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대장균 형질 전환 및 플라스미드의 DNA의 분리

실험 보고서1. 목 적- 분자 생물학의 기초재료로 이용 되고 있는 대장균 플라스미드 DNA에 대한 이해- 대장균의 형질 전환 방법에 대한 이해-플라스미드 DNA의 분리와 분리법 이해-DNA 전기영동의 원리와 이해2. 재 료플라스미드(화학 처리한) 대장균 competent cell XL1-Blue,pUC19,pBluescript Ⅱ-SK,pBmKSK4,LB배지,엠피실린,LBAMP(고체배지),유리막대,알코올,인큐베이터,클린 벤치,deep freezer전기영동 기계,원심분리기,유리막대,아이스 박스,랩,이쑤시개,10% SDS,2N NaOH ,피펫,TBE 0.5x,10x loading buffer,에탄올1. 서 론우리는 아직도 많은 불치병을 가지고 있고 치유가 가능한 병들도 엄청난 치료비를 감당 할 수 없어 치료를 포기하는 분들도 많았다 하지만 배양 시에 이산화탄소가 필요 없고 고분자 단백질을 만들 수 있는 동물 세포에 비해선 떨어지지 만 경제적으로나 만드는데 있어서 동물 세포에 비해 빠른 곤충세포를 이용해서 필요한 단백질을 얻어가는 중요한 기술을 만들었다 또한 우리가 필요한 단백질의 유전자를 가진 플라스미드를 이용하여 곤충세포에 집어넣고 필요한 단백질을 생산하는 기술은 아직 보충해야할 문제점이 많지만 우리가 살아가는데 있어서 정말 필요한 기술이 아닐 수 없다. 고로 이 실험을 통해 어떻게 플라스미드가 곤충세포에 들어가고 실험이 어떻게 되는 지 알아 보고 또한 대장균의 형질 전환방법과 거기에 사용되는 플라스미드 , DNA분리와 분리법 ,DNA전기영동에 원리를 이해 해 보도록 하자.2. 실험 방법형질전환 (heat shock)① 에펜도르프 튜브에 대장균(com. cell) 200㎕과 plasmid(pBmKSK4) 5㎕를 넣고 저온(Ice)상태에서 30분간 반응시킨다.② 반응 후 42℃에서 90초간 반응시킨다. - heat shock③ Ice에서 10분간 놓는다. - 안정화④ LB 1ml을 넣고 37℃ 인큐베이터에서 30분에서 1시간 정도 배양한다.⑤ 회복시간 후에 배양된 세균 중 100㎕를 LB(Amp+)배지에 도말한다⑥ 도말 후 37℃에서 12시간 배양한 후에 4℃에서 보관하여 활성을 떨어뜨린다.선택균주 접종① 에펜도르프 튜브 4개에 LB(Amp+)을 1ml 씩 분주한다.② LB(Amp+)배지에서 selection 된 colony 중에서 뭉치지 않은 단일colony 4개를 고른다.③ 이쑤시개를 이용하여 해당 콜로니를 찍어 넣어서 접종한다.④ 37℃ shaking incubator에서 16~18시간 배양한다.Plasmid 분리① 5000rpm에서 5분 동안 원심분리 한다.② 진공펌프를 이용해서 배지를 제거한다.* sol1 : sol2: sol3 = 1 : 2 : 1.5 비율로 첨가한다.③ Sol1(EDTA + glucose + RNAseA + Tri-Cl) 100㎕ 넣고, pellet 이 녹을 때까지 충분히 vortexing 한다.④ Sol2(0.2N NaOH + 1% SDS : 희석해서 직접 만들어서 사용했음) 200㎕ 넣고, 4~6번 inverting 한다.⑤ Sol3(SM Potassium acetate 60ml + glicial acetic asid 11ml + D.W = final 100ml) 150㎕을 넣고, 4-6번 inverting 한다.⑥ 4℃ 15000rpm에서 10분 원심분리 한다.⑦ 원심분리 후 불순물을 제외한 상증액을 새로운 에펜도르프 튜브에 따낸다(총450㎕를 넣었으므로 400㎕정도).⑧ 99% Ethanol 1ml 을 첨가하고 4℃ 15000rpm에서 15분 원심분리 한다.⑨ 원심분리 후 용액을 살살 버리고, 티슈에 뒤집어서 말린다.⑩ 70% Ethanol을 1ml 넣고, 4℃ 15000rpm에서 15분 원심분리 한다.⑪ 원심분리 후 용액을 따라 버리고, Thermo Bath에서 42℃로 5~10분 Ethanol이 제거될 때까지 말린다.⑫ 멸균수를 30㎕ 씩 넣어서 pellet을 녹인다(손으로 톡톡 치면서 잘 섞이게 녹여줌).전기영동① 미리 만들어놓은 gel(+safe view)을 연동기에 넣고, 0.5 TBE buffer를 넣는다.② 한 sample 당 plasmid 7㎕ + loading buffer 1㎕를 섞어서 젤 위에 넣는다(2-6 line).③ Size Marker(pBmKSK4) 3㎕을 1 line에 넣는다.④ 100V 25Min Run 한다.⑤ 전기영동이 끝난 후 젤이 찢어지지 않도록 illuminator 에 옮겨서 밴드를 눈으로 확인하고, 젤 사진을 찍는다.3. 실험 결과플라스미드 전기영동사진4. 고 찰이번 실험에서 저항성 유전자를 가진 플라스미드를 사용, 대장균에 주입하고, 대장균을 저항성을 가지게 하고 또한 그 저항성을 가진 대장균을 배양해서 다시 플라스미드를 뽑아내서 DNA 영동을 통해 DNA를 확인 하여 플라스미드가 저항성 획득에 관여 하였다는 것을 증명하였습니다. 단백질을 만드는데 있어서 동물세포와 원핵세포에 비해서 뛰어나게 앞서는 부분은 없지만 두 세포의 중간에 위치한 곤충세포는 경제적으로나 만드는 데 필요한 시간 그리고 고분자를 만드는데 있어서의 수정작업을 무난하게 할 수 있다는 점에서 곤충세포는 아마 미래에 과학자 아니 모든 사람들에게 밝은 미래를 줄 수 있는 세포라고 할 수 있겠습니다.

자연과학| 2010.12.18| 5페이지| 2,000원| 조회(969)

대장균 형질 전환, 플라스미드 DNA분리

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[단체급식 및 실습] 식품 속 미생물(대장균, 포도상구균,총균) 수 측정 평가A+최고예요

■ 실험목적시판되는 식품 2종의 미생물(호기성 총균, 대장균, 포도상구균) 수를 측정한다.■ 실험 준비물? 미생물 수 측정할 식품 2종류(삼각김밥, 잡채)? 3M Film(호기성 총균, 대장균, 포도상구균) 각 2매? 멸균백 2개? 900mL 멸균액 2개, 9mL 멸균액 6개? 멸균핀셋, 멸균칼? 저울? 마이크로피펫■ 실험방법? 멸균된 칼과 핀셋을 이용하여 식품의 성분이 고르게 들어가 대표성이 있도록 10g을 채취하여 멸균백에 담는다.? 멸균백에 900mL 멸균액을 넣고 으깨준다.(10-1배 희석)? 10-1배 샘플에서 1mL를 취해 9mL 멸균액에 넣고 30-40회 흔들어 섞는다.(10-2배 희석)? 10-2배 샘플에서 1mL를 취해 9mL 멸균액에 넣고 30-40회 흔들어 섞는다.(10-3배 희석)? 10-3배 샘플에서 1mL를 취해 9mL 멸균액에 넣고 30-40회 흔들어 섞는다.(10-4배 희석)? 10-2배, 10-3배, 10-4배 샘플 1mL씩 각각 3M Film(호기성 총균)에 넣어 원 안에 고르게 퍼지게 한다.? 10-1배, 10-2배 샘플 1mL씩 각각 3M Film(대장균)에 넣어 원 안에 고르게 퍼지게 한다.? 10-1배, 10-2배 샘플 1mL씩 각각 3M Film(포도상구균)에 넣어 원 안에 고르게 퍼지게 한다.? 24-48시간 배양한다.* 희석을 묽은 것부터 하면 팁 하나로 여러 번 할 수 있다.* 실험 과정 중 손 등에 의해 오염되지 않도록 주의해야 한다.■ 실험결과- 삼각김밥희석배수10?¹10?²10?³10?⁴삼각김밥총 균 수-41 (4100개/g)31대 장 균2 (20개/g)2--포도상구균4 (40개/g)1--- 잡채희석배수10?¹10?²10?³10?⁴잡채총 균 수-TNTCTNTC18(180000개/g)대 장 균212 (2120개/g)8--포도상구균386 (3860개/g)4--■ 고찰총균과 대장균은 붉은 점으로 나타나고, 포도상구균은 적자색으로 나타났다. 총균 Film의 경우 대장균 Film과 포도상구균 Film과는 달리 명확하지 않고 번지게 나타났다.너무 많이 나타난 것은 TNTC(too numerous to count)로 쓰고 더 희석된 샘플에서 값을 읽었다. 15~300개 읽혀지는 게 바람직한데 삼각김밥의 대장균 및 포도상구균, 또 잡채의 포도상구균은 이 범위에 미달되거나 초과되었다. 보다 정확한 결과를 보고자 한다면 다른 적정한 범위로 희석해서 측정해야 할 것이다.미생물 수를 측정한 두 식품, 즉 삼각김밥과 잡채를 비교해보면 잡채에서 월등하게 총균, 대장균, 포도상구균 모두 더 많이 검출되었다. 조리과정에서 더 비위생적이었거나 또는 잡채의 특성 상 뜨거운 음식과 찬 음식이 혼합되어 미생물이 증식하기 쉽다고 배웠는데 그런 이유 때문일 수도 있겠다.포도상구균은 그 자체로는 식중독과 직접적인 관련은 없으나 위생적인 정도를 나타내며, 포도상구균이 있을 경우 다른 식중독균(ex.살모넬라균)에도 오염되었을 가능성이 있다. 김밥에는 포도상구균이 1g당 100개 이하가 나와야 한다고 하셨는데 삼각김밥은 40개/g으로 이에 만족되었으나 잡채는 3860개/g로 많이 초과되어 나왔다.

자연과학| 2010.05.23| 4페이지| 1,500원| 조회(498)

대장균, 삼각김밥, 포도상구균, 잡채, 미생물 검출

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[일반물리학 및 실험] 등전위선 결과보고서

일반 물리 결과 보고서보고자 대학 과 학년 번이름 담당조교보고일자실험 제목 등전위선1. 실험 목적유리판위에 엷은 금속 막을 입힌 도체판에 전류를 흐르게 하여, 그 위에 등전위선을 그리고, 전기장과 등전위선에 관한 성질을 공부한다.2. 이론 요약전위차를 가진 두 전극 사이에는 항상 전기장이 존재한다. 전하량의 하전 입자가 전기장 내에서 힘를 받을 때, 그 점에서의 전기장은로 정의된다. 한편, 그 점의 전위는 단위 전하당의 위치에너지로 정의된다. 전기장 내에는 같은 전위를 갖는 점들이 존재한다. 이 점들을 연결하면 3차원에서는 등전위면을, 2차원에서는 등전위선을 이룬다. 전기력선이나 등전위면은 전기장 내에서 무수히 많이 그릴 수 있다. 하나의 점전하가 만드는 전기장의 전기력선은가 있는 점을 중심으로 하는 방사선이며, 등전위면은점을 중심으로 하는 동심구면이 된다.의 점전하와의 점전하가 공간에 놓여 있을 때는 전기력선과 등전위면을 그릴 수 있다.등전위면 위에서 전하를 이동시키는 데 필요한 일은이므로, 그 면에 접한 방향의 전기장 성분은 영이다. 따라서, 전기장의 방향은 그 면에 수직이다. 전기장이 일을 한다는 것은 양(+)의 전하가 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동해가는 경우이므로, 전기력선은 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 향한다. 따라서, 전기장의 방향은 그 점에서 전위가 가장 급격히 감소하는 방향이며, 그 방향으로의 미소변위를이라 하면,와사이의 관계식은또는,이다. 따라서 전기장는 등전위면(선)에 수직이 된다.은 등전위면(선)에 수직인 단위 벡터이다.얇은 도체판의 두 단자를 통해서 전류를 흘릴 때, 도체판 내에서의 전류의 유선의 방향은 전기장의 방향을 나타낸다. 이 유선에 수직인 방향에는 전류가 흐르지 않으므로 전위차도 없다. 이와 같은 점을 이은 선은 등전위선이 된다. 따라서, 도체판상의 두 점 사이에서 전류가 흐르지 않는다면, 이 두 점은 등전위선 상에 있는 점이다.3. 방법 요약1) 등전위선 측정장치를 준비한다.2) 각각의 전극체에 전원을 연결해 전류가 어느 정도(약 0.1-0.5A) 흐르게 전원을 조정하고 전원을 OFF로 놓는다.3) 검류계에 이동 검침봉과 고정 검침봉을 연결한다. 검류계의 영점조정을 한다.4) 전원을 ON으로 하고 전류계에 전류가 흐르는 것을 확인한 다음, 고정 검침봉을 적당한 곳에 고정시킨다. (전압은 약 9v로 조정, 편의상 고정 검침봉은 전극체를 잇는 선상의 어느 점에 정하는 것이 편리하다.)5) 이동 검침봉의 끝점을 적당히 이동하면서 검류계의 바늘의 이동상태를 본다. 바늘이 심하게 이동하지 않는 곳은 이동 검침봉이 고정 검침봉과 등전위인 점에 가까이 왔음을 의미한다. 다시 정밀하게 그 근처에서 움직여 가며 검류계의 바늘이 영점이 되는 위치를 찾는다. 그래프 용지에 잘 표시하여 두고 하나의 등전위점을 그린다. 여러개의 등전위점을 찾은 후 연결하여 하나의 등전위선을 그린다.(표시점이 많을수록 등전위선의 정밀도가 높아진다. 두 개의 이동 검침봉을 홀더에 끼우고 검류계에 연결하여 두 검침봉중 하나를 축으로 잡고 돌리면서 검류계의 바늘이 가장 큰 값을 가리키는 방향을 잡으면 각 점에서의 전기력선의 방향을 알 수 있다.)6) 고정 검침봉의 위치를 적당한 위치에 이동하여 놓고 5)의 실험을 반복한다.7) 전극체를 다른 모양으로 교체하여 5),6)의 실험을 반복한다.(전극체의 모양에 따라 등전위선의 형태가 달라질 수 있음을 확인할 수 있다.)4. 측정 및 분석(1) 등전위선의 plotting각각의 전극체의 모양에 대해 다른 그래프 용지에 표시한다.(2) 등전위선의 분석등전위선을 많이 그릴 수는 없었으나 알고 있던 이론처럼 전극을 중심으로 동심원의 형태를 띠고 있음을 확인할 수 있었다. 또 전극체의 형태에 따라 등전위선의 형태가 달라짐도 확인할 수 있었는데 원형인 전극체 주위에는 등전위선 또한 원형의 형태를 띠고 있는데 반해 막대 모양의 전극체 주위에는 전극체와 평행하다가 둥글게 되는 형태이었다. 두 전극체를 모두 막대 모양으로 했을 때 전극체 뒤에 등전위점을 그릴 수 있었던 것도 등전위선이 길쭉한 원형의 형태를 띠었기 때문인 것으로 생각된다. 하나는 원형, 또 다른 하나는 막대모양으로 실험한 경우에는 한개가 원형 전극체 이므로 등전위선이 앞의 경우보다 원형에 가까워 등전위점을 표시할 수 있는 범위를 벗어난 것으로 보인다.

자연과학| 2010.05.23| 3페이지| 2,000원| 조회(367)

실험, 등전위선, 전기장

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[일반물리학 및 실험] 등전위선 사전보고서

일반 물리 사전 보고서보고자 대학 과 학년 번이름 담당조교보고일자 년 월 일실험 제목 등전위선1. 목 적유리판위에 엷은 금속 막을 입힌 도체판에 전류를 흐르게 하여, 그 위에 등전위선을 그리고, 전기장과 등전위선에 관한 성질을 공부한다.2. 이 론전위차를 가진 두 전극 사이에는 항상 전기장이 존재한다. 전하량의 하전 입자가 전기장 내에서 힘를 받을 때, 그 점에서의 전기장은로 정의된다. 한편, 그 점의 전위는 단위 전하당의 위치에너지로 정의된다. 전기장 내에는 같은 전위를 갖는 점들이 존재한다. 이 점들을 연결하면 3차원에서는 등전위면을, 2차원에서는 등전위선을 이룬다. 전기력선이나 등전위면은 전기장 내에서 무수히 많이 그릴 수 있다. 하나의 점전하가 만드는 전기장의 전기력선은가 있는 점을 중심으로 하는 방사선이며(그림 1(a) 참조), 등전위면은점을 중심으로 하는 동심구면이 된다.의 점전하와의 점전하가 공간에 놓여 있을 때는 그림 1(b)와 같은 전기력선과 등전위면을 그릴 수 있다.등전위선전기력선+Q(a) (b)등전위면 위에서 전하를 이동시키는 데 필요한 일은이므로, 그 면에 접한 방향의 전기장 성분은 영이다. 따라서, 전기장의 방향은 그 면에 수직이다. 전기장이 일을 한다는 것은 양(+)의 전하가 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동해가는 경우이므로, 전기력선은 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 향한다. 따라서, 전기장의 방향은 그 점에서 전위가 가장 급격히 감소하는 방향이며, 그 방향으로의 미소변위를이라 하면,와사이의 관계식은또는,이다. 따라서 전기장는 등전위면(선)에 수직이 된다.은 등전위면(선)에 수직인 단위 벡터이다.얇은 도체판의 두 단자를 통해서 전류를 흘릴 때, 도체판 내에서의 전류의 유선의 방향은 전기장의 방향을 나타낸다. 이 유선에 수직인 방향에는 전류가 흐르지 않으므로 전위차도 없다. 이와 같은 점을 이은 선은 등전위선이 된다. 따라서, 도체판상의 두 점 사이에서 전류가 흐르지 않는다면, 이 두 점은 등전위선 상에 있는 점이다.개념보충 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1) 전기장중력장처럼 전하에 전기력이 미치는 공간을 전기장이라고 한다. 어느 한 곳에 전하를 놓으면 이 전하의 영향으로 주위가 다른 전하에 전기력을 미치게 하는 성질을 갖게 된다. 이러한 공간에 의해 전기력이 작용한다고 볼 수 있다. 이와 같이 전하 주위에 생기는 전기력이 미치는 공간을 전기장이라고 한다. 이 때 전기장의 세기(E)는 단위 양전하(q)를 전기장에 놓았을 때 양전하가 받는 힘의 크기(F)로 정의한다.이를 수식으로 표현하면 다음과 같다.이것을 바꾸어 말하면 전기장 세기가 E인 곳에 전하 q를 갖다 놓았을 때 전하가 받는 전기력의 크기 F는 이다.전기장의 세기를 쿨롱의 법칙으로 구할 수도 있다. 전하 q와 r 만큼 떨어진 곳에 시험전하 를 놓았을때, 두 전하사이에 작용하는 전기력은 이다. 그러므로, 전하 가 놓인 곳의 전기장의 세기는 다음과 같다.전기장의 세기는 크기와 방향을 갖는 벡터량이다.전기장의 방향은 양전하가 받는 힘의 방향이다.2)전기력선전기장 내에 단위 양전하를 놓고 전하에 작용하는 힘의 방향으로 전하를 조금씩 움직여 갈 때 그려지는 직선이나 곡선을 전기력선이라고 한다.전기력선의 성질은 다음과 같다.㉠전기력선은 양전하에서 시작하여 음전하에서 끝난다.㉡전기력선은 도중에 만나거나 끊어지지 않는다.㉢전기력선에서 그은 접선의 방향은 그 점에서의 전기장의 방향이다.㉣전기장의 세기는 전기력선에 수직한 단면을 지나는 전기력선의 수로 나타낼 수 있다.전기력선이 밀하게 나타나는 곳은 전기장의 세기가 크고, 전기력선이 소하게 나타나는 곳은 전기장의 세기가 작다. 즉, 전기장의 세기는 전기력선의 밀도에 비례한다.3)전위와 전위차전기장을 얘기할 때 중력장과 비교했다. 이 경우에도 중력장내의 물체의 운동을 얘기할 때 중력에 의한 위치 에너지를 사용했듯이 전기장에 놓인 전하에 대해서도 전기력에 의한 위치 에너지를 생각할 수 있다. 중력장에서 질량 m인 물체를 높이 h만큼 높이려면 만큼 일해야 한다. 이와 같이 전기장에서 양전하를 전기장과 반대 방향으로 옮기려면 외부에서 일을 해 주어야 한다. 즉 양전하를 전기장내의 기준점으로부터 어느 점까지 옮기는데 필요한 일의 양을 그 전하가 갖는 위치 에너지라고 이해하면 쉽다. 즉 단위 양전하가 갖는 전기적 위치 에너지를 전위라고 정의한다.중력장에서 물체의 위치 에너지가 높이에 따라 다른 것처럼 전기장에서도 전하가 갖는 위치 에너지도 위치에 따라 다르게 된다. 기준점으로부터 서로 다른 두 점의 전위가 다를 때 이 두 점의 전위의 차이를 전위차 또는 전압이라고 한다. 두 점 사이의 전위차 V는 단위 전하당 한 일의 양이므로 전하 q를 다른 한 점으로 옮기는데 필요한 일의 양이 라 하면 전위차 V는 다음과 같다.1C의 양전하를 옮기는데 1J의 일이 필요할 때, 두 점 사이의 전위를 1볼트(V)라고 하고, 이것은 전위차 또는 전압의 단위로 사용한다. 질량이 m이고 전하량이 q인 입자가 전위차 V로 가속될 경우에 전기적 위치 에너지는 모두 입자의 운동 에너지로 변한다. 이 때 속력이 0에서 v로 변화되었다면 다음과 같은 관계가 성립된다.양전하 q를 전기장 E 속에서 전기장의 방향과 반대쪽으로 거리 d만큼 옮기는데 필요한 일 은 이다.이 때 거리 d사이의 전위차가 V라면 이 일은 다음과 같이 표현될 수 있다.이므로그러므로 전기장의 세기와 두 판 사이의 거리에는 다음과 같은 관계가 성립한다.따라서 전기장의 단위는 또는 가 된다.4)등전위면지도에서 높이가 같은 지점을 연결한 등고선과 같이 전기장에서 전위가 같은 점을 연결한 선(면)을 등전위선(면)이라고 한다. 등전위선(면)의 성질은 다음과 같다.㉠등전위선(면)의 모든 점은 전위가 같으므로 전위차는 0이다.㉡등전위선(면)을 따라 전하를 이동시킬 때 전하에 작용하는 전기력의 방향과 이동방향이 수직이므로 일의 양은 0이다.㉢전기력선과 등전위선(면)은 서로 수직이다.㉣등전위면이 밀하게 나타난 곳은 전기장의 세기가 세고 소하게 나타난 곳은 약하다.- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -3. 실험 장치등전위선 측정장치, 검류계, 전원장치, 고정 검침봉, 이동 검침봉, 여러 모양의 전극4. 실험 방법1) 등전위선 측정장치를 준비한다.2) 각각의 전극체에 전원을 연결해 전류가 어느 정도(약 0.1-0.5A) 흐르게 전원을 조정하고 전원을 OFF로 놓는다.

자연과학| 2010.05.23| 7페이지| 2,000원| 조회(274)

등전위선, 전기장, 일반 물리학

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[고급영양학] 초저열량 식이요법 (VLCD, very low calorie diet)

초저열량 식이요법 (VLCD, very low calorie diet)[정의 및 작용원리]=================================================■ 정의초저열량식이(very low calorie diet, VLCD)는 하루에 400-800kcal의 열량을 섭취하는 것으로 정의하고 있다.■ 발전과정초저열량식이는 1929년 Evans이 최초로 사용하였으며, 8주동안 400kcal/d (50g protein, 12g fat, 12g catbohydrate)의 식사로 9.9kg의 체중감소효과를 보고하였다.1950년대까지 초저열량식이에 관한 연구는 활발하게 이루어지지 않았으나 1996년 Bollinger 등에 의해 질소의 손실을 줄이기 위해 40-60g의 달걀 단백을 보충하여 질소 균형을 유지시켜 lean body mass의 손실을 최소화하였고, 1973년 Blackbum 등은 살코기와 달걀 알부민을 이용하여 체내 단백질 손실을 절약하는 단백질 절약작용 보완식이 (protein-sparing modified fast(PSMF))을 만들었는데, 이들은 질소균형을 유지하기 위해 ideal body weight kg당 1.2-1.5g의 단백질을 섭취해야 한다고 주장하였다.그 후 미국의 Genuth 등 영국의 Howard 등은 여기에 탄수화물의 섭취(30- 45g/day)를 첨가하였다. 이들은 탄수화물의 첨가가 단백질의 절약을 극대화하고 전해질 균형을 유지할 수 있다고 주장하였다. 1970년대 후반 "Last Chance Diet" 출현하여 일반 대중에게 많은 관심을 가졌는데, 단백질원으로 겔라틴과 콜라겐의 가수분해 물질을 이용한 액상단백질식이(liquid protein diet)를 사용하였다. 1977년에 100,000명의 사람들이 1개월 이상 다른 보충식사 없이 이 액상단백질식이를 사용하였고, 그 결과 1978년 1월 부작용으로 60명이 사망하였다고 FDA에 보고되었다. 이들은 저생물가 단백질과 비타민, 무기질의 부족, 액상단백질식이안에 밝5 정도 된다고 한다)· 권장량에 부합되는 비타민과 미네랄(특히 칼륨과 마그네슘) 반드시 포함 → lean body mass 보존, 케톤혈증 및 질소와 전해질 손실 방지· 필수 지방산을 포함한 소량의 지방(필수 지방산은 지방조직에서 충분히 보충할 수 있으므로 많은 양의 보충은 필요하지 않다.)· 섬유소 첨가 → 변비예방(최근에는 섬유소의 양에 대해서도 관심이 많다. 섬유소는 초저열량 식이요법의 흔한 부작용인 변비를 예방한다. 과거 기술적인 문제로 섬유질의 첨가가 어려웠으나, 최근에는 기호에 맞는 맛을 내는 다양한 섬유소의 첨가(추천하는 양은 10 g )가 가능하게 되었다.)초저열량 식이요법 시작 첫 2주간의 체중 감소는 주로 체 수분과 글리코겐 (glycogen)의 감소에 기인한다. 2주간의 초저열량 식이요법을 시행한 박등의 연구에서는 2주 후 제지방량의 감소 (1.6 kg)와 체지방량의 감소 (3.6 kg)비는 25:56 정도를 보여 주었다. 초저열량 식이요법과 운동을 병행하는 경우, etaanalysis 결과 다소간의 제지방 보존 효과가 있다고 한다.1) 단백질 대사? 밤사이 뇌 대사에 이용되는 포도당은 유일하게 간에서만 생산, 이 양은 하루 125g으로 간의 글라이코겐 저장량을 초과, 만약 12~14시간이상 단식하면 근육의 알라닌 등의 아미노산을 급원으로 간에서 포도당을 생산하여 정상적인 혈당농도가 유지.? 초저열량식사에서는 단식에 비해 질소손실과 lean body mass의 손실이 적다.? 초저열량식사를 시작하는 처음 2~3주 동안은 질소의 손실이 많다가 점진적으로 감소된다. 양의 질소균형을 유지하기 위해서는 하루 60~70g의 단백질 섭취가 필요.단백질 결핍은 사망을 초래 할 수도 있어 체단백 유지가 중요하게 강조되고 있다.? 체중이 감소되고 다시 증가될 때 체구성은 변해서 lean body mass는 줄어들고 반대로 지방량은 많아진다.밤사이 뇌 대사에 이용되는 포도당은 유일하게 간에서만 생산된다, 이 양은 하루 125g으로 간의 글라이코겐 저장량을 상태에서 이전의 식사를 섭취하게 되면 과다한 열량으로 쉽게 체중이 증가되며 다시 섭취 열량을 제한하여도 체중이 쉽게 감소되지 않는다. 그러나 초저열량식사를 사용하는 대부분의 사람들은 고도비만 환자가 아니면서도 스스로 선택하여 따르고 있으며, 비만이 아닌 경우에는 lean body mass의 손실이 상대적으로 많고, 지속적인 질소 균형 파괴로 위험성이 높으므로 주의가 요구된다,2) 탄수화물 섭취와 전해질? 초저열량식이는 최대한의 단백질 보존, 전해질 보유, 케톤증과 요산혈증의 방지를 위해서 약간의 탄수화물이 필요하다는 가정하에 40~60g의 탄수화물을 함유하고 있다.? 열량 제한시 탄수화물 섭취의 감소는 에너지원으로 지방을 사용하게 되며 이로 인해 케톤산을 형성, 배설시키며 이 때 수분과 음이온도 함께 배설된다. 혈중 인슐린 감소와 글루카곤 증가는 글리코겐 분해를 촉진하고 포도당신생을 증가시키며 나트륨의 재흡수 감소와 전해질의 소변배설을 증가시킨다.→ 이러한 현상에 의해 첫째주에 빠른 속도로 체중이 감소되고 이뇨현상이 나타나며 무기질(칼슘, 아연, 칼륨) 배설이 증가된다.? 시판되는 초저열량식이 처방에는 하루에 필요한 양의 비타민과 무기질이 충분히 포함되어 있어야 한다.초저열량 식사에서 탄수화물 사용여부와 양에 대해서는 의견이 다양하다. 탄수화물을 완전히 제거하자는 견해는 탄수화물을 섭취하지 않는 경우 혈중 인슐린 농도의 저하로 케톤증을 일으키고 뇌에서는 열량원으로 케톤을 사용하여 체단백 손실을 막을 수 있다는 주장이다. 그러나 오늘날 상품화된 초저열량 식사는 최대한의 단백질 보존, 전해질 보유, 케톤증과 요산혈증의 방지를 위해서 약간의 탄수화물이 필요하다는 가정하에 40~60g의 탄수화물을 함유하고 있다.열량제한시 탄수화물 섭취의 감소는 에너지원으로 지방을 사용하게 하며, 이로 인해 β-hydroxybutyrate나 acetoacetate 등의 케톤산을 형성, 배설시키며 이때 수분과 음이온도 함께 배설된다. 또한 혈중 인슐린 감소와 글루카곤 증가는 글리코겐 분 안정시 대사율은 시작 3일에 이미 8%나 감소된다고 알려져있다. 열량제한을 5~6주로 장기화하면 안정시 대사율이 계속적으로 감소되어 안정시 대사율 감소와 체중감소가 불일치하게 된다, 대사율 감소는 열량제한을 중지한 후에도 지속되어, 체중감소 후에 신속히 체중이 재증가되는 원인이 될 수 있다.4) 호르몬의 변화? 초저열량식이에서 대사율의 감소를 T3가 조절한다고 추정한다.? 인슐린은 T3합성과 교감신경계의 활성도를 자극하여 대사율을 조절한다는 것도 보고되고 있다.대사율 조절에 갑상선 호르몬의 중요성은 오래전부터 알려졌으며, 단식과 저열량-저당질 식사에서 혈중 갑상선 호르몬이 감소되어 단식 첫 주에 혈중 T3의 농도가 40% 이상 감소된다. 혈중 T3(triidothyronine)의 감소와 안정시 대사율 감소가 함께 나타나므로 초저열량 식사에서 대사율의 감소를 T3가 조절한다고 추정한다. 이 경우 갑상선 호르몬의 투여는 대사율의 감소를 방지할 수 있으나 체중 감소 기간에 lean body mass의 손실을 증가시킨다, 갑상선 호르몬은 체구성 단백과 근육단백 분해를 촉진시키므로 T3의 감소는 단식이나 초저열량식사에서 lean body mass를 보존하는 적응기능을 가진다고 한다. 안정시 대사율을 조절하는 체액성 인자가 알려지고 있는데 저열량 식사 동안 L-dopa를 투여하면 T3가 저하되어도 대사율이 유지된다. 과식시에 노르에피네프린의 체내 교체율은 증가되며, 저열량 식사 섭취시에는 저하된다. 또한 인슐린은 T3합성과 교감신경계의 활성도를 자극하여 대사율을 조절한다는 것도 보고되고 있다.[실제 및 효과]=======================================================■ 대상초저열량 식이요법은 일반적인 식이 요법에 실패한 체질량지수(BMI, body mass index)가 30 kg/m2 이상 (비만도 30%이상)의 고도 비만 환자나, 인슐린비의존성당뇨병, 고혈압, 고지혈증 등 비만으로 인한 관련 질환이 동반된 환자들에게 사용할 수가 되면서부터 규칙적 운동을 시작한다. 심한 섭취 제한 후에 음식 섭취량을 갑자기 늘리는 것은 체내 전해질 불균형과 대사율의 증가를 초래하여 부정맥, 급성 담낭염과 췌장염을 일으킬 수도 있어 지속적인 주의가 필요하다, 급격한 체중 감소 후 최소한 3~4개월 동안, 이상적으로는 6~12개월에 걸쳐 행동 심리치료 및 영양지도가 권장된다.저혈압을 예방하기 위해 일일 수분을 약 2L가량 마시도록 하고 변비를 예방하기 위해 대변 완화제를 사용할 수 있다.■ 실제 사례Scientific Committee for Food(SCF)는 체중조절용 제품을 다음과 같이 분류하고 있다. 식사대용식 제품은 초저열량식과는 차이가 있다. 초저열량식이 상업용 제품에만 전적으로 의존하는 것과는 달리 식사대용식의 경우 1~2끼만을 대체하는 것이므로 영양적으로 균형을 이루고 있기는 하지만 초저열량식 제품처럼 영양적으로 완전하여야 할 필요는 없다.1) VLCD 제품만으로 하는 경우ex. Slim-Fast (Weight Loss and Lipid Changes with Low-Energy Diets: Comparator Study of Milk-Based versus Soy-Based Liquid Meal Replacement Interventions)(논문 내용 추가 예정), optifast, modifast,2) 식사대용식(Meal replacements)과 일반식을 혼용하는 경우ex. 최승 다이어트 락(樂) (장유경 외. 산야초 추출물을 함유한 식사 대용식을 이용한 초저열량 식사요법이 성인 비만 여성들의 체중감량과 건강 개선에 미치는 영향, 한국식품영양과학회지, 1:57-65, 2005)3) 일반식으로만 하는 경우ex. 박원일. 한국식 초저열량 식이요법의 비만치료 효과, 대한내과학회지, 3:250-257, 2002- 목적 : 비만치료에 사용되는 초저열량 식이요법을 전통적인 한국음식으로 제공하여 그 안전성 및 치료 효과를 관찰하였다.기존의 초저열량 식이요법의 중도 포기율은 초저열량 식사가 분말

자연과학| 2010.04.25| 18페이지| 2,500원| 조회(786)

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