《현대과학기술의 빠른 발전은 기초과학의 성과에 토대하고있으며 과학기술분야에서의 자립성은 기초과학분야에서부터 시작됩니다.》 (
여기에서는 동물의 성장과 발육, 물질대사에 미치는 규소(Si)원소의 역할에 대하여 서술하려고 한다.
규소는 동물들의 성장과 발육, 물질대사를 촉진하는 작용을 한다.
우리 행성에 살고있는 사람들에게 있어서 규소는 매우 중요한 원소이다. 지구의 겉면을 이루고있는 기본원소가 규소인것으로하여 흔히 사람들은 규소를 무기계의 왕이라고 말한다.
최근 과학자들속에서 지난 시기에는 생물체의 물질대사에서 역할이 보잘것없는것으로 확정되였던 광물질원소들에 대한 관심이 높아지고있다. 그 원소들에 바로 규소원소(Si)가 속한다.
학자들의 연구자료에 의하면 식물류인 쇠뜨기(속새류), 양치류, 벼목식물류들의 회분에서 50%이상, 바늘잎나무 잎의 회분에서 84%가 이산화규소(SiO2)라고 한다.
학자들의 견해에 의하면 규소가 동물체의 뼈조직, 심장, 간장, 콩팥, 비장들에 많다고 한다. 동물체에서 규소의 기본저장고는 뼈조직(33.4%), 근육조직(34%), 가죽(8.5%)이라고 한다.
그러나 동물체에서 규소의 생리적역할, 하루먹이에서 규소의 적용기준에 대한 문제, 영양물질의 소화와 흡수, 축산물의 질에 미치는 영향 등은 아직 축산실천에서 매우 적게 연구되였다.
문헌자료들을 종합하여 보면 양, 소, 돼지를 비롯한 몇가지 동물들의 일부 조직들을 대상으로 규소포함량에 대한 비교연구를 진행하였는데 결과 규소가 많은 량 포함된것은 결합조직, 페, 선(신상선, 갑상선, 12지장선, 흉선, 림파절), 눈의 홍채와 각막, 대동맥, 기관, 삭뼈, 뼈, 힘줄, 이발법랑질들이라는것을 알수 있다.
우리는 병아리(Gallus gallus domesticus) 몸무게 243g, 20d나이 개체, 토끼(Oryctolagus cuniculus domesticus) 몸무게 423g, 30d나이 새끼, 흰쥐(Rattus norvegicus var. albinus) 몸질량 61.3g, 30d나이 새끼시험동물들을 선발하여 2개의 무리로 나누고 시험무리의 개체들에는 30일동안 결정아미노산과 비타민을 주면서 규소결핍먹이조건을 유지한 후 성장특성과 뼈발육상태를 대조무리와 대비하여 관찰하였다.
우선 토끼의 성장과 뼈발육에 미치는 영향을 연구하였다. 결과 30일동안 규소결핍상태를 유지한 토끼 시험무리에서 몸질량은 741g으로 측정되였는데 대조무리에 비하여 84.2%였으며 경골의 직경과 길이는 각각 3.9㎜, 51.6㎜로서 대조무리에 비하여 각각 81.3%, 86.0%(P＜0.05)로 발육하였다.
그리고 시험무리의 개체들에서는 털들의 광택이 없고 빠지거나 부러져 우리바닥에 많이 널려있었다.
또한 병아리의 성장과 뼈발육에 미치는 영향을 관찰하였다. 결과 30일동안 규소결핍상태를 유지한 시험무리에서 몸질량은 524.4g으로 측정되였는데 대조무리에 비하여 83.1% 밖에 도달하지 못하였으며 경골의 직경과 길이는 각각 5.9㎜, 75.2㎜로서 대조무리에 비하여 각각 81.9%, 82.5 %로 발육하였다.
그리고 시험무리의 병아리들에서 특징적인것은 전반적인 날개느러지기가 나타나면서 서로 다른 개체의 털과 깃을 쪼아주어 여러 부위에 상처를 입히는 현상이 심하게 나타나 더이상 시험을 진행하기 어려운것이였다.
이와 같이 동물체의 뼈발육에서 규소의 결핍은 치명적인 영향을 미치였다.
또한 소화기관발육상태는 배합먹이를 먹인 무리를 대조로, 규소결핍먹이조건을 지어준 무리를 시험무리로 설정하고 30일동안 시험한 후 매 무리의 선위와 근위질량,취장과 간장의 발육상태를 조사하였다.
규소결핍먹이를 먹은 시험무리 병아리의 몸질량에 대한 비률은 대조무리에 비하여 선위에서 81.5%, 근위에서 81.1%, 간장에서 81.3%, 취장에서 81.6% 였다.
또한 소화관의 영양물질흡수능력에 미치는 영향을 연구하였다. 시험동물 흰쥐(Rattus norvegicus var. albinus) 몸무게 61.3g, 30일나이 새끼의 시험무리에 규소결핍먹이조건을 30일동안 지어준 후 시험무리개체들에서 소화기관(식도, 위, 12지장, 굵은밸, 곧은밸)의 근육층과 점막밑층에서 1mm2당 NO-성신경원들의 평균수를 대조무리와 대비관찰하였다. NO-성신경원들의 발색에는 NADPH에 의한 신경조직화학적방법을 적용하였다.
시험무리의 근육층에서 NO-신경원들의 신경세포수는 평균 293.5개/mm2로서 대조무리에 비하여 83.0% 였고 점막밑층에서 신경세포수는 평균 273.5개/mm2로서 82.9%였다. 이것은 소화기관들의 기능적인 활성에 미치는 규소의 영향에 대하여 직관적으로 보여주는 조직화학적증명으로 된다.
또한 규소가 취장에서 분비되는 소화효소들인 트립신, 아밀라제, 리파제의 활성에 미치는 영향을 연구하였다.
규소결핍먹이를 먹인 시험무리의 병아리들에서 대조무리에 비한 트립신의 활성은 15.0u/g(85.4%), 리파제와 아밀라제의 활성은 각각 13.6u/g(86.3%), 28.9u/g(85.2%) (p＜0.05)였다.
시험결과는 규소가 동물체의 소화기능에 미치는 효소학적증명으로 된다.
또한 규소가 피의 몇가지 지표에 미치는 영향을 연구하였다.
규소결핍먹이를 먹인 시험무리토끼들에서 혈장단백량은 5.44±0.17g/L(81.0%), 혈청알부민값은 3.16±0.16g/L(80.7%), 혈청글로블린값은 2.18±0.03(81.3%) (p＜0.05)로 떨어졌다.
30일동안 규소결핍상태를 유지한 시험무리토끼들에서와 대조무리의 개체들에서 백혈구상들을 검사 및 분석하였다. 규소결핍먹이를 먹인 시험무리의 개체들에서 백혈구수는 (6.37±0.13)*103개/mm3로서 대조무리에 비하여 83.4%로 떨어졌다.
병아리에서 혈장단백질함량 측정결과 시험무리에서 혈장단백량은 대조무리에 비하여 82.3%(3.43±0.14/g/L), 알부민과 글로불린은 각각 2.03±0.09g/L(81.6%), 1.35±0.08g/L(81.5%)였다.
병아리의 시험무리와 대조무리의 개체들에서 백혈구상을 측정한 결과 시험무리의 개체들에서 백혈구수는 (23.9±0.46)*103개/mm3로서 대조무리에 비하여 82.1%로 떨어졌다.
연구결과 규소는 동물의 성장과 뼈발육, 내장기관발육, 소화관의 영양물질흡수능력, 소화관 소화효소들의 활성, 혈장단백질량, 백혈구수에 촉진적인 작용을 한다는것을 알수 있다.
