L-arginine 투여가 에너지 대사 및 운동수행능력에 미치는 영향

Abstract

본 연구는 L-arginine을 6주간 투여하였을 때 에너지대사 및 운동지속시간에 미치는 영향을 관찰하고자 하였다. 동물실험은 수컷 흰쥐 30마리를 세 그룹으로 나누어 통제집단(control group), L-arginine 투여집단(L-arginine treated group), L-NMMA투여집단(NG-monomethyl-L-arginine treated group)으로 구분하였다. 6주 동안 매일 오전 9시에 L-arginine투여집단과 L-NMMA투여집단에게 각각 단위체중(kg)당 L-arginine은 10 mg/kg/day, L-NMMA은 5 mg/kg/day을 구강 내 투여하였다. 본 연구결과에서 혈중 인슐린 및 글루코스 농도는 L-arginine 투여집단이 유의하게 높았고 L-NMMA투여집단이 가장 낮은 결과를 보였다. 비복근과 가자미근에서 글리코겐, 글리코겐 합성효소, 산화질소 그리고 nNOS발현도 L-arginine 투여집단이 유의하게 가장 높았으며, L-NMMA투여집단은 가장 낮게 나타났다. 운동지속시간도 L-arginine 투여집단, 통제집단, L-NMMA투여집단 순이었다. 이러한 결과로 장기간의 L-arginine 투여가 nNOS 발현을 활성화시켜 NO 생성의 증가를 가져와 지구성운동시 골격근에 글루코스 섭취를 조절하는 요인으로 작용함으로써 운동지속시간 증가에 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 그리고 인체실험에서는 핀 수영선수 9명을 대상으로 하였다. 동일 피검자에게 Placebo섭취와 L-arginine(GNC co., USA)를 구분하여 섭취물질에 따른 변화를 관찰하는 반복측정 실험설계를 채택하였다. L-arginine 섭취 시 6주 동안 매일 아침식사와 함께 체중당 100 mg을 250 ml의 물과 함께 섭취케 하고 Placebo 섭취 실험 에서는 L-arginine 섭취 실험과 같은 양의 물에 인공감미료를 용해시켜 같은 시간에 섭취하도록 하였다. 본 연구 결과에서 L-arginine 섭취는 Placebo 섭취보다 호흡상과 글루코스가 증가되었고, 젖산은 감소됨으로써 운동지속시간이 6.3분 정도 증가하였다. 중성지방과 인슐린은 섭취 물질 간에 차이가 없었다. L-arginine 섭취의 경우 글루카곤은 운동 15분과 60분에 증가되었고, 유리지방산은 Placebo 섭취 보다 감소되었다. 따라서 장기간 L-arginine 섭취는 간에서의 글루코스 공급을 증가시키고 NO 생성을 활성화시켜 골격근에 글루코스 섭취를 조절함으로써 운동지속시간을 연장시키는데 유효할 수 있다고 생각된다. 연구결과는 다음과 같다. 1. 혈중 인슐린은 L-arginine 투여군과 L-NMMA 투여군 및 통제군 사이에 통계적인 유의차가 나타났으며, L-NMMA 투여군과 통제군 사이에 통계적인 유의차가 나타났다. 2. 혈중 글루코스는 L-arginine 투여군과 L-NMMA 투여군 및 통제군 사이에 통계적인 유의차가 있었으며, L-NMMA 투여군과 통제군 사이에 통계적인 유의차가 나타났다. 3. 비복근 글리코겐은 L-arginine 투여군과 L-NMMA 투여군 및 통제군 사이에 통계적인 유의차가 있었으며, L-NMMA 투여군과 통제군 사이에 통계적인 유의차가 나타났다. 4. 비복근 글리코겐 합성효소는 L-arginine 투여군과 L-NMMA 투여군 및 통제군 사이에 통계적인 유의차가 있었으며, L-NMMA 투여군과 통제군 사이에 통계적인 유의차가 나타났다. 5. 비복근 NO는 L-arginine 투여군과 L-NMMA 투여군 및 통제군 사이에 통계적인 유의차가 있었으며, L-NMMA 투여군과 통제군 사이에 통계적인 유의차가 나타났다. 6. 비복근 NOS는 L-arginine 투여군과 L-NMMA 투여군 및 통제군 사이에 통계적인 유의차가 있었으며, L-NMMA 투여군과 통제군 사이에 통계적인 유의차가 나타났다. 7. 가자미근 글리코겐은 L-arginine 투여군과 L-NMMA 투여군 및 통제군 사이에 통계적인 유의차가 있었으며, L-NMMA 투여군과 통제군 사이에 통계적인 유의차가 나타났다. 8. 가자미근 글리코겐 합성효소는 L-arginine 투여군과 L-NMMA 투여군 및 통제군 사이에 통계적인 유의차가 있었으며, L-NMMA 투여군과 통제군 사이에 통계적인 유의차가 나타났다. 9. 가자미근 NO은 L-arginine 투여군과 L-NMMA 투여군 및 통제군 사이에 통계적인 유의차가 있었으며, L-NMMA 투여군과 통제군 사이에 통계적인 유의차가 나타났다. 10. 가자미근 NOS는 L-arginine 투여군과 L-NMMA 투여군 및 통제군 사이에 통계적인 유의차가 있었으며, L-NMMA 투여군과 통제군 사이에 통계적인 유의차가 나타났다. 11. 최대수영시간은 L-arginine 투여군과 L-NMMA 투여군 및 통제군 사이에 통계적인 유의차가 있었다. 12. 호흡상은 Placebo 섭취보다 운동 30분부터 60분까지 L-arginine 섭취에서 유의하게 증가 하였다. 13. 혈중 글루코스 농도는 L-arginine 섭취가 Placebo 섭취 보다 운동 15분부터 60분까지 유의하게 증가하였다. 14. 젖산농도는 운동 15분과 45분 및 60분에 L-arginine 섭취가 Placebo 섭취 보다 유의하게 감소되었다. 15. 중성지방 농도는 섭취물질 간에 차이가 없었다. 16. 유리지방산 농도는 운동시작과 30분에 Placebo 섭취가 L-arginine 섭취 보다 낮은 것으로 나타났다. 17. 인슐린 농도는 L-arginine 섭취와 Placebo 섭취에서 안정시와 운동시 증가되는 경향을 보였으나 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 18. 글루카곤농도는 운동 15분과 60분에 유의하게 증가하였다. 19. 운동지속시간은 L-arginine 섭취가 평균 6.3분 정도 유의하게 증가되었다.

이상의 결과를 종합해 볼 때 L-arginine을 6주간 정기적으로 투여하였을 때 동물실험의 경우 골격근에서 nNOS 발현을 활성화시켜 NO 생성의 증가를 통해 글리코겐 농도가 증가됨으로써 운동지속시간이 증가되었으며, 인체실험에서는 간에서 글루코스 공급을 증가시키고 NO 생성을 활성화시켜 골격근에 글루코스 섭취를 조절함으로써 운동지속시간을 연장시키는데 유효할 수 있다는 결론을 도출하였다.