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문제 정의
- 본 연구는 경기도 소재 C대학교의 여대생 및 교직원 24명을 대상으로 유청단백 함유 체중조절용 식사대체제를 4주간 섭취하였을 때 연구대상자의 체중, 체지방 및 체성분 변화에 미치는 영향을 평가하기 위하여 수행되었다. 그 결과는 다음과 같다.
- 또한, 유청단백질을 활용한 다이어트 시에는 포만감이 증가하고, 단백질 섭취증가로 인한 식이에 의한 열발생이 증가함으로 인해 긍정적인 체조성 변화를 유도하는 것으로 알려져 있다(Bensaid A et al 2002). 이에 본 연구에서는 유청단백 함유 고단백질 식사대체제를 일상적인 식사패턴을 유지하고 있는 일반인(free-living subjects) 24명을 대상으로 4주간 급여한 후 체중, 체지방 및 체조성에 미치는 효과를 확인하고자 실시하였다.
제안 방법
- 따라서 유청단백 식사대체제 1포와 저지방유를 1회 섭취 시 총열량 섭취는 185 kcal이었다. 다이어트 프로그램 참여 기간 중 열량섭취는 1,200 kcal를 목표로 진행하였으며, 유청단백 식사대체제 이외에 섭취한 식사내용은 매일 식사일지를 작성하여 제출하도록 하였다.
- 다이어트 프로그램은 4주간으로 구성하였으며, 1일 2회(아침, 저녁), 1회 1포씩을 저지방(1% 지방), 고칼슘유(260 mg/ 200 mL)(80 kcal/200 mL, 매일우유)에 섞어 섭취하게 하였다. 연구대상자는 C대학교 내 대사실험실에 아침과 저녁에 2회 방문하여 유청단백 다이어트제를 직접 저지방유에 혼합하여 섭취하였다.
- 본 다이어트 프로그램에 참여한 이후 열량섭취량은 평소 섭취량에 비해 2주차에는 약 300 kcal, 4주차에는 약 200 kcal 적게 섭취한 것으로 나타났다. 본 다이어트 프로그램은 1,200 kcal 정도를 유지하도록 권장하였는데, 모든 대상자들이 0주차 대비 유의하게 낮은 열량섭취를 4주간 유지하였다. 총 열량 대비 탄수화물:단백질:지방의 섭취비율은 0주 차 58.
- 연구대상자는 실험 시작 시, 실험기간 중 주 1회, 실험 종료 시 신체계측을 실시하였다. 신체계측은 생체전기저항 측정법(bioelectrical impedance analysis, BIA)을 이용하여 측정하였다.
- 연구대상자는 실험 전 예비기간 2주 중 일상적인 식사섭취조사를 위하여 주중 2일, 주말 1일을 포함하여 3일간 식사 일지를 작성하였으며, 실험시작부터 종료 시까지는 매일 4주 간 식사일지를 작성, 제출하도록 하였다. 식사일지는 한국영양학회의 영양분석 웹 프로그램 CAN-Pro 4.
- 측정기기는 Inbody 720(Biospace Co, Suwon, Korea)을 활용하여 체성분 분석을 실시하였으며, 측정항목은 체중, 체지방량, 체지방율, BMI, 근육량, 골격근량, 복부지방율 등이 었다. 이와 별도로 허리둘레와 엉덩이둘레는 줄자로, 삼두근 두겹두께는 caliper를 이용하여 주별로 측정하였으며, 측정치는 3회 평균치를 사용하였다.
- 측정원리는 인체에 미세한 교류전류(50 kHz)를 통과 시키게 되면 제지방조직에 녹아있는 전해질은 전류를 전도하나, 지방이나 세포막과 같은 비전도성 조직에서는 전류를 전도시키지 못해 저항이 나타나게 되는 것을 이용해 인체의 구성 성분인 체수분, 제지방량, 체지방량 등을 산출하는 것이다. 측정기기는 Inbody 720(Biospace Co, Suwon, Korea)을 활용하여 체성분 분석을 실시하였으며, 측정항목은 체중, 체지방량, 체지방율, BMI, 근육량, 골격근량, 복부지방율 등이 었다. 이와 별도로 허리둘레와 엉덩이둘레는 줄자로, 삼두근 두겹두께는 caliper를 이용하여 주별로 측정하였으며, 측정치는 3회 평균치를 사용하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 경기도 소재 C대학의 학부, 대학원생 및 교직원을 대상으로 유청단백 함유 식사대체제를 이용한 다이어트 프로그램을 2015년 10월부터 11월까지 4주간 실시하였다. 연구대상자는 세계보건기구(World Health Organization, WHO)의 아시아인 비만기준에 따라 체질량지수(body mass index, BMI)가 정상 18.
- 본 연구대상자는 비교적 양호한 식습관을 유지하고 있었으며, 운동에 대해서도 꾸준히 노력하는 편이었으며, 흡연 및 음주습관은 보건복지부에서 발표한 적정 음주량에 근거하여 비교적 양호하였다. 본 연구대상자들은 선발 인터뷰 시 체중 감량을 목표로 본 연구에 자발적으로 참여한 자원자로서 주로 식품공학, 식품영양, 체육, 무용 및 패션디자인을 전공자들로서 평소 체중감량에 관심이 많았고, 노력을 하였으나 실제로 체중감량에 성공적이지 못했던 것으로 답하였다.
- 본 연구에 사용된 유청단백 식사대체제는 체중조절용 조제식품으로 분류되어 ㈜리셋헬스케어(리셋다이어트플러스)에서 판매하고 있는 것을 사용하였으며, 1회 제공량 1포(30 g)에 함유되어 있는 영양성분을 Table 1에 제시하였다. 1포 섭취시 열량은 109 kcal, 탄수화물 8 g, 단백질 17 g, 지방 1 g이 함유되어 있으며, 미량영양소로 비타민 A, B1, B2, B6, 나이아신, 엽산, 판토텐산, C, E 및 칼슘, 철, 아연 등이 포함되어 있었다(Table 1).
- 선발자 중 질병이 있거나, 최근 심각한 질병을 앓은 경험이 있는 사람, 체중감소에 큰 영향을 미칠 수 있는 요인을 가진 사람은 제외하고, 일반환경 요인 설문지 조사, 신체계측 및 식이일지 작성 등의 연구활동에 참여하기로 동의한 자를 최종 선정하였다. 선정된 자원자들은 실험 시작 전 오리엔테이션을 통해 실험목적, 다이어트 프로그램 내용 및 방법, 신체계측 및 식사일지 작성요령 등을 교육받았으며 임상실험 참여와 관련하여 서면동의서를 제출하였다. 본 연구는 C대학교 생명윤리위원회(institutional review board, IRB)의 심의 후 승인을 받은 후에 진행되었다(승인번호: 1041078- 201507- HRBR-125-01).
- 다이어트 프로그램은 4주간으로 구성하였으며, 1일 2회(아침, 저녁), 1회 1포씩을 저지방(1% 지방), 고칼슘유(260 mg/ 200 mL)(80 kcal/200 mL, 매일우유)에 섞어 섭취하게 하였다. 연구대상자는 C대학교 내 대사실험실에 아침과 저녁에 2회 방문하여 유청단백 다이어트제를 직접 저지방유에 혼합하여 섭취하였다. 따라서 유청단백 식사대체제 1포와 저지방유를 1회 섭취 시 총열량 섭취는 185 kcal이었다.
- 연구대상자는 세계보건기구(World Health Organization, WHO)의 아시아인 비만기준에 따라 체질량지수(body mass index, BMI)가 정상 18.5≤BMI<23.0, 과체중 23.0≤BMI<25.0, 비만 BMI≥25.0에 근거하였으며, 과체중 이상인 자나 BMI는 정상이라 하더라도 체지방율이 25% 이상인 자를 대상으로 선발하였다.
- 연구대상자의 평균 나이는 24.6세였으며, 평균 신장 160.1 cm, 체중 61.3 kg, BMI 23.6 kg/m2 , 체지방율은 33.3%이었다. BMI의 분포도는 정상(18.
데이터처리
- 1) Significantly different between week 0 and week 2 at ** p<0.01, *** p<0.001 by paired t-test.
- 2) Significantly different between week 0 and week 4 at ** p<0.01, *** p<0.001 by paired t-test.
- 연구대상자의 일반환경요인 및 설문조사내용에 대해 기술통계량 분석을 실시하였으며, 숫자형 변수(numeric variable)에 대해서는 평균과 표준편차, 범주형 변수(categorical variable)에 대해서는 빈도와 백분율을 제시하였다. 연구대상자의 영양소 섭취량, 신체계측치 등은 실험 전과 후 비교를 위해 paired t-test를 실시하였다. 통계적인 유의성은 α=0.
- 0)을 이용하여 분석하였다. 연구대상자의 일반환경요인 및 설문조사내용에 대해 기술통계량 분석을 실시하였으며, 숫자형 변수(numeric variable)에 대해서는 평균과 표준편차, 범주형 변수(categorical variable)에 대해서는 빈도와 백분율을 제시하였다. 연구대상자의 영양소 섭취량, 신체계측치 등은 실험 전과 후 비교를 위해 paired t-test를 실시하였다.
이론/모형
- 연구대상자는 실험 전 예비기간 2주 중 일상적인 식사섭취조사를 위하여 주중 2일, 주말 1일을 포함하여 3일간 식사 일지를 작성하였으며, 실험시작부터 종료 시까지는 매일 4주 간 식사일지를 작성, 제출하도록 하였다. 식사일지는 한국영양학회의 영양분석 웹 프로그램 CAN-Pro 4.0(computer-aided nutrition program, 전문가용)을 활용하여 영양소섭취량을 산출하였다.
- 연구대상자는 실험 시작 시, 실험기간 중 주 1회, 실험 종료 시 신체계측을 실시하였다. 신체계측은 생체전기저항 측정법(bioelectrical impedance analysis, BIA)을 이용하여 측정하였다. 측정원리는 인체에 미세한 교류전류(50 kHz)를 통과 시키게 되면 제지방조직에 녹아있는 전해질은 전류를 전도하나, 지방이나 세포막과 같은 비전도성 조직에서는 전류를 전도시키지 못해 저항이 나타나게 되는 것을 이용해 인체의 구성 성분인 체수분, 제지방량, 체지방량 등을 산출하는 것이다.
성능/효과
- 1. 연구대상자의 평균 나이는 24.6세였으며, 평균 신장 160.1 cm, 체중 61.3 kg, BMI 23.6 kg/m2 , 체지방율은 33.3% 로써 대상자는 모두 과체중 혹은 비만에 해당하였다. 연구대상자들은 대부분 하루 3끼 식사를 하고 있었으나, 이들 중 약 1/3은 불규칙적이었으며, 운동은 규칙적으로 하고 있었으며, 음주와 흡연빈도는 매우 낮았다.
- 2. 영양소 섭취량에 있어서는 실험 시작 전 열량섭취량은 1,360 kcal이었으나, 실험기간 중 평균 약 1,100 kcal를 섭취 하였으며, 총열량 대비 단백질의 섭취량은 증가하였고, 지방과 탄수화물의 섭취량은 감소하였다.
- 3. 신체계측항목에서는 실험 0주차에 비해 4주차에 체중 (—1.8 kg), BMI(—0.5), 체지방량(—0.9 kg), 체지방율(—0.9%), 허리둘레(—4.5 cm), 엉덩이둘레(—0.4 cm), 허리엉덩이둘레비(—0.05) 및 삼두근두겹두께(—2.4 mm)가 유의하게 감소한 데 반해(p<0.01), 근육량은 실험기간 중 유의하게 변화하지 않았다.
- Park SM 등(2004)은 비만여성을 대상으로 9주간 식사대체제 1일 1회 및 체중감량제제를 1일 2회 섭취케 한 결과, 열량 섭취는 1,300 kcal를 유지하였으나, 비타민 A, B2, 엽산, 칼슘, 철, 아연 등의 섭취량이 권장량의 80% 미만이었고, 기타 주요 영양소 섭취량도 실험 시작 시에 비해 감소하는 경향을 나타낸 것으로 보고하였다. 그러나 본 연구에서는 단백질의 섭취비율은 증가하고, 탄수화물 및 지방의 섭취비율은 감소한 것으로 나타났으며, 대부분의 비타민과 칼슘의 섭취가 실험 시작 시에 비해 증가하여 권장량 이상을 섭취하였거나 섭취가 개선된 것으로 나타나, 긍정적인 영양소 섭취패턴을 보여 주었다.
- 그러나 실험 2주차와 4주차에는 실험 전에 비해 비타민 C와 비오틴만이 75% 이하로 섭취하여 실험 전에 비해 대부분의 비타민 섭취량이 유의하게 높게 섭취한 것으로 나타났다(p<0.05).
- 7%가 과체중 혹은 비만에 해당하였다고 하였다. 따라서 본 연구대상자 설정에 있어 BMI가 정상인 비율이 전체 대상자의 42%를 차지하여 Park JW 등(2004)의 연구에 비해 2배 정도 높은 BMI를 보였으며, 연구대상자 여대생의 평균 BMI 도 23.6으로 매우 높았다. 또한, 정상 BMI를 가진 대상자 중 체지방율 역시 26∼30%, 30% 이상인 자가 각각 50%씩으로 나타나 모두 과체중 및 비만으로 나타났다.
- 연구대상자는 C대학교 내 대사실험실에 아침과 저녁에 2회 방문하여 유청단백 다이어트제를 직접 저지방유에 혼합하여 섭취하였다. 따라서 유청단백 식사대체제 1포와 저지방유를 1회 섭취 시 총열량 섭취는 185 kcal이었다. 다이어트 프로그램 참여 기간 중 열량섭취는 1,200 kcal를 목표로 진행하였으며, 유청단백 식사대체제 이외에 섭취한 식사내용은 매일 식사일지를 작성하여 제출하도록 하였다.
- 4%가 함유되어 있었다. 또한, 본 연구의 체중조절용 식사대체제에는 유청단백 농축분말(whey protein concentrate, WPC) 및 분리유청단백분말(whey protein isolate, WPI)이 16%, 28%씩 각각 함유되어 있었다. 유청단백은 단백질 가수분해방법에 의해 생성된 펩타이드 물질로서 분자량이 intact 단백질에 비해 작고 2차 구조를 가지고 있어 빠 르게 소화, 흡수되어 혈장 아미노산의 산화를 촉진시키는 것으로 보고되고 있다(Yang HJ & Lee SW 2003).
- 또한, 정상 BMI를 가진 대상자 중 체지방율 역시 26∼30%, 30% 이상인 자가 각각 50%씩으로 나타나 모두 과체중 및 비만으로 나타났다.
- 무기질 섭취에 있어서는 실험 시작 시 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 망간의 4종에서 권장 혹은 충분섭취량보다 적게 섭취한 것으로 나타났다. 실험 2주차, 4주차에 부족한 무기질의 종류는 달라졌으나, 이와 같은 경향은 실험 2주차와 4주차에도 유지되었다.
- 본 연구대상자의 평소 열량섭취량은 권장열량섭취량에 비해 다소 낮게 섭취하고 있었다. 본 다이어트 프로그램에 참여한 이후 열량섭취량은 평소 섭취량에 비해 2주차에는 약 300 kcal, 4주차에는 약 200 kcal 적게 섭취한 것으로 나타났다. 본 다이어트 프로그램은 1,200 kcal 정도를 유지하도록 권장하였는데, 모든 대상자들이 0주차 대비 유의하게 낮은 열량섭취를 4주간 유지하였다.
- 본 연구결과, 유청단백 함유 체중조절용 식사대체제를 사용한 4주간의 체중감량프로그램을 통하여 체중, 체지방 및 신체조성분이 바람직하게 변화함을 알 수 있었으며, 저열량 식이를 통한 체중감량 시 초래되는 근육량의 손실이 유의하게 변화하지 않았음을 알 수 있었다. 그러나 유청단백 함유 체중조절용 식사대체제가 체지방 및 신체조성분에 미치는 장기 효과 및 체중감량 이후의 체중감량 지속효과에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.
- 본 연구결과, 전체 대상자에서 체중, BMI, 체지방량 및 체 지방율이 유의하게 감소하였다. 체중은 4주 평균 1.
- 따라서 이상적인 비만치료를 위해서는 제지방량은 변화하지 않고 체지방이 유의하게 감소되는 것이 매우 중요하다. 본 연구결과에서 살펴보면, 체중감소량 중 체지방 감소량이 52.2%를 차지하여 감소된 체중의 상당량을 체지방이 차지함을 알 수 있었다. 이러한 체지방량의 변화는 신체 계측치 중 허리, 엉덩이둘레 및 삼두근 두겹두께와 같은 신 체계측치에 잘 반영되어 있다.
- 본 연구대상자는 비교적 양호한 식습관을 유지하고 있었으며, 운동에 대해서도 꾸준히 노력하는 편이었으며, 흡연 및 음주습관은 보건복지부에서 발표한 적정 음주량에 근거하여 비교적 양호하였다. 본 연구대상자들은 선발 인터뷰 시 체중 감량을 목표로 본 연구에 자발적으로 참여한 자원자로서 주로 식품공학, 식품영양, 체육, 무용 및 패션디자인을 전공자들로서 평소 체중감량에 관심이 많았고, 노력을 하였으나 실제로 체중감량에 성공적이지 못했던 것으로 답하였다. Cheong SH 등(2002)의 연구에 따르면 식품영양 전공 여대생이 비전공 여대생에 비해 일주일에 한번 체중을 재는 비율이 유의하게 높았다는 보고에 비추어 보아, 본 연구대상자의 식생활 및 생활습관이 양호하였던 것은 본인의 체중 및 외모 및 건강에 대한 관심이 더욱 높았기 때문으로 보인다.
- 반면에, 아연은 0주, 2주, 4주 동안 거의 변화가 없었다. 본 연구대상자의 칼슘섭취가 증가한 이유는 체중조절용 식사대체제에 함유된 칼슘섭취량과 체중 조절용 식사대체제를 저지방우유에 믹스하여 섭취하였기 때문으로 저지방유에는 약 260 mg의 칼슘이 함유되어 있었다.
- 6 kcal이었다. 본 연구대상자의 평소 열량섭취량은 권장열량섭취량에 비해 다소 낮게 섭취하고 있었다. 본 다이어트 프로그램에 참여한 이후 열량섭취량은 평소 섭취량에 비해 2주차에는 약 300 kcal, 4주차에는 약 200 kcal 적게 섭취한 것으로 나타났다.
- 05). 본 연구에 사용된 체중조절용 식사 대체제에는 9종의 비타민(수용성 7종, 지용성 2종)이 함유되어 있었으며, 함유량 역시 권장량의 25%를 제공해주는 것으로 나타나 부분적으로 비타민 섭취량 증가에 도움을 주었던 것으로 사료된다. 일반적으로 체중감량을 시도할 경우, 열량 섭취가 감소함에 따라 주요 열량소 이외에 미량영양소의 감소가 동시에 발생하게 되는데, 건강한 체중감량을 위해서는 오히려 적정한 미량영양소의 섭취가 필수적이다.
- 특히, BCAA 중 Leu은 단백질 합성을 향상시키고, 단백질 분해를 억제한다고 보고됨으로써 Leu이 단순한 단백질의 구조물로서의 역할뿐 아니라, 단백질 대사의 조절의 역할도 한다는 것을 알 수 있다(Kimball SR & Jefferson LS 2001). 본 연구에 사용된 체중조절용 식사대체제에는 BCAA 1.92%, 글루타민 0.4%, L-카르니틴 1.75%, L-티로신 0.4%가 함유되어 있었다. 또한, 본 연구의 체중조절용 식사대체제에는 유청단백 농축분말(whey protein concentrate, WPC) 및 분리유청단백분말(whey protein isolate, WPI)이 16%, 28%씩 각각 함유되어 있었다.
- 본 체중조절용 식사대체제의 경우, 무기질은 칼슘, 철분, 아연, 나트륨이 권장량 대비 10% 정도 함유되어 있었는데, 이들 중 칼슘섭취량은 0주차 대비 2배 이상 유의하게 증가하였으나(p<0.05), 철분과 나트륨의 섭취는 0주에 비해 유의하게 감소하였다(p<0.05).
- 비타민 섭취량은 A, B1, B2, B6, 엽산, C, D, 판토텐산, 비오틴 등 9종이 권장량 혹은 충분섭취량의 75% 이하로 섭취하는 것으로 나타났으나, 실험 전에 비해 실험 종료 시 대부분의 비타민 섭취량이 유의하게 높아졌다(p<0.05).
- 신체계측항목은 실험 시작시인 0주차에 비해 2주와 4주차에 체중, BMI, 체지방량, 체지방율, 허리둘레, 엉덩이둘레, 허리엉덩이둘레비 및 삼두근두겹두께가 감소한데 반해(p<0.01), 근육량은 0주차에 비해 약간 감소하는 경향을 보였으나 유의적 차이는 없었다.
- 3% 로써 대상자는 모두 과체중 혹은 비만에 해당하였다. 연구대상자들은 대부분 하루 3끼 식사를 하고 있었으나, 이들 중 약 1/3은 불규칙적이었으며, 운동은 규칙적으로 하고 있었으며, 음주와 흡연빈도는 매우 낮았다.
- 우리나라 국민 중 20∼40대의 체중감소 노력이 가장 높은 것으로 나타났는데, 이들은 주로 다이어트 제품을 가장 많이 활용하고 있는 것으로 나타났다.
- 01), 근육량은 0주차에 비해 약간 감소하는 경향을 보였으나 유의적 차이는 없었다. 즉, 다이어트 프로그램 4주 동안 체중은 1.8 kg, BMI 0.45, 체지방량 0.94 kg, 체지방율 0.86%, 허리둘레 4.52 cm, 엉덩이둘레 0.44 cm, 허리엉덩이둘레비 0.05, 삼 두근 두겹두께 2.39 mm가 감소하였으며, 근육량은 0.17 kg 감소하였다. 실험 0주차 대비 2주차와 4주차 각각의 신체계측치의 변화량을 Fig.
- 즉, 다이어트 프로그램 중 탄수화물 열량섭취비는 59%에서 51%로 감소한데 반해, 단백질 열량비는 15%에 서 25%로 10% 증가하였으며, 지방 열량비는 26%에서 25% 로 감소하였다(p<0.05).
- 본 연구결과, 전체 대상자에서 체중, BMI, 체지방량 및 체 지방율이 유의하게 감소하였다. 체중은 4주 평균 1.8 kg이 감소하였으나, 근육량은 0.17 kg 감소하였으며, 이는 체중 감 소량의 9.4%를 차지하여 그 감소수준이 낮았다. 1,200 kcal 이하의 저열량 식이를 섭취할 경우, 체중을 비롯한 체지방 관련 지표는 감소하는 경향을 보이나, 제지방량 역시 동시에 감소한다는 보고가 일반적이다(Yang JS 2005).
- 한편, 비타민 섭취는 0주차에 비타민 A, B1, B2, B6, 엽산, C, D, 판토텐산, 비오틴 등 9종이 권장섭취량의 75% 혹은 충 분섭취량 이하로 섭취하는 것으로 나타났다. 이 중 비타민 A, C, D, 비오틴은 권장 혹은 충분섭취량의 50% 이하의 섭취율을 보였다.
후속연구
- 본 연구결과, 유청단백 함유 체중조절용 식사대체제를 사용한 4주간의 체중감량프로그램을 통하여 체중, 체지방 및 신체조성분이 바람직하게 변화함을 알 수 있었으며, 저열량 식이를 통한 체중감량 시 초래되는 근육량의 손실이 유의하게 변화하지 않았음을 알 수 있었다. 그러나 유청단백 함유 체중조절용 식사대체제가 체지방 및 신체조성분에 미치는 장기 효과 및 체중감량 이후의 체중감량 지속효과에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.
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