=40), 단불포화지방산 식이 그룹 (n=40), 및 다불포화지방산 식이 그룹 (n=40) 으로 나눈 후 각각의 식이 그룹을 휴식군 (n=8), 운동군 (n=8), 운동 후 즉시 희생군 (n=8), 운동 1시간 후 희생군 (n=8), 및 운동 24시간 후 희생군 (n=8)으로 나누었다. 8주간의 식이 섭취 기간을 거친 후 가자미근 (soleus), 적색 비복근 (red gastrocnemius), 백색 비복근 (white gastrocnemius), 간 (liver) 및 심장을 적출해 분석을 위해 사용하였다.
실험의 어떠한 그룹에서도 유의한 체중의 차이를 보이지 않았다. 혈중 글루코스 및 유리지방산의 농도는 8주간의 고지방 섭취 후 CHOW 그룹과 비교해 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 각각의 근섬유 형태에 따른 citrate synthase와 β-HAD의 활성도 변화를 관찰한 결과, 식이 섭취와는 상관없이 red gastrocnemius > soleus > white gastrocnemius > liver > heart 의 순으로 활성도가 높게 나타났으며 고지방 식이 섭취군에서 CHOW과 비교해 유의하게 높게 나타났다. 근육 내 중성지방의 농도를 분석한 결과, 고지방 섭취 후 모든 근육 및 간조직에서 유의하게 높은 중성지방의 농도를 보였으며 특이하게도, 근조직에서 red 및 white gastrocnemius에서의 중성지방 농도의 변화가 비슷한 경향을 보인 반면, soleus 근에서는 CHOW 섭취 후 3시간의 운동 후 유의한 감소를 보였고 (p<0.05), SAFA를 비롯한 모든 형태의 지방산 섭취 시 운동 후 유의한 변화를 보이지 않았다는 것이다.
본 연구에서 식이 지방산 섭취 형태 및 운동에 따른 회복시 pro- 및 macro-glycogen의 농도변화를 관찰했는데 저장 형태와 상관없이 안정 시 glycogen의 농도는 식이 섭취에 따라 유의한 차이를 보이지 않았다. 또한 각각의 근섬유 형태에 따라 관찰한 결과 운동 후 유의한 감소를 모든 근조직으로부터 관찰할 수 있었으나 심장근으로부터 변화는 일어나지 않았다. 하지만, 운동 후 감소된 정도에는 유의한 차를 보여 운동 시 동원율에 있어 CHOW를 섭취한 경우 유의하게 높았으며 회복시 과보상을 나타냈다.
이러한 결과를 바탕으로 지방산 섭취 형태에 따른 휴식 시 glycogen의 저장 형태에는 변화가 없으며 운동 시 섭취 지방산의 형태와 무관하게 CHOW를 섭취하는 경우 동원율이 가장 크며 또한 회복시 과복상을 일어나게 하는 것으로 결론지을 수 있었다.

The purpose of this study was to investigate that the effect of dietary fatty acid composition on pro- and macro-glycogen utilization and resynthesis. The analyses were further extended for different muscle fibers (type I, type II, & type IIb) as well ...

The purpose of this study was to investigate that the effect of dietary fatty acid composition on pro- and macro-glycogen utilization and resynthesis. The analyses were further extended for different muscle fibers (type I, type II, & type IIb) as well as tissues (i.e., liver & heart). Total one hundred sixty Sprague-Dawley rats were used, and rats were randomly allocated into four experimental groups: animals fed standard chow diet (n=40), animals fed saturated fatty acid diet (n=40), animals fed monounsaturated fatty acid (n=40), and animals fed polyunsaturated fatty acid (n=40). Animals in each groups were further divided into five subgroups: sacrificed at REST (n=8), sacrificed at immediately after 3hr swim exercise (OHR, n=8), sacrificed at one hour after 3hr swim exercise (P-1HR, n=8), sacrificed at four hour after 3hr swim exercise (P-4HR, n=8), and sacrificed at twenty-four hour after 3hr swim exercise (P-24HR, n=8). Soleus (type I), red gastrocnemius (type IIa), white gastrocnemius (type IIb), liver, and heart were dissected out at appropriated time point from all animals, and were used for analyses of citrate synthase (CS) and β-hydroxyacyl dehydrogenase (β-HAD) activities, the intramuscular triglyceride (IMTG) contents, and pro- & macro-glycogen concentrations.
After 8 weeks of dietary interventions, there was no significant difference in body mass in any of dietary conditions (p>.05). After 3hr swim exercise, blood lactate level was higher compared to resting conditions in all groups, but it was returned to resting value after 1hr rest (p<.05). Free fatty acid concentration was higher in all high fat fed groups (regardless of fatty acid composition) than CHOW consumed group. Oxidative enzyme activities (i.e., CS & β-HAD) were significantly higher in high fat fed muscles and tissues compared to the tissues taken from CHOW fed animals (p<.05). However, enzyme activities did not make any change during and after exercise. IMTG content was significantly increased in high fat fed muscles and tissues (regardless of fatty acid compositions), but it seems not differently utilized during exercise. At rest, pro- & macro-glycogen concentration was not different from any of experimental groups (p>.05). Regardless of forms of glycogen, the highest level was observed in liver (P<.01), and most cases of supercompensation after 3hr exercise observed in this study were occurred in CHOW fed tissues. Except heart muscle, all tissues used in this study showed that pro- and macro-glycogen concentration was significantly decreased after 3hr exercise. Based on these results, two conclusions were made: first, there is no different level of glycogen content in various tissues regardless of types of fatty acids consumed and second, the highest mobilization rate would be demonstrated from CHOW fed animals compare to animals that consumed any kinds of fatty acid diet if prolonged exercise is applied.

국문 초록
본 연구의 목적은 첫째, 서로 다른 지방산 섭취에 따른 pro- 및 macro-glycogen의 저장 및 운동 시 동원 메카니즘을 구명하고, 둘째, 근섬유 형태 (Type I, Type IIa, Type IIb) 및 조직 (골격근, 간, 심장)에 따른 두 형태의 glycogen의 저장 및 동원형태를 ...

국문 초록
본 연구의 목적은 첫째, 서로 다른 지방산 섭취에 따른 pro- 및 macro-glycogen의 저장 및 운동 시 동원 메카니즘을 구명하고, 둘째, 근섬유 형태 (Type I, Type IIa, Type IIb) 및 조직 (골격근, 간, 심장)에 따른 두 형태의 glycogen의 저장 및 동원형태를 구명하며, 셋째, 운동 후 회복 시 보이는 글라이코진의 합성을 시간의 경과에 따라 연구하는데 있었다. 실험을 위해 총 160마리의 Sprague-Dawley 계 쥐를 사용했으며, 정상적인 식이 그룹 (CHOW, n=40)과 포화지방산 식이 그룹 (SAFA, n=40), 단불포화지방산 식이 그룹 (n=40), 및 다불포화지방산 식이 그룹 (n=40) 으로 나눈 후 각각의 식이 그룹을 휴식군 (n=8), 운동군 (n=8), 운동 후 즉시 희생군 (n=8), 운동 1시간 후 희생군 (n=8), 및 운동 24시간 후 희생군 (n=8)으로 나누었다. 8주간의 식이 섭취 기간을 거친 후 가자미근 (soleus), 적색 비복근 (red gastrocnemius), 백색 비복근 (white gastrocnemius), 간 (liver) 및 심장을 적출해 분석을 위해 사용하였다.
실험의 어떠한 그룹에서도 유의한 체중의 차이를 보이지 않았다. 혈중 글루코스 및 유리지방산의 농도는 8주간의 고지방 섭취 후 CHOW 그룹과 비교해 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 각각의 근섬유 형태에 따른 citrate synthase와 β-HAD의 활성도 변화를 관찰한 결과, 식이 섭취와는 상관없이 red gastrocnemius > soleus > white gastrocnemius > liver > heart 의 순으로 활성도가 높게 나타났으며 고지방 식이 섭취군에서 CHOW과 비교해 유의하게 높게 나타났다. 근육 내 중성지방의 농도를 분석한 결과, 고지방 섭취 후 모든 근육 및 간조직에서 유의하게 높은 중성지방의 농도를 보였으며 특이하게도, 근조직에서 red 및 white gastrocnemius에서의 중성지방 농도의 변화가 비슷한 경향을 보인 반면, soleus 근에서는 CHOW 섭취 후 3시간의 운동 후 유의한 감소를 보였고 (p<0.05), SAFA를 비롯한 모든 형태의 지방산 섭취 시 운동 후 유의한 변화를 보이지 않았다는 것이다.
본 연구에서 식이 지방산 섭취 형태 및 운동에 따른 회복시 pro- 및 macro-glycogen의 농도변화를 관찰했는데 저장 형태와 상관없이 안정 시 glycogen의 농도는 식이 섭취에 따라 유의한 차이를 보이지 않았다. 또한 각각의 근섬유 형태에 따라 관찰한 결과 운동 후 유의한 감소를 모든 근조직으로부터 관찰할 수 있었으나 심장근으로부터 변화는 일어나지 않았다. 하지만, 운동 후 감소된 정도에는 유의한 차를 보여 운동 시 동원율에 있어 CHOW를 섭취한 경우 유의하게 높았으며 회복시 과보상을 나타냈다.
이러한 결과를 바탕으로 지방산 섭취 형태에 따른 휴식 시 glycogen의 저장 형태에는 변화가 없으며 운동 시 섭취 지방산의 형태와 무관하게 CHOW를 섭취하는 경우 동원율이 가장 크며 또한 회복시 과복상을 일어나게 하는 것으로 결론지을 수 있었다.

식이 지방산 섭취 형태에 따른 pro- 및 macro-glycogen이 운동시 사용 및 재합성에 대해 연구해 다음과 같은 결과를 도출하였다.
1) Glycogen의 형태와 상관없이 (즉, pro-glycogen 이든 macro-glycogen이든) 휴식기 근육 및 간에 저장되는 함량에는 차이를 나타내지 않 ...

식이 지방산 섭취 형태에 따른 pro- 및 macro-glycogen이 운동시 사용 및 재합성에 대해 연구해 다음과 같은 결과를 도출하였다.
1) Glycogen의 형태와 상관없이 (즉, pro-glycogen 이든 macro-glycogen이든) 휴식기 근육 및 간에 저장되는 함량에는 차이를 나타내지 않는다.
2) Liver 조직내 저장되는 pro- 및 macro-glycogen의 함량 비율은 다른 조직 (heart) 및 골격근과 비교해 균형을 이룬다.
3) 운동 후 조직 내에서 일어나는 과보상 (supercompensation) 현상은 주요 standard chow diet를 실시했을 때 발생하는 것이지 어떠한 다른 지방산의 섭취를 증가시킨다 하더라도 일어나지 않는다.
이 연구에서는 식이 지방산 섭취 형태에 따른 근 섬유 형태별 및 주요 기관 (간, 심장)에서의 pro- 및 macro-glycogen의 대사적 차이를 연구해 다음과 같은 다음과 같은 활용방안을 제시할 수 있다.
1) 운동 시 동원되는 glycogen을 식이지방산의 섭취 형태와 저장 형태에 따라 그 양상의 차이를 밝혔으므로 운동수행 시 에너지 동원 및 재합성에 유리한 glycogen을 선택적으로 사용할 수 있는 방법을 이끌어낼 수 있다.
2) 각 조직에 따른 pro- 및 macro-glycogen 대사의 차이를 밝혔으므로 대사적으로 중요한 조직에 대해 탄수화물 대사의 이상 발생에 대한 치료적 근거를 찾을 수 있도록 하였다.