[논문]단백질 섭취기준: 단백질 필요량과 추정 방법 및 단백질에너지 적정비율

장순옥

doi:10.4163/kjn.2011.44.4.338

단백질 섭취기준: 단백질 필요량과 추정 방법 및 단백질에너지 적정비율
Dietary Reference Intakes for Protein: Protein Requirement and Estimation Method, AMDR (Amount of Macronutrient Distribution Range), for Protein 원문보기

韓國營養學會誌 = The Korean journal of nutrition．, v.44 no.4, 2011년, pp.338 - 343

Abstract ▼ AI-Helper

This study assessed the current EAR, RDA, and AMDR for protein, which were set in 2005 and revised in 2010 as the DRIs for Koreans. A classical approach to establish the EAR for protein has been the nitrogen balance method. This method has practical limitations and problems in statistical analysis by giving over estimations of nitrogen balance. Thus, the present EAR for protein might be lower than the true requirement. Recent reevaluations of nitrogen balance studies by bilinear regression analysis and the IAAO method have indicated that the EAR of 0.66 g/kg bw/d should be increased by 39% to give 0.92 g/kg bw/d. The AMDR for protein in the Korean DRIs was set at 7-10%, which covers almost the entire population's protein intake. Since the 5th percentile of Korean protein intake is close to 10% of energy and due to the beneficial effects of protein beyond the maintenance of nitrogen equilibrium, the lower range of 7% needs to be increased up to 10%. For practical meal arrangement, 15% of energy as protein, which is close to the average protein intake of Koreans, seems to be proper, although the value is almost two times the EAR.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

따라서 본 보고에서는 질소필요량 산정에 이용된 방법들과그 문제점을 밝히고 최근 질소균형 실험결과들을 새롭게 통계분석하거나 지표 아미노산 산화법으로 보다 높게 추정된단백질 필요량을 소개하고자 한다. 또 2005년 처음으로 제시된 단백질의 에너지적정 비율을 기준으로 우리나라 단백질 섭취현황을 살펴보고 단백질 필요량과 단백질에너지 적정 비율 (AMDR)이 영양섭취기준으로 영양평가, 식생활 계획과 관리에서의 활용성을 평가해 보고자 한다.
따라서 본 보고에서는 질소필요량 산정에 이용된 방법들과그 문제점을 밝히고 최근 질소균형 실험결과들을 새롭게 통계분석하거나 지표 아미노산 산화법으로 보다 높게 추정된단백질 필요량을 소개하고자 한다. 또 2005년 처음으로 제시된 단백질의 에너지적정 비율을 기준으로 우리나라 단백질 섭취현황을 살펴보고 단백질 필요량과 단백질에너지 적정 비율 (AMDR)이 영양섭취기준으로 영양평가, 식생활 계획과 관리에서의 활용성을 평가해 보고자 한다.

제안 방법

미국/캐나다 DRI에서 단백질의 AMDR (Acceptable Macronutrient Distribution Range)은 연령에 따라 다른 값을 제시하였는데, 1~3세는 5~20%, 4~18세는 10~30%, 성인은 10~35%이다.³⁾ 아동들의 경우는 하위값은 단백질 권장량을 포함하는 수준으로 상위값은 다른 에너지 영양소인 탄수화물과 지방의 AMDR을 고려하여 설정하였다. 성인의 경우는 다른 에너지영양소인 지방의 AMDR 20~35%와 탄수화물의 AMDR 45~65%을 감안하고 고단백질 섭취가 소변으로의 칼슘배설증가,²³⁾신장기능의 저하, 신결석과 관련이 있고²⁴⁾ 심장질환, 암 등에 불리하다는 보고²⁵⁾ 도 있으나 상한 섭취량을 정할 만큼의 자료는 불충분하여 신장기능의 최대 한계를 고려하여 10~35% 수준을 제안하였다고 한다.
2002년 미국·캐나다 DRI의 단백질 필요량 추정을 위해 Rand 등이 지난 40여 년간 세계 각국에서 행해진 질소균형 실험 중 분석자료로 선택한 기준은 요인가산법으로 산정된 최소 단백질 필요량을 중심으로 서로 다른 3수준 이상의 단백질을 실험대상자들이각 수준의 단백질을 10~14일간 섭취하면서 마지막 5일간의 대·소변, 섭취식이의 질소량을 측정한 19개의 연구였다. 이들 연구에서 235명의 질소균형을 산출하고 각 개인별 회귀분석으로 질소평형 (0 balance)에 필요한 질소량을 산출하여 그 중앙값을 인구집단의 단백질 필요량으로 제시하였다. 그 값은 성인의 경우 남녀 차이없이 0.
본 1차 개정에서는 2005년 단백질 영양섭취기준에 적용된 원칙들에 변함이 없었고 인구집단의 평균 체중 조절에 따라 여자 9~18세 인구 구간에서 체중 증가로 평균필요량과 권장섭취량이 5 g/일 많아졌다. 임신부의 경우 전기간에 걸쳐 단일부가량을 제시했던 것을 본 개정에서는 2/3분기와 3/3분기로 나누어 평균필요량과 권장섭취량을 부가하였다.¹⁾
한국인 영양섭취기준에 단백질 섭취기준으로 평균필요량과 권장섭취량에 추가하여 단백질에너지 적정비율을 제시하였다. 제시한 값은 전 연령층에 7~20%로 하위값인 7%는 각 성별, 연령별 인구구간에 주어진 평균필요량을 포함하는 최소치로 하였으며 상위값 20%는 권장섭취량의 2배 정도를 포함하는 수치이다.

대상 데이터

2010년 영양섭취기준에서는 1~18세 아동·청소년기, 임신부 및 수유부에서 성장, 태아발육, 모유분비 등의 요인에 따른 질소필요량을 질소평형 유지에 필요한 질소량에 추가하여 각 성별, 연령군의 필요량을 산정하였다. 성장에 따른 단백질 축적은 신체 K조사, 방사능 물의 희석 등으로 체 구성분을 분석한 자료에 바탕하며 FAO/WHO/UNU (2007)⁷⁾ 자료를 활용하였다.

데이터처리

단백질에너지 비율은 Table 1에 평균값과 백분위값으로 나타내고 한국인 단백질에너지 적정비율 (7~20%)과 비교하였다. 단백질에너지 비율의 평균값은 13.

성능/효과

질소균형 실험법의 문제점으로는1) 각 단백질의 수준에서 실험대상자가 적응할 충분한 시간이 허용되어야 하는데 실제 실험수행에서는 그렇치못하였다.^16,17) 2) 질소균형은 평형점 (0균형)을 중심으로 양 (+균형) 또는 음 (-균형)의 미미한 값으로 나타난다. 실제 실험과정에서 질소섭취량은 과대 평가하게 되고 질소배설량은 과소 평가하게 되는 경향으로 실제보다 +질소균형을 유도하게 된다.
2)단백질에너지 15%에 해당하는 단백질량은 권장섭취량을 훨씬 초과하는 양이지만 현실적 국민 평균섭취량을 고려한 바람직한 수준으로 본다. 앞으로 고단백질 섭취의 잇점이 더 많은 과학적 근거로 명확해질 때까지는 이 수준을 일반인들의 권장섭취량으로 삼아도 좋을 것으로 본다.
21)기본 개념은 성인의 경우 섭취한 아미노산은 몸안에서 단백질의 합성에 이용되거나 산화되는데 단백질 섭취량이 부족하면 투여한 방사능 표지 (¹³ C)의 지표 아미노산이 단백질 합성에 이용되지 못하고 산화되어 호기의¹³ CO₂ 나오게 된다. 단백질 섭취가 증가할수록 지표 아미노산화의 속도는 느려지고 단백질 필요량이 충족되면 낮아진 지표 아미노산의 산화속도가 일정한 수준으로 유지되는데, 이 변곡점이 단백질 필요량이 된다.
각 성별 연령별 평균필요량에 비교하여 평균섭취량은 8세이하의 연령군에서는 거의 250%, 12~64세 연령군에서는 150~200%, 65세 이상의 연령군은 105~148% 수준의 높은 단백질 섭취를 보였다. 95백분위 섭취량은 평균필요량에 대비하여 8세이하 연령군에는 거의 400% 수준, 65세 이상 연령군을 제외하고는 250~300% 수준으로 섭취하여²⁸⁾ 단백질을 과잉섭취하는지 단백질 영양평가의 지표로서 평균필요량이 너무 낮은 것은 아닌지를 고심하지 않을 수 없다.
최근 연구들은 고단백섭취가 건강에 유리하다는 주장을 펼치는데 특히 고단백질식이 동일 에너지섭취시 더 많은 포만감을 주고 지방을 산화를 높이면서 체단백질을 유지시켜 체중 관리에 유리하다,⁸⁾ 단백질 섭취 증가가 혈압 저하와 관련있다,⁹⁾ 노인에서 고단백질이 근육소실을 저하시킨다,¹⁰⁾ 저항성운동시 고단백질 섭취가 근육단백질 합성을 증가시킨다,¹¹⁾ 고단백식이 저칼슘섭취 시에 칼슘흡수율을 상승시킨다¹²⁾ 등의 보고들은 아직 논란의 대상으로 남아 있으나 일반인들의 단백질 섭취를 더 증가시키는 유인이 될 수 있다. 결과적으로 과학적 실험결과에 바탕하여 제시된 단백질 영양섭취기준인 필요량과 권장량은 현실적 섭취량과 그 괴리가 점점 더 커지게 될 것이다.
^19,21)최근 시도된 Humayun 의 연구는 다음과 같다. 달걀 단백질의 아미노산 조성에 따른 아미노산 용액을 7수준 (0.1, 0.3, 0.6, 0.9, 1.2, 1.5, 1.8 g/kg 체중/일)으로 하여 8명의 건강한 성인이 3개월에 걸쳐 각 수준을 먹고 투여한 지표 아미노산인¹³ C-phenylalanin의 산화 속도를 약 20분간 간접열량계에 머물면서 생성된 CO₂ 중 ¹³ CO₂ 분석으로 측정했고 그 결과를 이중직선 회귀분석하여 단백질 필요량을 추정한 그것이 Fig. 2에 나타나 있고 산정된 단백질 필요량은 0.93 g/kg 체중/일로 현 수준보다 41% 높은 값이고 질소균형 실험결과를 이중직선 회귀분석한 결과 (Fig. 1)와 유사하다.¹⁹⁾
그러나 단백질 섭취량에 적응하는 인체의 생리적 반응과 암, 심·혈관계 질환, 신장 결석, 골다공증에서 고단백질 식이가 불리하다는 연구도 있어 빠른 시간 안에 새로운 필요량을 설정하기는 쉽지 않을 것으로 보인다. 따라서 현실적 식생활에서는 단백질에너지 적정비율로 제안한 10~20% 수준의 가운데 값이며 식사 구성안에서 제시한 총에너지섭취의 15% 수준을 단백질로 섭취하는 것이 바람직해 보인다.
한국인 영양섭취기준에 단백질 섭취기준으로 평균필요량과 권장섭취량에 추가하여 단백질에너지 적정비율을 제시하였다. 제시한 값은 전 연령층에 7~20%로 하위값인 7%는 각 성별, 연령별 인구구간에 주어진 평균필요량을 포함하는 최소치로 하였으며 상위값 20%는 권장섭취량의 2배 정도를 포함하는 수치이다. 미국/캐나다 DRI에서 단백질의 AMDR (Acceptable Macronutrient Distribution Range)은 연령에 따라 다른 값을 제시하였는데, 1~3세는 5~20%, 4~18세는 10~30%, 성인은 10~35%이다.
91 g/kg체중/일이다. 직선 회귀분석으로 산출한 질소평형점에 기초한 현재의 단백질 필요량 0.66 g/kg체중/일보다는 약 38% 높은 값을 나타낸다. 이들이 주장하는 바는 질소균형 실험의 문제점인 질소균형의 과대 평가가 직선회귀분석 결과로는 낮은 질소필요량으로 나타나지만 이중직선 회귀 분석으로본 변곡점은 과대 평가 때나 정상 평가에서나 동일한 질소필요량을 나타내어 질소필요량의 저 평가를 피할 수 있다는 것이다.

후속연구

91 g/kg체중/일 이상의 단백질 섭취에 대한 질소균형 자료가 부족하다. 따라서 동일 실험대상자에서 4~5 수준의 단백질 섭취에 대한 질소균형 실험결과가 더 많이 축적되어야 할 것으로 본다.
그러나 국제적 영양환경은 편차가 심하여 일부 저 개발국에서는 여전히 단백질 부족증이 있고 세계적 식량사정을 개선시켜 단백질 부족증을 예방·완화시킬 필요가 있다. 따라서 최소 질소필요량에 기초 하여 설정된 현재의 평균필요량이 집단의 단백질 영양평가에 적절히 사용될 수 있다고 본다.
단백질영양 연구분야에서는 앞서 소개한 필요량 추정 방법들이나 새로운 지표에 의해서 필요량을 상향 조정하려는 동향이 있다. 앞으로 신뢰할 수 있는 과학적 근거를 바탕으로 현실적 단백질 섭취량과 섭취기준의 괴리를 좁힐 수 있는 조정이 빨리 이루어지길 기대한다. 한편으로는 지구의 식량환경이 지속가능하도록 단백질 섭취기준이 재조정될 때까지는 너무 높은 수준의 단백질 섭취가 조장되지 않도록 고단백 섭취 연구 결과들이 면밀히 검토되고 분석되어야 할 것이다.
앞으로 신뢰할 수 있는 과학적 근거를 바탕으로 현실적 단백질 섭취량과 섭취기준의 괴리를 좁힐 수 있는 조정이 빨리 이루어지길 기대한다. 한편으로는 지구의 식량환경이 지속가능하도록 단백질 섭취기준이 재조정될 때까지는 너무 높은 수준의 단백질 섭취가 조장되지 않도록 고단백 섭취 연구 결과들이 면밀히 검토되고 분석되어야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	요인가산법이란 무엇인가?	성인의 경우 단백질이 축적되지 않기 때문에 이 배설량을 보충하면 단백질 영양이 유지된다고 본다. 요인가산법 (factorial method)은 소변, 대변의 질소배설량을 측정하고 손, 발톱, 머리카락, 피부로부터의 질소손실량을 추가하여 총 불가피 질소손실량을 산정하여 이를 최소 질소필요량으로 보고 식이단백질 필요량을 추정하는 방법이다. 일찍이 FAO/WHO (1965)가 성인의 단백질 필요량 산정에서 이 방법에 의한 자료들을 이용하였고 제3~5차 개정 한국인의 영양권장량13) 에서 단백질 권장량 설정 또한 이 방법에 의한 국내자료에 근거하였다.
	요인가산법의 단점은 무엇인가?	일찍이 FAO/WHO (1965)가 성인의 단백질 필요량 산정에서 이 방법에 의한 자료들을 이용하였고 제3~5차 개정 한국인의 영양권장량13) 에서 단백질 권장량 설정 또한 이 방법에 의한 국내자료에 근거하였다. 단점으로는 질소평형점에 근접할수록 식이단백질의 효율이 감소되어 이 방법으로 산출된 단백질량을 섭취하면 실제는 음의 질소균형으로 기울게 된다는 점이다.6)
	고단백섭취가 건강에 유리하다고 주장하는 이유는 무엇인가?	21세기의 세계적 식량사정은 일부 저 개발국을 제외하고는 많이 개선되어 우리나라를 비롯한 많은 나라들에서 단백질 섭취량은 지속적으로 증가하여 일반인들의 단백질 평균섭취량은 단백질 필요량을 크게 초과하는 수준으로 증가되었다. 최근 연구들은 고단백섭취가 건강에 유리하다는 주장을 펼치는데 특히 고단백질식이 동일 에너지섭취시 더 많은 포만감을 주고 지방을 산화를 높이면서 체단백질을 유지시켜 체중 관리에 유리하다,8)단백질 섭취 증가가 혈압 저하와 관련있다,9)노인에서 고단백질이 근육소실을 저하시킨다,10)저항성운동시고단백질 섭취가 근육단백질 합성을 증가시킨다,11) 고단백식이 저칼슘섭취 시에 칼슘흡수율을 상승시킨다12) 등의 보고들은 아직 논란의 대상으로 남아 있으나 일반인들의 단백질 섭취를 더 증가시키는 유인이 될 수 있다. 결과적으로 과학적 실험결과에 바탕하여 제시된 단백질 영양섭취기준인 필요량과 권장량은 현실적 섭취량과 그 괴리가 점점 더 커지게 될 것이다.

참고문헌 (28)

The Korean Nutrition Society. Dietary reference intakes for Koreans. Seoul; 2005
The Korean Nutrition Society. Dietary reference intakes for Koreans, 1st revision. Seoul; 2010
Food and Nutrition Board, Institute of Medicine of the National Academies. Dietary reference intakes for energy, carbohydrate, fiber, fat, fatty acids, cholesterol, protein and amino acids. Washington, D.C.: The National Academies Press; 2002
The Korean Nutrition Society. Recommended dietary allowances for Koreans, 7th revision. Seoul; 2000
FAO/WHO/Expert Group. Protein requirements. WHO Technical Report Series 301. Geneva, Switzerland; 1965
FAO/WHO/UNU Expert Consultation. Energy and protein requirements. WHO Technical Report Series 724. Geneva, Switzerland; 1985
FAO/WHO/UNU Expert Consultation. Protein and amino acid requirements in human nutrition. WHO Technical Report Series 935. Geneva, Switzerland; 2007
Hochstenbach-Waelen A, Veldhorst MA, Nieuwenhuizen AG, Westerterp-Plantenga MS, Westerterp KR. Comparison of 2 diets with either 25% or 10% of energy as casein on energy expenditure, substrate balance, and appetite profile. Am J Clin Nutr 2009; 89(3): 831-838

상세보기
Umesawa M, Sato S, Imano H, Kitamura A, Shimamoto T, Yamagishi K, Tanigawa T, Iso H. Relations between protein intake and blood pressure in Japanese men and women: the Circulatory Risk in Communities Study (CIRCS). Am J Clin Nutr 2009; 90(2): 377-384

상세보기
Hays NP, Kim H, Wells AM, Kajkenova O, Evans WJ. Effects of whey and fortified collagen hydrolysate protein supplements on nitrogen balance and body composition in older women. J Am Diet Assoc 2009; 109(6): 1082-1087

상세보기
Moore DR, Robinson MJ, Fry JL, Tang JE, Glover EI, Wilkinson SB, Prior T, Tarnopolsky MA, Phillips SM. Ingested protein dose response of muscle and albumin protein synthesis after resistance exercise in young men. Am J Clin Nutr 2009; 89(1): 161-168

상세보기
Hunt JR, Johnson LK, Fariba Roughead ZK. Dietary protein and calcium interact to influence calcium retention: a controlled feeding study. Am J Clin Nutr 2009; 89(5): 1357-1365

상세보기
The Korean Nutrition Society. Recommended dietary allowances for Koreans, 5th revision. Seoul; 1990
Rand WM, Pellett PL, Young VR. Meta-analysis of nitrogen balance studies for estimating protein requirements in healthy adults. Am J Clin Nutr 2003; 77(1): 109-127

상세보기
Lim HM, Ju JS. Studies on protein requirements of Korean, 3. Requirement and utilization of protein of Korean mixed diet on Korean young female adults maintained at a level of energy intake of 45 kcal/kg/day. Korean J Nutr 1985; 18(2): 98-114

원문보기 상세보기
Meakins TS, Jackson AA. Salvage of exogenous urea nitrogen enhances nitrogen balance in normal men consuming marginally inadequate protein diets. Clin Sci (Lond) 1996; 90(3): 215-225

상세보기
Rand WM, Young VR, Scrimshaw NS. Change of urinary nitrogen excretion in response to low-protein diets in adults. Am J Clin Nutr 1976; 29(6): 639-644

상세보기
Hegsted DM. Assessment of nitrogen requirements. Am J Clin Nutr 1978; 31(9): 1669-1677

상세보기
Humayun MA, Elango R, Ball RO, Pencharz PB. Reevaluation of the protein requirement in young men with the indicator amino acid oxidation technique. Am J Clin Nutr 2007; 86(4): 995-1002

상세보기
Campbell WW, Johnson CA, McCabe GP, Carnell NS. Dietary protein requirements of younger and older adults. Am J Clin Nutr 2008; 88(5): 1322-1329

상세보기
Elango R, Ball RO, Pencharz PB. Indicator amino acid oxidation: concept and application. J Nutr 2008; 138(2): 243-246

상세보기
Ball RO, Bayley HS. Influence of dietary protein concentration on the oxidation of phenylalanine by the young pig. Br J Nutr 1986; 55(3): 651-658

상세보기
Heaney RP. Protein intake and the calcium economy. J Am Diet Assoc 1993; 93(11): 1259-1260

상세보기
Robertson WG, Heyburn PJ, Peacock M, Hanes FA, Swaminathan R. The effect of high animal protein intake on the risk of ca-lcium stone-formation in the urinary tract. Clin Sci (Lond) 1979; 57(3): 285-288

상세보기
Hislop TG, Coldman AJ, Elwood JM, Brauer G, Kan L. Childhood and recent eating patterns and risk of breast cancer. Cancer Detect Prev 1986; 9(1-2): 47-58
Food and Nutrition Board, Institute of Medicine of the National Academies. Tolerable upper intake levels for protein. In: Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein and Amino Acids. Washington, D.C.: The National Academies Press; 2002
Fulgoni VL 3rd. Current protein intake in America: analysis of the National Health and Nutrition Examination Survey, 2003-2004. Am J Clin Nutr 2008; 87(5): 1554S-1557S

상세보기
Ministry of Health & Welfare. The report of Korean national health & nutrition examination survey 2005. Seoul; 2006

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증