미토콘드리아 전자전달계의 인위적 차단과 유산소 훈련이 항산화 체계 및 에너지 대사에 미치는 영향

백일영. 미토콘드리아 전자전달계의 인의적 차단과 유산소 훈련이 항산화 체계 및 에너지 대사에 미치는 영향. 운동과학, 제11권 제2호, 315-334, 2002. 본 연구의 목적은 장기간의 유산소 훈련과 전자전달 저해제인 rotenone 투여가 항산화 효소활성, 그리고 지질과산화 정도에 미치는 영향을 처치 그룹별로 비교하고, 전자 전달계의 저해에 의해 일어나는 에너지 기질의 이용변화 차이를 비교 연구하는데 있었다. 본 연구는 SD(Sprague-Dawley) 계열의 수컷 흰쥐 80마리를 대상으로 하였으며, 모든 실험동물의 사육 및 훈련은 Y대학교 의과대학 실험 동물부의 사육실과 임상실험실에서 실시하였으며, 1주간의 환경 적응 기간 후, 8주간의 본 훈련을 주 5일씩 실시하였다. Rotenone 투여는 실험동물 1㎏당 2.5㎎을 올리브 오일에 녹여 zonde를 이용한 경구투여를 사용하였다. 채혈은 복부 대동맥의 동맥혈에서 실시하여, MDA, GPX, SOD, 젖산, 글루코스, 지방산을 분석하는데 사용하였다. 본 실험의 결과는 SPSS 통계 package를 이용하여 그룹간, 시기간에 유산소 훈련과 전자전달 저해제 투여에 따른 항산화 효소, 지질 과산화, 에너지 대사의 변화형태 비교를 위해 반복 측정에 의한 이원 변량분석법(Tow-way Repeated Measurement of ANOVA)을 이용하여 분석하였고, Scheffe의 사후 검증법으로 평균치를 검색하였으며(p<.05), 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 안정시 혈중 MDA 농도는 rotenone 투여+훈련군과 rotenone 투여군이 통제군과 훈련군에 비해 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<.05). 둘째, 혈중 젖산 농도는 운동직후 통제군과 rotenone 투여군, 그리고 통제군과 rotenone 투여+훈련군에서 통계적으로 유의한 차이가 나타났으며(p<.05), rotenone 투여군과 rotenone 투여+훈련군에서 안정시와 운동직후에 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<.05). 셋째, 혈중 글루코스 농도는 운동직후 rotenone 투여군과 훈련군, 그리고 훈련군과 rotenone 투여+훈련군에서 통계적으로 유의한 차이가 나타났으며(p<.05), rotenone 투여군과 rotenone 투여+훈련군에서 안정시와 운동직후에 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<.05). 넷째, 혈중 지방산 농도는 운동직후 rotenone 투여+훈련군과 훈련군, 그리고 통제군과 rotenone 투여군에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<.05). 결론적으로 전자 전달계 복합체 I을 차단하는 장기간의 rotenone 투여는 안정시 지질과산화를 증가시키고, GPX 및 SOD의 부분적인 증가에 영향을 미치는 것을 발견 할 수 있었으며, 훈련에 의한 항산화 효소 방어 체계의 긍정적인 효과도 GPX의 두 훈련 조건에서 나타나고 있는 것을 볼 수 있었다. 또한 선행 연구들과 마찬가지로 rotenone의 장기간 투여는 젖산 축적과, 탄수화물 이용의 증가, 그리고 지방산 산화의 감소를 일으킬 수 있는 rotenone 투여의 특성을 나타내는 직접, 그리고 간접적인 증거들은 제시할 수 있었지만, 훈련에 의해 일어날 수 있는 기질 대사의 특성을 반영하는 증거는 본 연구의 실험 조건에서는 찾을 수가 없었다. 따라서 장기간의 rotenone 투여는 지질 과산화를 통한 세포의 손상을 일으키며, 일부 항산화 체계를 자극하는 효과도 있고, 에너지 기질의 이용을 탄수화물에 더 의존하게 할 조건을 제공하고 있으며, 훈련에 의해 이러한 효과가 일부 제한되고 있다는 결론을 내릴 수 있었다.