• 제목/요약/키워드: 6Membrane fluidity

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Different Effects of Dopamine on Differential Rotational Mobility between Inner and Outer Monolayer of Synaptosomal Plasma Membrane Vesicles Isolated from Bovine Brain

  • Kim, Hyun-Gang;Choi, Chang-Hwa;Kim, Inn-Se;Chung, In-Kyo;Cho, Goon-Jae;Jang, Hye-Ock;Yun, Il
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제4권5호
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    • pp.409-415
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    • 2000
  • Fluorescence polarization of 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene (DPH) was used to evaluate the effects of dopamine HCl on the range of the rotatioanl mobility of bulk bilayer structure of the synaptosomal plasma membrane vesicles (SPMV) isolated from whole bovine brain. In a dose-dependent manner, dopamine decreased the anisotropy $({\gamma}),$ limiting anisotropy $({\gamma}{infty})$ and order parameter (S) of DPH in the membranes. These indicate that dopamine increased the rotational mobility of the probe in the neuronal membranes. Cationic 1-[4-(trimethylammonio)-phenyl]-6-phenylhexa-1,3,5-hexatriene (TMA-DPH) and anionic 3-[p-(6-phenyl)-1,3,5-hexatrienyl]-phenylpropionic acid (PRO-DPH) were utilized to examine the range of transbilayer asymmetric rotational mobility of the neuronal membranes. Dopamine had a greater increasing effect on the mobility of the inner monolayer as compared to the outer monolayer of the neuronal membranes. It has been proven that dopamine exhibits a selective rather than nonselective fluidizing effect within the transbilayer domains of the SPMV.

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Stimulatory Effect of Saponin from Panax ginseng on Function of Lymnphocytes in the Elderly

  • Liu, Jun-Da;Wang, Shu;Liu, Hong-Tao
    • 고려인삼학회:학술대회논문집
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    • 고려인삼학회 1998년도 Advances in Ginseng Research - Proceedings of the 7th International Symposium on Ginseng -
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    • pp.312-321
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    • 1998
  • We used the saponin Rgi extracted from Panax ginseng to study its effects on lymphocytes of 10 young and 19 elderly persons. The proliferate response of Iymphocytes cocultured for 72h with PHA and saponin was measured by using MTT method and the'H-TdR incorporation procedure. PHA and Rgl had stimulative effects on the phenotype of Iymphocytes (p<0.001). Rgl also increased the fluidity of lymphocyte membrane of the aged (p<0.001). The CD2s and CDfsRA positive cells of Iymphocytes in the elderly were lower than those of the young people,8.6clo $\pm$ 2.7olo vs 10.43% : 3.5%, 20.95% $\pm$ 15.5clQ vs 50.86% :4.3olo, respectively. More CDfsRO positive cell lymphocy populations were seen in the aged. The CEfsRO positive cells of the young people were 39.63% $\pm$ 3.2%. We discussed the cause of declined immune function of Lymphocytes of aged person and the mechanism of the effect of P. ginseng on Lymphocytes. Key words: Saponin, Lymphocytes, Aged person, Stimulatory effect, and Panax ginseng

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Selective Fluidization of Synaptosomal Plasma Membrane Vesicles by 17β-Estradiol

  • Lee, Sae A;Park, Yong Jin;Jang, Il Ho;Kang, Jung Sook
    • 대한의생명과학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.17-24
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    • 2017
  • Estrogens are effective neuroprotectants in vivo and in vitro. To obtain a better insight into the molecular mechanisms of action of neuroprotection by $17{\beta}-estradiol$ (E2), we examined the differential effects of E2 on the fluidity of synaptosomal plasma membrane vesicles (SPMV) isolated from rat cerebral cortex. Intramolecular excimerization of 1,3-di(1-pyrenyl)-propane (Py-3-Py) was used to investigate the effects of E2 on the bulk and annular lateral diffusion of the SPMV. In addition, we examined the effects of E2 on the rotational diffusion of individual leaflet of SPMV exploiting selective quenching of outer monolayer 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene (DPH) fluorescence by trinitrophenyl groups. The $F{\ddot{o}}rster$ distance $R_0$ value for the tryptophan-Py-3-Py donor-acceptor pair was $26.9{\AA}$. E2 increased the lateral mobility of both bulk and annular lipids in SPMV in a dose-dependent manner, but a larger effect on bulk lipids was observed. Although E2 decreased the anisotropy of DPH in SPMV, E2 had a greater fluidizing effect on the outer leaflet compared to the inner leaflet. These results suggest that E2 selectively fluidizes the more fluid regions within SPMV. It is highly probable that E2 mostly fluidizes the bulk lipids, away from either annular lipids or lipid rafts, in the outer leaflet of SPMV. This selective fluidization may be one of the nongenomic mechanisms of neuroprotection by E2.

Effect of Dietary Fat on Hepatic Mitochondrial {TEX}$F_{1}${/TEX}{TEX}$F_{0}${/TEX}ATPase Characteristics in NIDDM-prone Rat

  • Kim, Sook-Bae B.;Kim, Chang-Im
    • Preventive Nutrition and Food Science
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    • 제5권4호
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    • pp.230-233
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    • 2000
  • The present work was designed to determine whether change in fluidity of the mitochondrial membrane affects mitochondrial {TEX}$F_{1}${/TEX}{TEX}$F_{0}${/TEX}ATPase characteristics in NIDDM-prone BHE/Cdb rat. Isolated mitochondria fom BHE/Cdb rat fed a 6% coconut oil or corn oil were functionally tested by an analysis of its respiration and the coupling of this process to ATP synthesis in presence of oligomycin, a specific inhibitor of oxidative phosphorylation (OXPHOS), that binds to the {TEX}$F_{1}${/TEX}{TEX}$F_{0}${/TEX}ATPase. Mitochondria from rats fed coconut oil were more responsive to the inhibitory action of oligomycin with respect to state 3 respiration, respiratory control (RC) ratio and ADP:P (P/O) ratio than were mitochondria from rats fed corn oil. In state 3 respiration, mitochondria from rats fed coconut oil consumed less oxygen than did mitochondria from rats fed corn oil. RC ratio was lower in the mitochondria from rats fed coconut oil than was mitochondria from rats fed corn oil. In P/O ratio, the mitochondria from rats fed coconut oil had a lower P/O ratio than did mitochondria from rats fed corn oil. The data showed that the chang influidity of the mitochondrial membrane by dietary fat affected mitochondrial {TEX}$F_{1}${/TEX}{TEX}$F_{0}${/TEX}ATPase characteristics. The present study on diet differences in {TEX}$F_{1}${/TEX}{TEX}$F_{0}${/TEX}ATPase characteristics provides considerable insight into the role diets play in the control of mitochondrial function, expecially OXPHOS in NIDDM with mitochondrial defects.

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$PGE_2$$PGF_{2{\alpha}}$가 삼투성 용혈 및 적혈구막 $Ca^{++}$결합에 미치는 영향 (Effect of $PGE_2$ and $PGF_{2{\alpha}}$ on the Osmotic Fragility and Membrane $Ca^{++}$ Binding in Human Erythrocytes)

  • 연동수;강두희
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제17권2호
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    • pp.135-142
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    • 1983
  • $PGE_2$$PGF_{2{\alpha}}$가 용혈 및 적혈구막 절편에서 $Ca^{++}$ 결합에 미치는 영향을 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) $PGF_{2{\alpha}}$$PGE_2$와 같이 적혈구막 삼투성 취약성을 증가시키는데 대조군에서는 NaCl농도 1/18 M 용액에서 완전히 용혈되었으나 $PGE_2$$PGF_{2{\alpha}}$$10^{11}M$ 이상 포함될 경우 NaCl농도 $1/16{\sim}1/17\;M$ 에서 100 % 용혈이 일어났다. 2) 동일한 적혈구 부유액을 사용할 때 NaCl농도 1/15 M 용액에서 대조군은 $44.2{\pm}4.3%$가 용혈되나 $PGE_2$$PGF_{2{\alpha}}$$10^{11}M$농도로 포함되었을 때 용혈은 각기 $73.6{\pm}8.4%$$68.7{\pm}6.4%$로 대조군에 비하여 의의있게 증가하였으며 그 이상의 농도에서는 더 이상 증가를 보이지 않았다. 3) $PGE_2$$PGF_{2{\alpha}}$에 의해 증가된 용혈은 어느 $Ca^{++}$농도에서도 대조군보다 항상 일정한 정도로 증가되어 있다. 4) 적혈구막 절편에서의 $Ca^{++}$결합은 대조군이나 $PGE_2$$PGF_{2{\alpha}}$처치군 모두 incubation용액내 $Ca^{++}$농도가 증가함에 따라 곡선적으로 증가하여 $Ca^{++}$농도 5 mM에서 포화된다. 그러나 같은 농도의 $Ca^{++}$에서 비교할 때 적혈구막의 $Ca^{++}$결합은 $PGE_2$$PGF_{2{\alpha}}$ 존재시 대조군에 비하여 의의있게 증가되었다. 이상의 결과로 보아 $PGE_2$$PGF_{2{\alpha}}$가 적혈구막의 삼투성 취약성을 증가시키는 기전은 $Ca^{++}$과는 독립적으로 작용함을 알 수 있다.

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뇌 조직의 아세틸콜린 및 그 관련효소에 미치는 솔잎(Pine Needle) 에틸아세테이트획분의 영향 (Effects of Pine Needle Ethyl Acetate Fraction on Acctylcholine(ACh) and Its Related Enzymes in Brain of Rats)

  • 최진호;김대익;박시향;백승진;김남주;조원기;김군자;김현숙
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제37권2호
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    • pp.95-99
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    • 2004
  • 솔잎 EtOAc획분을 하루 25, 50, 100mg/kg BW로써 SD계 랫트에 45일동안 투여하여 뇌조직획분의 콜레스테롤 및 lipofuscin(LF)의 침착, acetylcholine(ACh) 및 ACh의 합성효소 choline acetyltransferase(ChAT), 신경전달에 관여하는 효소 acetylcholinesterase(AChE)의 활성, 카테콜아민계 신경전달물질의 파괴효소 monoamine oxidase-B(MAO-B)의 활성에 미치는 영향을 평가하였다. 뇌조직의 mitochondria 및 microsome획분중의 콜레스테롤이 EtOAc-50 및 EtOAc-100투여그룹에서만 유의적인 11.8-12.1% 및 9.6-13.0%의 침착 억제효과가 인정되었지만, LF는 모든 EtOAc획분의 투여그룹에서 유의적인 침착 억제효과를 인정할 수 없었다. 뇌조직중의 신경전달물질 ACh의 함량 및 ACh의 합성효소 ChAT의 활성은 EtOAc획분의 용량의존적으로 증가현상이 나타났지만, EtOAc-100투여그룹에서만 다같이 약 10%의 유의적인 증가효과가 인정되었다. 또한 뇌조직 중의 신경전달에 관계하는 AChE의 활성도 EtOAc획분의 용량의존적으로 증가현상이 나타났지만, EtOAc-50 및 EtOAc-100투여 그룹에서만 8.2-11.9%의 유의적인 증가효과가 인정되었다. Catecholamine계 신경전달물질의 파괴효소인 MAOB의 활성은 EtOAc획분의 용량의존적으로 억제하였지만, EtOAc-100투여그룹에서만 약 10%의 유의성이 인정되었다. 따라서 솔잎의 EtOAc획분의 투여는 콜레스테롤의 침착을 억제하며 기억$.$학습관련 신경전달물질 및 관련효소의 활성에 매우 유효하게 작용할 수 있을 것으로 기대된다.

Heat Shock Causes Oxidative Stress and Induces a Variety of Cell Rescue Proteins in Saccharomyces cerevisiae KNU5377

  • Kim, Il-Sup;Moon, Hye-Youn;Yun, Hae-Sun;Jin, Ing-Nyol
    • Journal of Microbiology
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    • 제44권5호
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    • pp.492-501
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    • 2006
  • In this study, we attempted to characterize the physiological response to oxidative stress by heat shock in Saccharomyces cerevisiae KNU5377 (KNU5377) that ferments at a temperature of $40^{\circ}C$. The KNU5377 strain evidenced a very similar growth rate at $40^{\circ}C$ as was recorded under normal conditions. Unlike the laboratory strains of S. cerevisiae, the cell viability of KNU5377 was affected slightly under 2 hours of heat stress conditions at $43^{\circ}C$. KNU5377 evidenced a time-dependent increase in hydroperoxide levels, carbonyl contents, and malondialdehyde (MDA), which increased in the expression of a variety of cell rescue proteins containing Hsp104p, Ssap, Hsp30p, Sod1p, catalase, glutathione reductase, G6PDH, thioredoxin, thioredoxin peroxidase (Tsa1p), Adhp, Aldp, trehalose and glycogen at high temperature. Pma1/2p, Hsp90p and $H^+$-ATPase expression levels were reduced as the result of exposure to heat shock. With regard to cellular fatty acid composition, levels of unsaturated fatty acids (USFAs) were increased significantly at high temperatures ($43^{\circ}C$), and this was particularly true of oleic acid (C18:1). The results of this study indicated that oxidative stress as the result of heat shock may induce a more profound stimulation of trehalose, antioxidant enzymes, and heat shock proteins, as well as an increase in the USFAs ratios. This might contribute to cellular protective functions for the maintenance of cellular homeostasis, and may also contribute to membrane fluidity.

Cryopreservation with Trehalose Reduced Sperm Chromatin Damage in Miniature Pig

  • Park, Cheol-Ho;Kim, Sung-Won;Hwang, You-Jin;Kim, Dae-Young
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.107-111
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    • 2012
  • Miniature pig sperm cryopreservation is continually researched in biotechnology for breed conservation and reproduction. It is important to control the temperature at each stage of cryopreservation and cryoprotectant. It is also necessary to find the optimal cryoprotectant concentration and chemical elements of the extender. Recently, many studies have used various cryoprotectant materials, such as dimethyl sulphoxide (DMSO), ethylene glycol (EG), antifreeze protein (AFP), amides, and glycerol. Glycerol is a commonly used cryoprotectant. However, glycerol has critical cytotoxic properties, including osmotic pressure and it can cause irreversible damage to live cells. Therefore, We focused on membrane fluidity modifications can reduce cell damage from freezing and thawing procedures and evaluated on the positive effects of trehalose to the viability, chromatin integrity, and motility of boar sperm. Miniature pig sperm was separated from semen by washing with modified- Modena B (mMB) extender. After centrifugation, the pellet was diluted with the prepared first extender. This experiment was designed to compare the effects that sperm cryopreservation using two different extenders has on sperm chromatin. The control group used the glycerol only and it was compared with the glycerol and glycerol plus trehalose extender. Sperm viability and motility were evaluated using WST1 assays and computer-assisted semen assays (CASA). Chromatin structure was examined using acridine orange staining. For the motility descriptors, trehalose caused a significant (p<0.01) increase in total motility ($57.80{\pm}4.60%$ in glycerol vs. $75.50{\pm}6.14%$ in glycerol + trehalose) and progressive ($51.20{\pm}5.45%$ in glycerol vs. $70.74{\pm}8.06%$ in glycerol + trehalose). A significant (p<0.05) increase in VAP ($42.70{\pm}5.73{\mu}m/s$ vs. $59.65{\pm}9.47{\mu}m/s$), VSL ($23.06{\pm}3.27{\mu}m/s$ vs. $34.60{\pm}6.58{\mu}m/s$), VCL ($75.36{\pm}11.36{\mu}m/s$ vs. $99.55{\pm}12.91{\mu}m/s$), STR ($54.4{\pm}2.19%$ vs. $58.0{\pm}1.63%$), and LIN ($32.2{\pm}2.05%$ vs. $36.0{\pm}2.45%$) were also detected, respectively. The sperm DNA fragmentation index was 48.8% to glycerol only and 30.6% to glycerol plus trehalose. Trehalose added group showed higher percentages of sperm motility, stability of chromatin structure than glycerol only. In this study, we suggest that trehalose is effective in reducing freezing damage to miniature pig sperm and can reduce chromatin damage during cryopreservation.

신장의 활성산소 공격에 대한 다시마(Laminaria japonica)와 후코이단 성분의 영향 (Effects of Sea Tangle (Laminaria japonica) and Fucoidan Components on the Attack of Oxygen Radicals in Kidney)

  • 최진호;김대익;박수현;김동우;구재근
    • 한국수산과학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.758-763
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    • 1999
  • 다시마 (Laminaria japonica) 추출물 건조분말 $4.0\%$ 첨가사료(Dasi-Ex)와 여기에 후코이단 $1.0\%,\;2.0\%,\;3.0\%$ 첨가사료 (Fuco-I, II, III group)를 SD계 랫트에 45일간 투석하여 노화억제작용에 미치는 영향을 평가하였다. Dasi-Ex 및 Fuco-I, II, III 투여그룹의 신장 mitochondria 및 microsome의 $\cdot$OH의 생성은 대조그룹 대비 각각 $10\~15\%$$15\~30\%$ 의 유의적인 억제효과가 인정되었다. Dasi-Ex 및 Fuco-I, II, III 투여그룹의 신장 microsome의 $H_2O_2$의 생성도 대조그룹 대비 $10\~15\%$의 유의적인 억제효과가 인정되었다. 따라서 신장의$\cdot$OH 및 $H_2O_2$의 생성 억제효과는 다시마추출물보다는 후코이단의 투여가 효과적일 뿐만 아니라 후코이단 첨가량에 따른 용량 의존성도 인정되었다. 신장 mitochondria에서 Dasi-Ex 및 Fuco-I 투여그룹의 BOR생성은 전혀 유의적인 효과가 인정할 수 없었지만, Fuco-II 및 III투여그룹의 BOR 생성은 $12\~16\%$의 유의적인 억제효과가 인정되었다. 신장 microsome에서는 Dasi-Ex 및 Fuco-I, II, III 투여그룹의 BOR의 생성이 $15\~25\%$의 유의적인 억제효과가 인정되었을 뿐만 아니라 후코이단의 첨가량에 따른 용량 의존성이 인정되었다. 또한 신장 mitochondria에서 Dasi-Ex 투여그룹의 IOR의 생성은 유의적인 억제효과가 인정할 수 없었지만, Fuco-I, II, III 투여그룹의 TOR 생성은 $10\~15\%$의 유의적인 억제효과가 인정되었다. 신장 microsome에서는 Fuco-II 및 III 투여그룹만이 $13\~14\%$의 유의적인 IOR의 생성 억제효과가 인정되었다. 신장 mitochondria 및 microsome분획중의 LPO의 생성은 Fuco-II, III의 투여부터 각각 $15\%$$15\~25\%$ 정도의 효과적인 억제효과가 인정되었다. mitochondria 획분에서 Dasi-Ex 및 Fuco-I, II, III 투여그룹의 유동성은 대조그룹의 유동성 대비 $20\~35\%$의 유의적인 유동성의 증가효과가 인정되었다. microsome 분획에서 Basi-Ex 및 Fuco-I, II, III 투여그룹의 유동성은 대조그룹 대비 $17\~24\%$의 유의적인 증가효과가 인정 되었다. 따라서 다시마 추출물 (Dasi-Ex) 단독 투여보다 후코이단 (Fuco-I, II, III)의 투여가 생체 방어효소의 활성을 촉진할 뿐만 아니라 활성산소의 공격으로부터 신장의 기능을 효과적으로 보호할 수 있을 것으로 기대된다.

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콩 단백 성분 및 연령이 암컷 흰쥐의 혈장 지질 농도와 인지질 지방산 패턴에 미치는 영향 (Effects of Soy Protein Concentrate and Age on Plasma Lipids and Phospholipid Fatty Acid Patterns in Female Rats)

  • 정은정;김수연;김지영;안지영;박정화;차명화;이양자
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.269-277
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    • 2003
  • 혈중 지질농도는 식이단백질 종류보다는 연령의 영향을 많이 받아, young군보다 old군의 총 콜레스테롤, TG, HDL-콜레스테롤, LDL + VLDL-콜레스테롤 및 AI 모두 높았다. 한편 콩 단백질군에서 HDL-콜레스테롤 수준이 증가하고, LDL+VLDL-콜레스테롤와 AI는 감소하여, 혈관질환에 대한 콩 단백질의 유익한 효과를 확인할 수 있었다. 식이 단백질에 의해 유의한 영향을 받은 혈장 인지질의 지방산조성중 22:0, 18:1$\omega$9, ∑MUFA 조성은 카제인군에서 콩 단백질군보다 높았으며, 반대로 ∑SFA 조성은 카제인군에서 낮았다. 연령에 의해 혈장 인지질 지방산 조성에 있어 유의한 차이를 보인 지방산 중 22:0, 18:l$\omega$9, 22:1, 18:3$\omega$3 및 22:4$\omega$6는 young군에서 높은 반면에, 22:6$\omega$3, ∑$\omega$3, 18:2$\omega$6, 20:4$\omega$6 ∑$\omega$6 및 ∑PUFA의 조성비율은 old군에서 높게 나타났다. 이와 같이 식이 단백질의 종류보다 연령의 영향력이 더 많이 나타난 것은 혈중 콜레스테롤 수준이 식이 단백질보다는 연령의 영향을 더 크게 받았기 때문으로 생각된다. 혈장 인지질 지방산의 대사지표 중 $\Delta$7-desaturation index(16:0⇒16:1$\omega$7)와 $\Delta$9-desaturation index(18:0⇒18:1$\omega$9)가 식이 단백질의 영향을 받아 카제인군에 비해 콩 단백질군에서 유의하게 낮았다. $\Delta$7-및 $\Delta$9-desaturation index만이 식이 단백질의 영향을 받은 것은 식이 단백질보다 desaturase활성에 더 큰 영향력을 미치는 콜레스테롤이 식이에 첨가되었기 때문이라 생각된다. $\Delta$-4 desaturation index (22:4$\omega$6⇒22:5$\omega$6)는 young군에 비해 old군에서 높았으며, elongation index(20:4$\omega$6⇒22:4$\omega$6)는 old군에서 낮았다. 대부분의 elongation과 desaturation 단계는 연령에 따라 유의한 차이를 보이지 못하였으나, $\omega$3계 지방산의 전체적 elongation-desaturation 단계를 나타내는 products-fatty acid($\omega$3)/a-LNA($\omega$3) 비율이 old군에서 young군보다 유의하게 높아, 연령에 따른 PUFA 대사의 변화가 관찰되었다. 이 상에서와 같이, 콩 단백질의 섭취로 흰쥐 혈장 인지질의 ∑MUFA조성은 낮고 ∑SFA 조성은 높아 다른 지질 강화성 분의 섭취와 유사한 결과를 나타내었다. 혈중 콜레스테롤 수준이 높은 old군에서 체내 막조직의 유동성을 유지하기 위해 PUFA의 합성 특히 $\omega$3계 지방산의 elongation-desaturation이 증가하여 총 PUFA 조성이 young군보다 높았다. 연구결과로 이소플라본을 포함한 콩 단백질의 혈중 지질저하 기전에 대해 체계적인 설명은 할 수 없지만, 콩 단백질이 혈장 지방산의 조성을 변화시킴으로써 간접적으로 심혈관계 질환에 대해 유익한 효과를 미침을 알 수 있었다. 한편, 이러한 혈관의 건강과 관련된 콩의 유익한 효과는 이소플라본과 같은 콩의 특정 성분의 단독효과라기보다는 콩 단백질과의 복합효과에 의한 것이라는 주장은 매우 설득력 있다고 생각된다.