Effects of Dietary Chitosan on Blood and Tissue Levels of Lead, Iron, Zinc, and Calcium in Lead Administered Rats

납 투여 흰쥐에서 혈액과 조직의 무기질 함량에 미치는 키토산의 섭취효과

Chitosan, which is a biopolymer, composed of glucosamine units linked by β-l, 4 glycoside bonds, is rich in shells of crustacean such as crabs and shrimps. We examined effects of dietary chitosan on blood and tissue levels of lead, iron, zinc and calcium in lead administered rats. Male Sprague-Dawley rats were divided into 4 groups (n=32). Basal diet group was fed 3% cellulose diet and lead administered groups were fed 0%, 3% and 5% chitosan diets, respectively for 8 wks. To lead administered groups, lead (20㎎/day) was given three times per week by oral injection. Blood, liver, kidney and femur were collected for lead, iron, zinc, and calcium analyses. There was no significant difference in weight gain and food intake among groups. Blood and femur lead levels were lower in lead administered groups fed 3% and 5% chitosan diets than in lead administered control (0% chitosan diet) group (p＆lt;0.05). Blood and liver levels of iron and zinc in lead administered group fed 5% chitosan diet were significantly lower than those in basal diet group (p＆lt;0.05), but those in lead administered group fed 3% chitosan diet were not significantly different with those in basal diet group. These results show that chitosan diets have beneficial effects on lowering the accumulation of lead, but high chitosan diet may have negative effects on mineral levels.

본 연구에서는 납을 경구투여 (20㎎/day)하고 3% 또는 5% 키토산 식이를 8주간 섭취하였을 때 혈액과 조직 (간, 신장 대퇴골)에서의 납 함량과 무기질 (철, 아연, 칼슘) 함량을 조사하였다 첫째 실험동물의 체중증가량, 식이섭취량과 식이 효율은 모든 실험 군간에 유의적 인 차이를 보이지 않았다. 둘째 혈액의 납 농도는 키토산을 섭취한 군이 섭취하지 않은 군에 비해서 감소하였다(p＆lt;0.01). 혈액의 철과 아연은 Pb-C5군(납 20m/day 투여 ,5% 키토산 식이군)에서 정상 대조군(N군)에 비해 감소하였으나 3%키토산 식이군에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다(p＆lt;0.05). 혈액의 칼슘농도는 납을 투여 한 군이 납을 투여하지 않은 군에 비해서 감소하였다(p＆lt;0.05). 셋째간의 납 농도는 키토산 섭취 수준에 따른 영향이 없었다. 간의 아연과 칼슘 농도는 Pb-C5군(납 20 m/day 투여, 5% 키토산 식이군)에서 정상 대조군(N군)에 비해 감소하였으나 3% 키토산 식이군에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다(p＆lt;0.05).넷째 신장의 아연 농도는Pb-C5군(납 20㎎/day 투여, 5% 키토산 식이군)에서 가장 낮았으나 철과 칼슘은 군간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 다섯째 대퇴골의 납 함량은 키토산을 섭취한 군이 섭취하지 않은 군에 비해서 감소하였으며 대퇴골의 파단력은 정상 대조군(N군)에 비해서 납 투여군에서 감소하였다 대퇴골의 칼슘은 납 투여에 의해서 감소하였으나 키토산 섭취 수준에 따라서는 영향을 받지 않았다. 결론적으로 본 연구에서는 납 투여에 의해서 증가된 혈액과 조직(간, 신장, 대퇴골)의 납 함량이 키토산 섭취에 따라서 감소하는 경향을 보였으며 특히 혈액은 유의적인 감소효과를 나타내어 키토산이 중금속의 흡수를 방해함을 알 수 있었다. 또한 납 투여에 따라 무기질의 수준도 다소 감소하는 경향을 보였는데 키토산에 의해서도 역시 감소하는 경향을 나타냈다. 특히 5%키토산 식 이 군에서 는 정 상 대조군(N군)보다 유의적인 감소를 나타냈으나 3% 키토산 식이군에서는 유의적인 차이를 보이지 않은 것으로 볼 때 키토산의 수준에 따라 무기질에 미치는 영향이 다르게 평가되었다 그러므로 키토산의 섭취 시 적절한 키토산의 수준과 무기질의 영양상태를 충분히 고려해야 할 것으로 사료된다.