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문제 정의
- 본 연구는 여자 선수들의 아연과 셀레늄의 적절한 영양 상태를 유지하는데 기여하고자 여자 대학선수들과 일반 여대생의 혈액 셀레늄과 아연의 수준을 비교하고, 이 두 미량 무기질의 혈액수준과 열량영양소 및 항산화영양소섭취 등 식사섭취와의 관계를 평가하고자 하였다. 대학의 여자 에어로빅 및 유도선수들과 운동을 규칙적으로 하지 않는 일반 여대생을 대상으로 식사섭취 조사를 실시하였고 혈청의 셀레늄과 아연 농도를 측정하였다.
- 유도는 평소 근력을 기술적으로 사용하는 훈련을 주로 하여 운동성 산화 스트레스를 급격히 높일 수 있는 반면에 에어로빅 운동은 이름 그대로 유산소운동을 주로 훈련하여 산화스트레스 완화에 도움이 될 수 있으나 이들 종목의 여자 국내선수를 대상으로 한 평가 연구는 드물다. 이에 본 연구에서는 여자 유도와 에어로빅 대학선수와 운동을 규칙적으로 하지 않는 일반 여대생을 비교하여 셀레늄과 아연 영양상태를 평가하고, 두 미량 무기질의 인체수준과 식사를 통한 항산화영양 관련 영양소 섭취량과의 관계를 평가하고자 하였다.
가설 설정
- 2) Means with different letters within a row are significantly different from each other at p < 0.05.
- 4) Means with different letters within a row are significantly different from each other at p < 0.05.
제안 방법
- 식사섭취량은 끼니별로 조사하였으며, 목측량은 식품모형과 음식의 눈대중치를 사용하여 추정하였다.15 영양소 섭취량의 산정은 Can-Pro 프로그램 (ver. 4.0, 한국영양학회)을 사용하였고, 체내 셀레늄과 아연 수준과 관련이 예상되는 식사인자로서 에너지 영양소와 함께 항산화 영양소인 비타민 A, 비타민 C, 비타민 E, 철, 아연 및 셀레늄 섭취량을 산정하였다. 나아가 에너지 영양소에 독립적으로 항산화 영양소의 수준을 평가하는 식사의 질을 평가하기 위해 영양지수를 (index of nutritional quality, INQ) 계산하였다.
- 냉동된 혈청시료는 48시간 -50°C에서 동결건조한 후 무기질 분석에 사용하였다.
- 본 연구는 여자 선수들의 아연과 셀레늄의 적절한 영양 상태를 유지하는데 기여하고자 여자 대학선수들과 일반 여대생의 혈액 셀레늄과 아연의 수준을 비교하고, 이 두 미량 무기질의 혈액수준과 열량영양소 및 항산화영양소섭취 등 식사섭취와의 관계를 평가하고자 하였다. 대학의 여자 에어로빅 및 유도선수들과 운동을 규칙적으로 하지 않는 일반 여대생을 대상으로 식사섭취 조사를 실시하였고 혈청의 셀레늄과 아연 농도를 측정하였다.
- 영양사가 두 차례의 24시간 회상법을 통해 식사섭취조사를 실시하였으며, 조사 하루 전날 섭취한 음식과 음료수의 종류와 양을 조사하였다. 식사섭취량은 끼니별로 조사하였으며, 목측량은 식품모형과 음식의 눈대중치를 사용하여 추정하였다.15 영양소 섭취량의 산정은 Can-Pro 프로그램 (ver.
- 신체계측 조사는 간단한 복장상태에서 키와 체중을 측정하였으며, 키는 신장계를 사용하여 0.1 cm까지 측정하였다. 체중과 키의 측정치를 이용하여 체질량지수 (body mass index, BMI)를 체중/(신장 × 신장) (kg/m2)의 공식으로 계산하였다.
- 영양사가 두 차례의 24시간 회상법을 통해 식사섭취조사를 실시하였으며, 조사 하루 전날 섭취한 음식과 음료수의 종류와 양을 조사하였다. 식사섭취량은 끼니별로 조사하였으며, 목측량은 식품모형과 음식의 눈대중치를 사용하여 추정하였다.
- 0 ml 가량을 채취한 후 5% 질산 용액과 3차 증류수로 세척한 plastic시험관에 담아 -30°C에서 냉동보관 하였다. 혈액시료로 항응고제에 의한 무기질 오염을 막기 위해 혈청을 사용하였다. 냉동된 혈청시료는 48시간 -50°C에서 동결건조한 후 무기질 분석에 사용하였다.
- 냉동된 혈청시료는 48시간 -50°C에서 동결건조한 후 무기질 분석에 사용하였다. 혈청시료의 무기질 함량은 우리나라의 유일한 연구용 원자로(High Advanced Neutron Application Reactor, HANARO) (한국원자력연구원, Korea)에서 중성자 방사선을 조사한 후 검출되는 즉발감마선을 측정하여 동결건조된 시료의 셀레늄과 아연 함량을 측정하였다. 분석조건은 Table 1과 같다.
대상 데이터
- 연구참여자에게는 연구의 목적, 내용 및 연구 절차 등에 대해 자세하게 설명한 후 연구 참여동의서를 받아 연구를 수행하였다. 본 연구는 연구참여자 증에서 식사조사, 신체계측 및 혈액채취를 모두 마친 57명을 분석대상에 포함하였다. 본 연구는 용인대학교의 기관생명윤리위원회 (Institutional Review Board)의 승인을 받아 (IRB승인번호 : 2-1040966-AB-N-201311-HMR-004-1) 수행하였다.
- 본 연구의 참여자는 경기도의 한 대학에서 모집하였으며 대학의 여자 에어로빅과 유도선수, 그리고 비교집단으로써 운동을 규칙적으로 하지 않는 일반 여대생이다. 연구참여자에게는 연구의 목적, 내용 및 연구 절차 등에 대해 자세하게 설명한 후 연구 참여동의서를 받아 연구를 수행하였다.
데이터처리
- 05 수준에서 유의성을 검증하였다. 두 미량 무기질의 혈청 수준을 설명하는 식이인자를 찾고자 multiple regression analysis를 실시하였고, 상관계수를 구하여 종속변수에 대한 설명력을 계산하였다.
- 여자 대학선수의 측정된 항목에 대해 평균과 표준편차를 계산하였고, 집단 사이의 특성을 비교하기 위해 ANOVA분석과 Duncan의 다중비교법에 의해 그룹간의 차이를 α = 0.05 수준에서 유의성을 검증하였다.
이론/모형
- 0, 한국영양학회)을 사용하였고, 체내 셀레늄과 아연 수준과 관련이 예상되는 식사인자로서 에너지 영양소와 함께 항산화 영양소인 비타민 A, 비타민 C, 비타민 E, 철, 아연 및 셀레늄 섭취량을 산정하였다. 나아가 에너지 영양소에 독립적으로 항산화 영양소의 수준을 평가하는 식사의 질을 평가하기 위해 영양지수를 (index of nutritional quality, INQ) 계산하였다. INQ는 식사 1,000 kcal에 포함된 특정 영양소의 양을 1,000 kcal당 특정 영양소의 권장 섭취기준으로 나눔으로서 계산하였다.
- 체중과 키의 측정치를 이용하여 체질량지수 (body mass index, BMI)를 체중/(신장 × 신장) (kg/m2)의 공식으로 계산하였다.
성능/효과
- 7 고강도 운동을 계속하면 땀과 소변으로 체내 아연 소실이 일어나 혈장 아연 수준이 감소하며, 이는 운동강도 등 운동스트레스에 따라 차이를 보인다.2,38 아연은 세포내 항산화 효소 SOD의 cofactor로써 산화스트레스에 관여하여 체내 지질 과산화의 지표인 malondialdehyde (MDA) 수준도 아연이 부족한 쥐에서 높았다.10 또한 세포증식과 면역능에 관여하여 아연 보충은 운동성 상해에서의 회복과 지속적인 고강도 운동에 의한 세포매개성 면역능 저하를 완화하는데 기여한다.
- 유산소성 훈련에 의해 근육의 에너지 이용이 증가하면서 지질이 에너지원으로 이용되기도 하지만, 일반적으로 중강도 운동시에는 에너지 소비량 증가에 부응하여 증가되는 체내 지질의 산화는 고지방식사가 아닌 오직 고탄수화물 식이에 의해 일어난다.23 한편 지질섭취 패턴을 보면 두 운동선수군 모두 포화지방산 섭취가 한국인 영양소섭취기준의 권장열량적정비인 7%나 미국스포츠의학협회의 권장섭취지침인 10%보다는23 낮은 편이지만, 유도선수의 경우 포화지방산 섭취량이 다가불포화 지방산 섭취량의 약 1.8배이어서 총 지방산 섭취량의 40%를 상회하였다. 즉 유도 선수에서 지질의 과다섭취는 높은 포화지방산 섭취에 의한 것임을 보였다.
- 25,26 아연과 셀레늄의 섭취수준은 농촌진흥청과 미국 농무성의 식품 데이터베이스를 이용하여 산정한 배 등의 12.8 mg과 51.9 μg에27 비해서 본연구 대상자가 전체적으로 아연섭취는 약간 낮아진 반면에 셀레늄 섭취는 약 2배에 가까웠다.
- 그러나 레티놀의 섭취량은 유도선수가 334.9 μg을 보여 가장 높은 수준을 보였으나, β-카로틴 섭취량은 대학선수와 일반 여대생 사이에 유의적인 차이를 보이지 않았다.
- 05). 그러나 체중 1 kg당 평균 하루 열량섭취량은 에어로빅과 유도선수가 각각 38.0 kcal과 35.8 kcal을 보여 일반 여대생에 비해 높은 경향이지만 유의성은 나타나지 않았다. 열량 영양소 중 탄수화물과 단백질 섭취량은 선수와 일반 여대생 사이에 유의적 차이를 보이지 않은 반면에 지질 섭취량은 유도선수가 89.
- 보다 적은 양을 섭취하고 있었다. 그리하여 특히 유도선수에서 INQ가 1보다 적은 0.81을 보여 비타민 A의 영양적 질이 낮음을 보였다. 비타민 E의 경우 두 선수군은 충분섭취량인 12 mg α-TE/일을 충족하였고, 특히 에어로빅 선수의 비타민 E 섭취는 충분섭취량의 1.
- 그에 따라 BMI는 일반 여대생과 대학선수가 각각 20.3 kg/m2과 23.8 kg/m2를 나타내어, 선수의 BMI가 유의적으로 높았다 (p < 0.05).
- 나아가 체중 1 kg당 에너지 섭취량은 에어로빅과 유도선수가 각각 38.0 kcal와 35.8 kcal를 나타내어 활동강도로는 ‘보통 활동’ 수준에 해당되는 에너지 섭취를 보였다.
- 5%를 설명할 수 있었다. 나이를 제외하면 식사요인 세 가지가 혈청 셀레늄 수준의 변이를 33.3%를 설명하였으며, 식사요인 중에서 포화지방산 섭취가 혈청 셀레늄 변이의 19.9%를 설명하여 가장 큰 설명력을 보인 반면에 셀레늄 섭취 자체에 의해서는 변이의 1.9%만을 설명할 수 있었다. 혈청 아연 수준을 종속변수로 하여 혈청 셀레늄 분석과 같은 방법으로 회귀분석 하였을 때 독립변수로써 포화지방산 섭취만이 유의적 인자로 나타났으며 (r2 = 0.
- 단백질 열량비는 유도선수가 12.4%를 보여 일반 여대생의 14.8%에 비하여 유의적으로 낮은 반면에 (p < 0.05), 지방섭취 열량비는 유도선수가 33.8%, 에어로빅선수는 30.8%를 나타내어 일반 여대생의 26.6% 보다 유의적으로 높았다 (p < 0.05, p< 0.05).
- 대상자들의 평균 키는 일반 여대생과 대학선수가 각각 161.8 cm와 161.8 cm으로 유의적 차이가 없으나, 체중은 일반 여대생은 53.2kg을, 선수는 63.2 kg을 나타내어 유의적 차이를 보였다 (p< 0.05).
- 미국 국민건강영양조사 2기 (NHANES II) 자료에서 건강한 참고집단의 혈청 아연 수준 분포를 분석하여 2.5 백분위에 해당되는 혈청 아연농도를 인체 아연 수준의 부족 여부를 판정하는 기준으로 제시하였고,36 아연 영양상태 평가에 혈청 아연 농도 74.0μg/dl를 사용되고 있다,37 본 연구에서도 이 기준을 사용하여 선수의 혈청 아연 분포를 본 결과 에어로빅 선수는 아연 부족을 보인 경우가 없으며 오직 유도선수에서만 14.3%의 아연결핍을 보였다.
- 본 연구 대상자의 평균 혈청 셀레늄 농도는 에어로빅선수가 12.2 μg/dl, 유도선수가 10.7μg/dl를 나타내어 일반 여대생의 11.4 μg/dl에 비해 유의적 차이는 보이지 않았지만, 선수군 내에서는 유도선수가 에어로빅 선수에 비해 유의적으로 낮았다 (p < 0.05).
- 인체 셀레늄 수준이나 셀레늄 관련 생화학적 지표는 일반적으로 나이, 셀레늄섭취, 항산화스트레스 수준 등 여러 가지 요인에 영향을 받는다. 본 연구에서 유도선수는 일반 여대생에 비해 셀레늄을 21%나 더 높게 섭취하지만 이들에 비해 혈청 셀레늄 수준이 낮은 바는 운동 종목이나 훈련강도와 같은 운동성 요인에 크게 영향을 받는 것으로 보인다. 일반적으로 규칙적인 중등도 수준의 유산소 훈련은 인체의 항산화 효소계를 활성화시켜 운동에 의해 증가되는 산화스트레스에 적응하여 반응함으로써 궁극적으로 산화스트레스를 줄이는데 기여한다.
- 18 국내연구에서 고등학교 여자 축구선수의 에너지 소비량과 섭취량은 각각 체중 1kg당 50 kcal가 넘는 수준이었으나,19 여자 엘리트 골프선수의 에너지 섭취량은 체중 1 kg당 38 kcal 이어서,20 종목이나 나이에 따라 차이를 나타내었다. 본 연구의 에어로빅선수는 선행연구에서 지구성 종목인 골프종목 선수와 유사한 에너지 섭취 수준을 보였지만, 유도선수의 에너지 섭취 수준은 골프선수보다 낮았다. 일반적으로 체중 1 kg당 에너지 소비량은 활동적인 경우 35 ~ 40 kcal, 아주 강한 활동은 체중 40 kcal 이상이므로, 근력을 주로 이용하는 본 연구의 유도선수가 위 활동수준 중 가장 낮은 하한치에 해당되어 에너지 섭취가 매우 낮은 바로 평가할 수 있다.
- 9%나 설명하여 인체 셀레늄 수준을 결정하는 가장 큰 요인임을 보였으며, 포화지방산 섭취가 증가할수록 혈청 셀레늄 수준은 저하됨을 보였다. 본 연구의 유도선수의 경우 열량 부족, 낮은 탄수화물과 단백질 섭취, 지질과 포화지방산의 과다 섭취는 운동에 의한 산화스트레스를 가중시켜서 인체 셀레늄 수준을 저하시키는데 기여하였을 것으로 추측되지만, 본 연구에서 전체 대상자를 포함하였을 때 지질 중 포화지방산 섭취가 인체 셀레늄의 소모를 높일 수 있음을 보여주었다. 일반적으로 지질과 포화지방산이 많은 식사는 산화스트레스를 증대시키는 것으로 알려져 있다.
- 05). 비타민 C 섭취량은 일반 여대생과 선수군간에 유의적 차이는 보이지 않았지만, 유도선수의 섭취량은 59.4 mg로서 세 집단 중 가장 낮은 경향을 보였다. 항산화 무기질 중 철 섭취량은 대학선수에서 높은 편이나 오직 에어로빅 선수가 18.
- 비타민E 섭취량은 에어로빅과 유도선수가 각각 19.5 mg과 15.8mg을 보여 일반 여대생의 13.5 mg에 비해 에어로빅 선수가 유의적으로 높았다 (p < 0.05).
- 05). 설명력 계산에는 이들 유의적인 독립 변인들의 표준화된 beta 값과 상관계수를 사용하였을 때 위 네 가지 독립변인에 의해 혈청 셀레늄 변이의 35.5%를 설명할 수 있었다. 나이를 제외하면 식사요인 세 가지가 혈청 셀레늄 수준의 변이를 33.
- 셀레늄 섭취량은 두 선수군이 각각 100 μg 이상을 나타내어 권장수준인 1일 60 μg의 약 1.7배 이상을 섭취함으로서 셀레늄의 INQ도 각각 1이상을 보여 섭취 수준이 충분한 것으로 평가된다.
- 식사 지질의 구성을 보면 단일불포화 지방산과 다가불포화 지방산의 섭취는 집단 간에 유의적 차이가 없지만, 포화지방산 섭취량은 유도선수가 15.2 g을 나타내어 일반 여대생의 7.9 g에 비해 유의적으로 높았다 (p < 0.05).
- 식사를 통한 항산화 영양과 관련된 영양소의 섭취량을 보면 비타민 A는 에어로빅과 유도선수가 각각 636.6 μgRAE와 596.8 μg RAE를 보여 일반 여대생의 432.7 μgRAE에 비해 유의적으로 높았다 (p < 0.05, p < 0.05).
- 1 μg과는 유의적 차이를 보이지 않았다. 아연 섭취량은 에어로빅과 유도선수가 각각 10.7 mg과 9.3mg으로 일반 여대생과 유의적 차이를 보이지 않았고 유도선수가 가장 낮은 경향을 보였다.
- 항산화 무기질인 철, 아연 및 셀레늄의 섭취량은 두 선수군에서 모두 권장수준 이상을 섭취하고 있었다. 에어로빅과 유도선수의 평균 아연 섭취량은 각각 10.7 mg과 9.3 mg을 나타내어 권장수준 이상이었으나, 아연 평형을 이루기 위해 필요한 섭취 수준인 10 ~ 17 mg에7 비해서 유도선수의 경우 낮은 편이어서 에어로빅 선수에 비해 유도선수 아연에 대한 영양적 질이 낮았다. 셀레늄 섭취량은 두 선수군이 각각 100 μg 이상을 나타내어 권장수준인 1일 60 μg의 약 1.
- 열량 영양소 중 탄수화물과 단백질 섭취량은 선수와 일반 여대생 사이에 유의적 차이를 보이지 않은 반면에 지질 섭취량은 유도선수가 89.0 g으로 일반 여대생의 51.8 g에 비해 유의적으로 높았다 (p < 0.05).
- 한편 나이에 보정하고도 혈청 셀레늄 농도를 독립적으로 설명하는 영양 인자는 비타민 E, 셀레늄 및 포화지방산이었다. 영양 인자 중에서 포화지방산 섭취가 혈청 셀레늄 농도 변이를 19.9%나 설명하여 인체 셀레늄 수준을 결정하는 가장 큰 요인임을 보였으며, 포화지방산 섭취가 증가할수록 혈청 셀레늄 수준은 저하됨을 보였다. 본 연구의 유도선수의 경우 열량 부족, 낮은 탄수화물과 단백질 섭취, 지질과 포화지방산의 과다 섭취는 운동에 의한 산화스트레스를 가중시켜서 인체 셀레늄 수준을 저하시키는데 기여하였을 것으로 추측되지만, 본 연구에서 전체 대상자를 포함하였을 때 지질 중 포화지방산 섭취가 인체 셀레늄의 소모를 높일 수 있음을 보여주었다.
- 8배이어서 총 지방산 섭취량의 40%를 상회하였다. 즉 유도 선수에서 지질의 과다섭취는 높은 포화지방산 섭취에 의한 것임을 보였다. 한편 콜레스테롤 섭취량도 두 운동선수군 모두 권장치인 300 mg을 상회하므로 특히 유도선수의 경우 식사로 지질섭취의 양적 및 질적인 개선이 필요한 편이다.
- 지질섭취는 에어로빅과 유도선수 모두 한국인 영양소섭취기준의 열량적정비인 15 ~ 30% 범위보다 높았다.7 이러한 지질의 과다섭취는 건강 측면에서 뿐만 아니라 운동시 체내 탄수화물의 이용성을 제한하기 때문에 권장하지 않는다.
- 콜레스테롤 섭취량은 에어로빅과 유도선수가 각각 467.4mg과 407.6 mg으로서 일반 여대생의 291.8 mg에 비해 에어로빅 선수에서 유의적으로 높았다 (p < 0.05).
- 평균 1일 열량섭취량은 에어로빅과 유도선수가 각각 2,151.0 kcal과 2,347.7 kcal로서 일반 여대생의 1,718.9kcal에 비해 유의적으로 높았다 (p < 0.05, p < 0.05).
- 05).포화지방산이 차지하는 에너지 비율을 보면 유도선수에서 5.8%를 보여 일반 여대생과 유의적 차이를 보이지 않았다. 콜레스테롤 섭취량은 에어로빅과 유도선수가 각각 467.
- 항산화 비타민인 비타민 A의 섭취는 두 선수군에서 일반 여대생에 비해 높지만 두 선수군 모두가 한국인 영양소섭취기준의 1일 권장수준인 650 μg RAE7 보다 적은 양을 섭취하고 있었다.
- 혈청 아연 수준을 종속변수로 하여 혈청 셀레늄 분석과 같은 방법으로 회귀분석 하였을 때 독립변수로써 포화지방산 섭취만이 유의적 인자로 나타났으며 (r2 = 0.134, p < 0.01), 포화지방산섭취에 의해 혈청 아연 변이의 14.7%를 나타내었다.
- 회귀분석에서 혈청 셀레늄과 아연 수준을 각각 종속변수로 하고 독립변수로는 영양인자와 함께 나이, 체격인자 등을 보정인자로써 포함하여 분석한 결과 혈청 셀레늄 수준의 변이를 설명하는 유의적인 독립변수는 오직 나이, 포화지방산, 셀레늄과 비타민 E으로 나타났다 (r2 = 0.078, r2 = 0.130, r2 = 0.069, r2 = 0.085, p < 0.01, p < 0.05, p < 0.05, p< 0.05).
후속연구
- 한편 본 연구를 통해 유도와 에어로빅 종목의 여자 대학선수들의 셀레늄 영양 상태는 양호하지만, 일부 여자 유도선수는 아연 결핍 우려가 있으며 한국인 영양소섭취기준의 권장수준 보다 높은 양의 아연 섭취가 필요할 것으로 짐작된다. 그러나 이를 확인하기 위해서는 앞으로 더 큰 규모의 다양한 종목의 선수를 대상으로 폭넓은 심도깊은 연구가 필요하다. 나아가 본 연구는 여자 유도선수의 지질 섭취량과 함께 지질 구성도 조정하여야 하며, 열량섭취를 증가시켜야 함을 보였다.
- 그러나 이를 확인하기 위해서는 앞으로 더 큰 규모의 다양한 종목의 선수를 대상으로 폭넓은 심도깊은 연구가 필요하다. 나아가 본 연구는 여자 유도선수의 지질 섭취량과 함께 지질 구성도 조정하여야 하며, 열량섭취를 증가시켜야 함을 보였다. 인체 아연과 셀레늄 수준의 유지를 위해서 포화지방산 섭취를 줄이는 영양전략이 필요할 것으로 사료된다.
- 본 연구의 제한점으로 여러 종목의 큰 규모의 선수 집단을 조사하지는 못하였다. 또한 선수의 훈련양이나 훈련형태를 조사하지 못하여 이런 요인들이 혈청 셀레늄과 아연 수준에 미치는 영향은 평가할 수 없었다.
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