초록 ▼

I. 연구의 필요성 최근 국내에서는 비만증이 전체 인구의 약 10% 로 생활 수준의 향상으로 인하여 영양소 섭취량은 증가하고 운동 부족에 의한 에너지 소비량은 감소됨에 따라 비만증은 증가 추세에 있다 (보건복지부, 1997). 또한 도시의 국교생 가운데 비만율은 15-17% 에 이르는 것으로 볼 때, 결코 간과해서는 안될 국민건강문제로 대두되고 있다. 구미에서는 비만증이 전체인구의 20% 로 미국에서 3천5백만명 이상이고, 서유럽과 그밖의 지역을 포함하면 훨씬 많은 수에 달한다. 날로 심각해지는 비만의 예방 및 치료를 위하여 많은

I. 연구의 필요성 최근 국내에서는 비만증이 전체 인구의 약 10% 로 생활 수준의 향상으로 인하여 영양소 섭취량은 증가하고 운동 부족에 의한 에너지 소비량은 감소됨에 따라 비만증은 증가 추세에 있다 (보건복지부, 1997). 또한 도시의 국교생 가운데 비만율은 15-17% 에 이르는 것으로 볼 때, 결코 간과해서는 안될 국민건강문제로 대두되고 있다. 구미에서는 비만증이 전체인구의 20% 로 미국에서 3천5백만명 이상이고, 서유럽과 그밖의 지역을 포함하면 훨씬 많은 수에 달한다. 날로 심각해지는 비만의 예방 및 치료를 위하여 많은 연구개발이 이루어져 여러 신약이 개발되었으나 약물치료에 쓰이는 많은 약들이 부작용이 발견되고 있다. Dexfenfluramine과 Fenfluramine은 serotonin 재흡수 억제제로 FDA에서 승인까지 받았으나 심장 판막이상의 부작용이 발견되어 1997년 10월에 시장에서 회수되었다(Campfield et al.,1998; Guy-Grand etal.1989; Goldstein etal.,1994).최근에는 비만치료제 일반의약품 Phenylpropanolamine이 뇌출혈 위험성을 증가시키는 부작용이 보고된바 있다. 본 연구는 우리 민족의 전통의학인 한방을 활용한 비만치료를 통해 국민건강을 증진시키고 고부가가치 건강산업으로 육성하려는 목적으로 수행되었다. II. 연구수행내용 제 1 세부과제는 한방비만치료의 예비임상연구로 연구 수행의 성과의 구체적 활용 가능성을 높이고자 하는 목적을 지니고 있다. 통계적으로 의미있는 data를 얻기 위해 10대에서 50대 까지 다양한 연령층의 총 738명의 피험자를 확보하여 연구에 활용하였다. 사상체질에 따른 비만 경향성을 분석하여 태음인이 가장 비만경향 및 위험도가 높음을 통계적으로 규명하 였다. 또한 寒증(虛증) 및 熱증(實증)에 따른 비만 경향성을 분석하여 열증일수록 비만도가 높음을 보이고 체질별로는 태음인이 열증 성향이 강하고 소음인이 한증 성향이 강함을 보였다. 한의학, 영양학, 임상병리학 등을 통합한 종합비만시스템을 구성하여 3개월간 시험 운영하였으며 121명의 일반인이 이에 참여하였다. 이를 위하여 사상체질별 저열량 식단이 작성되어 제공되었다. 제 2 세부과제는 한방의 비만치료효능에 관한 실험적 연구로 전통적으로 또는 현재 임상에서 활용되고 있는 한약재의 비만치료 효능을 실험적 방법으로 검색하여 우수한 효능의 한약재를 규명하고 산업화에 활용하기 위한 기초 연구가 수행되었다. 효능검색방법으로는 지방소화흡수 효소 (pancreatic lipase) 억제활성, 지방세포(3T3-L1 preadipocyte) 분화 및 지방축적 억제활성, 실험동물에서 지방조직 감소, 지방조직내의 지방세포 크기감소, 혈중지질 감소, 식이량 감소, 대뇌 식욕중추에서의 식욕조절 호르몬 (neropeptide N PY, POM C), 유전자 발현 조절 활성 등의 방법이 이용되었다. 연구결과 숙지황, 백출, 길경 3 종의 한약재의 비만치료 효능을 규명하였다. 현재 이 연구결과를 활용하여 기능성 식품을 개발 연구가 진행중이며 비만치료용 의약품 개발은 2002년이후에 시작하고자 추진중이다. III. 연구결과의 활용 사례 및 성과 2종의 특허를 출원하였다. 1. 비만억제용 숙지황조성물 출원번호: 10-2001-33492 출원인: 한국한의학연구원 출원자: 성현제, 윤유식, 박윤신 2. 비만억제용 길경조성물 출원번호: 10-2001-33493 출원인: 한국한의학연구원 출원자: 윤유식, 성현제, 변부형, 박윤신 2건의 국제학술대회 발표를 수행하였다. 1. 11th W orld Congress of Food Science and Technology 2001. 4. 22-27, Coex Convention Center, Seoul Anti-obesity effects of Platycodon glandiflorum on SD rats fed a high fat diet. Boo H yeong Byun, Youn-Shin Park and Yoosik Yoon 2. 11th W orld Congress of Food Science and Technology 2001. 4. 22-27, Coex Convention Center, Seoul Effect of Rehm annia glutiosa w ater extract on fat accum ulation in the dietary-induced obese m ale SD rats fed a high fat diet. Youn-Shin Park, H ong-Seok Ahn, Ji-Sun Kim , Jung-H ark Kim , H yun-Jea Sung and Yoosik Yoon IV. 연구성과로 예상되는 파급효과 사상체질과 비만과의 상관성은 일부 임상가들에 의해 거론되어 왔으나 본 연구에서는 다수의 피험자들에 대한 통계분석을 통하여 이를 과학적으로 규명하였다. 본 연구 과정에서 얻은 기반 지식 및 기술을 활용하여 현재 기능성 식품 개발이 진행중이며 기능성 식품 개발 후 자원자를 대상으로 한 제품의 예비임상효능 평가가 수행할 계획이다. 본 연구의 일부로 추진된 사상체질별 식단 연구를 통하여서는 사상체질과 식품산업의 결합에 의한 새로운 산업화영역의 개척이 가능하며 이미 여러 곳에서 관련된 사업화 제의가 들어오고 있다. 본 연구에서는 한의학, 영양학, 임상병리학을 통합한 종합 비만 시스템을 구성하여 현재 시험 운영하고 있으며 향후 양방의학, 식품학, 유전학 등의 분야가 보완된다면 고객만족도 극대화와 고부가가치의 21세기형 종합건강관리 시스템의 모델로 활용될 수 있다. 본 연구에서 얻어진 기반지식 및 관련정보를 활용하여 ‘비만치료용 한방 의약품개발 연구’가 2002년 이후 추진할 계획이며 현재 연구비 확보작업 중에 있다. V. 참고문헌 보건복지부 `95 국민영양 조사결과보고서 1997 Cam pfield, L. A., Sm ith, F. J., Burn, P., Strategies and potential m olecular targetfor obesity treatm ent,Science,280,1383-1387,1998 Goldstein DJ,Ram pey AH ,Enas GG,Potvin JH ,FludzinskiLA,Levine IR : Fluoxetin : a random ised clinical trial in the treatm ent of obesity. Inter J Obesity Relat M etabol Dis 18:129, 1994 Guy-Grand B,Apfelbaum M ,Crepal야 G,Gries A,Lefebvre P,Turner P:Internationaltrialof long term dexfenfluram ine in obesity.Lancet 2:1142, 1989 제 1 세부과제 한의학의 진단치표인 사상체질 및 虛증(寒증), 實증(熱증)과 비만과의 상관관계 규명을 위하여 738명의 피험자를 확보하여 연구를 수행하였다. 사상체질진단을 위하여서는 사상체질학회 공인 QSCCII 설문 방법이 이용되었다. 사상체질과 비만과의 관련성에 관한 연구 결과는 태음인이 가장 비만 경향이 높음을 증명하였다. 체중, 체질량지수(BMI), 체지방량, 체지방률, 피하지방, 복부지방률 등의 모든 비만지표에 있어서 태음인이 소음인 및 소양인에 비해 통계적으로 유의적인 차이를 보이며 가장 비만 경향이 높은 것으로 관찰되었으며 대부분의 경우 전 연령대에서 유사한 결과를 보여주었다. 또한 태음인이 다른 체질에 비해 혈압이 유의적으로 높은 것으로 관찰되었다. 반대로 근육률의 경우 태음인이 다른 체질에 비해 유의적으로 낮게 관찰되었다. 각 사상체질의 경향성을 나타내는 지표인 사상지수(소양지수, 소음지수, 태음지수)와 각 비만지표간의 상관성 연구는 위의 결과를 뒷받침하고 있다. 비만도, 체질량지수(BMI), 체지방률, 피하지방, 복부비만률 등의 모든 비만지표에 있어서 태음지수(개인의 태음인 성향을 나타내는 지수)와 양의 상관관계(비례관계)를 보인 반면, 소음지수 및 소양지수와는 음의 상관 관계(반비례관계)를 보여주었다. 혈압의 경우에도 수축기혈압, 확장기 혈압 모두 태음지수와는 비례하였고 소음지수, 소양지수와는 반비례하였다. 반대로 근육률의을 다른 모든 인체현상과 마찬가지로 증상에 따라 다양한 증세로 분류하고 있으며 크게 寒증(虛증)과 熱증(實증)으로 분류된다. 일반적으로 寒증(虛증)은 대사능력저하에 기인하며 熱증(實증)은 대사물질 과다 생성 및 축적을 의미한다. 본 연구에서는 비만과 寒熱증 및 체질의 상관관계를 보기 위하여 寒熱설문지를 이용하여 寒熱증을 구분하 였다. 寒熱설문지는 본 한국한의학연구원에서 기존 연구를 통하여 사상의학의 장부론을 설명하기위한 모델로 제시된 것이다. 寒熱증과 비만도의 상관관계 분석 결과는 BMI 및 체지방률이 증가할수록 熱증의 경향성을 보였으며 이러한 경향은 태음인에서 보다 뚜렷하였다. 寒熱증과 사상체질의 상관관계 분석 결과는 태음인이 熱증 성향이 높았으며 소음인은 寒증 성향이 높았다. 본 연구에서는 한방을 활용한 종합비만시스템을 구성하여 약 3개월간 시험적으로 운영하였다. 본 시스템은 한의학(사상체질진단, 한방상담 등), 영양학(영양소 섭취상담, 칼로리상담 등), 임상병리학(소변검사, 혈액검사, 체성분 검사 등)의 몇가지 기법을 종합하였으며 이를 위하여 사상체질별 저칼로리 체중조절 식단이 구성되어 제공되었다. 121명의 일반인이 참여하였으며 대단히 높은 만족도를 나타내었다. 방문자의 60% 가 40-50 대였으며 방문자의 35% 는 정상 체중이었으나 24% 는 과체중,41% 는 비만으로 판정되어 중년이후 건강관리에 있어서 비만 조절의 필요성 및 관심도를 반영하였다. BM I 25 이상인 비만인의 체질별 분포에 있어서 태음인이 86% 로 절대 다수로 관찰되었으며 소양인(12% )과 소음인(2% )는 소수로 나타났다. 제 2 세부과제 본 연구 과제는 근래에 발병률이 급격히 증가하여 많은 성인병 질환의 원인이 되고 있는 비만의 예방 및 치료에 있어서 종래의 화학물질인 약물보다는 일상적으로 접할 수 있는 천연의 한약재를 이용하여 치료 및 예방효과를 알아내고 이를 활용할 수 있도록 하기 위해 수행되었다. 이를 위하여 전통적으로 또는 현재 임상에서 비만치료에 다용되는 한약재들을 대상으로 1차 동물실험을 통하여 효능이 뛰어난 한약재 3종, 숙지황, 백출, 길경을 선별하였다. 선별된 한약재 3종에 대하여서는 효소활성 및 세포주를 이용한 in vitro실험과 비만동물 모델을 이용한 in vivo 실험의 다양한 방법을 통한 기전연구가 수행되었다. 췌장 lipase 저해활성을 측정한 결과, 숙지황과 백출은 10 ug/ml의 농도에서 pancreatic lipase의 활성이 57.42 %와 88.15 % 로 감소한 반면, 길경의 경우에는 38.77 % 로 절반수준 이하의 활성저해효과를 보였다. 전지방세포인 3T3-L1 세포의 지방세포로의 분화과정에 미치는 한약재 열수추출물의 효능을 본 결과, 초기배양 기간동안 숙지황 열수추출물의 지방세포로의 분화 억제효과가 크게 나타났으며, 초기와 후기배양 모두 처리한 경우에는 그 억제효과가 더욱 배가되는 것으로 나타났다. 백출과 길경의 경우, 초기 배양보다는 오히려 후기 배양시에 첨가한 경우 분화유도 억제효과가 있는 것으로 나타났다. C57BL/6J mouse를 이용하여 지질 유화액을 경구투여한 후, 한약재 열수추출물을 경구투여하여 시간대별로 혈중 총 콜레스테롤 농도와 중성지질농도를 측정한 결과, 총 콜레스테롤은 숙지황을 경구투여 한 경우, 시간의 경과에 따라 유의적으로 감소하는 것으로 나타났지만, 백출과 길경의 경우 유의적인 변화는 보이지 않았다. 중성지질 농도의 경우, 대조군에서는 지질 섭취 후 시간이 경과함에 따라 증가하는 양상이었지만, 한약재를 섭취한 경우에는 2시간 이후에 혈중 중성지질 농도가 유의적으로 감소하는 것으로 나타났다. 식이성 비만 동물실험 모델에서 비만이 유발되어 가는 과정에 미치는 한약재의 효과를 알아본 결과, 정상식이와 고지방식이를 섭취하게 하여 고지방식이로 인한 비만을 유발시키고, 동시에 숙지황과 백출, 길경 열수추출물을 150 mg/rat 로 경구투여하여 비만이 유발되는 과정동안의 변화를 알아보았다. 또한 간 조직내에서의 FABP mRNA 발현율을 비교하고, 식욕조절중추인 뇌의 시상하부에서의 NPY와 POMC의 mRNA 발현율을 비교하여 식이성 비만이 유도되는 과정중에 미치는 한약재 열수추출물의 효과를 알아보았다. 실험 식이를 섭취하는 동안 고지방식이로 인한 비만의 유발을 확인할 수 있었으며, 한약재를 섭취한 경우, 정상식이군보다 고지방식이를 섭취한 경우에 체중 증가를 억제하는 효과가 더욱 큰 것을 알 수 있었다. 또한, 숙지황과 백출 및 길경 열수 추출물을 경구투여한 군에서는 혈중 지질 농도의 개선 효과가 있는 것으로 나타났으며, 그 정도는 정상식이를 섭취한 경우보다 고지방식이를 섭취한 경우에 더 큰 것으로 나타났다. 지방조직의 무게에 있어서도 고지방식이를 섭취한 군에서는 한약재를 섭취한 경우, 모든 지방조직의 무게가 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타나 고지방식이로 인한 체지방축적을 억제하는 데 효과가 있었으며, 지방조직 내 세포의 면적과 수에 있어서도 지방세포의 면적과 크기감소효과가 있었다. 또한 간조직내에서의 FABP mRNA의 발현량도 감소하여 한약재 열수추출물을 경구투여했을 때, 혈중 지질 및 유리지방산의 농도가 감소한 것과 일치하는 결과를 나타내었다. 음식섭취 조절(식욕조절) 면에서도 NPY와 POMC mRNA 발현에 있어서, 숙지황과 백출 및 길경의 열수 추출물을 경구투여한 군에서는 대조군에 비해 매우 NPY의 유의적인 발현율 감소 및 POMC의 발현율 증가를 보여 한약재 열수 추출물이 식욕조절효과가 있음을 알 수 있었다. 식이성 비만쥐에게 식이를 정상식이로 개선시키고 한약재 열수추출물을 경구투여한 경우에서도 체중증가 양상과 사료효율 면에서도, 정상식이로 전환한 군에서 체중과 사료효율의 유의적인 감소를 나타내었다. 고지방식이를 계속 섭취한 군에서는 한약재를 경구투여한 경우, 모든 지방조직의 무게가 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타나 고지방식이로 인한 체지방축적을 억제하는 데 효과가 있음을 알 수 있었다. 또한, 고지방식이에서 정상식이로의 식이전환은 혈중 지질 농도 개선에 도움이 될 수 있으며, 총 콜레스테롤이나 중성지질의 급격한 감소효과보다는 HDL-콜레스테롤의 증가와 유리지방산 농도의 감소효과가 더 큰 것으로 조사되었다. 그러나 FABP mRNA의 발현량에는 유의적인 변화가 나타나지 않았는데, 이는 장기간의 고지방식이로 인해 간 조직내의 FABP 함량이 이미 증가한 상태에서 정상식이로의 전환이나 한약재의 열수추출물의 경구투여가 큰 효과가 없기 때문으로 사료된다. 음식섭취 조절면에서도 NPY와 POMC mRNA 발현에 있어서, 숙지황과 백출 및 길경의 열수 추출물을 경구투여한 군에서는 NPY의 유의적인 발현율 감소 및 POMC의 발현율 증가를 보여 한약재 열수 추출물이 식욕조절 효과가 있음을 알수 있었다. 숙지황, 백출, 길경은 모두 전통적으로 현재에 이르기까지 임상에서 다용되고 있는 안전한 한약재로서 이를 이용한 명확한 기전연구를 통해 부작용 없고 효과적인 비만치료제 및 비만예방제 개발의 원료가 될 수 있다.

Abstract

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목차 Contents

• 제 1 세부과제 한방 비만 치료의 예비 임상연구...9
• Ⅰ. 서 론...14
• Ⅱ. 방 법...19
• 1. 대상자 선정...19
• 2. 사상체질 진단...19
• 3. 寒증 및 熱증 진단...20
• 4. 비만도 측정...21
• 5. 종합 한방 비만 시스템 구성 및 시험 운영...24
• 6. 통계분석...25
• Ⅲ. 결 과...26
• 1. 사상체질과 비만의 관련성 연구...26
• 1. 사상체질의 분포...27
• 2. 체질에 따른 신체계측치 비교...28
• (1) 신장...28
• (2) 체중...29
• (3) BMI...30
• (4) 체지방량...33
• (5) 체지방률...34
• (6) 근육률...36
• (7) 피하지방...37
• (8) WHR...39
• (9) 혈압...41
• (10) 맥박...44
• (11) 복부지방...45
• (12) 비만도와 복부지방률의 체질별 상관 분석...47
• (13) 신장과 체중을 선별한 분석...49
• 3. 사상지수와 비만지수와의 상관관계...50
• (1) 사상지수와 비만도...50
• (2) 사상지수와 BMI...53
• (3) 사상지수와 피하지방...55
• (4) 사상지수와 WHR...58
• (5) 사상지수와 수축기혈압...61
• (6) 사상지수와 확장기혈압...64
• (7) 사상지수와 체지방률...67
• (8) 사상지수와 복부지방률...70
• (9) 사상지수과 근육률...72
• 2. 熱증 및 寒증에 따른 비만 경향 연구...76
• 1. 체질량지수(BMI)와 각 한열설문 문항간의 상관성...77
• 2. 근육률과 각 한열설문 문항간의 상관성...80
• 3. 체지방률과 한열설문항목들간의 상관성...83
• 4. 체질에 따른 체질량지수와 한열지수 및 한열총점간의 상관관계...86
• 5. 한열설문 문항에 대한 체질별 비교...88
• 6. 결과정리...101
• 3. 종합한방비만시스템 구성 및 시험운영...102
• 1. 태음인진단결과 통보양식...104
• 2. 소양인진단결과 통보양식...112
• 3. 소음인진단결과 통보양식...120
• 4. 체성분분석자료 설명...129
• 5. 영양평가 및 운동처방 통보양식...134
• 6. 비만치료용 사상체질 저열량 식단 I : 선택형 식단...139
• 7. 비만치료용 사상체질 저열량 식단 II : 지정형 식단...145
• 8. 종합 한방 비만시스템 시험 운영 결과...167
• Ⅳ. 결 론...180
• Ⅴ. 참고문헌...182
• 제 2 세부과제 한방의 비만치료효능에 관한 실험적 연구...183
• Ⅰ. 서 론...191
• Ⅱ. 실험 방법...198
• 1. 한약재의 선별...198
• 2. Pancreatic lipase activity 저해활성...198
• 3. 3T3-L1 cell분화능 측정...199
• (1) 세포배양...199
• (2) 3T3 L1세포의 분화능 측정...199
• 4. 한약재 열수추출물의 지방흡수 억제 실험...200
• 5. 동물실험 설계...200
• 6. 실험식이 제조 및 사료효율 측정...201
• 7. 혈액채취 및 혈중 지질농도 분석...203
• 8. 해부 및 조직 처리...203
• 9. 부고환 지방조직의 지방세포의 수와 평균면적 측정...203
• 10. In situ hybridization...204
• 11. 조직관찰 및 영상분석법 (Image Analysis)...205
• 12. 통계처리...205
• Ⅲ. 결과 및 고찰...206
• 1. Pancreatic lipase 저해활성...206
• 2. 3T3 L1 cell 지방분화억제...207
• (1) 초기배양 2일간만 분화유도물질과 한약재 병행처리...208
• (2) 후기배양 7일간 분화유도믈질과 한약재 병행처리...209
• (3) 초기배양 2일간과 후기배양 7일간 분화유도물질과 한약재 병행처리...210
• 3. C57BL/6J mouse 지질분해능...212
• 4. 실험동물 Ⅰ...214
• (1) 실험동물의 체중변화...214
• (2) 실험동물의 식이섭취량, 사료효율...218
• (3) 해부 및 지방조직무게...220
• (4) 부고환 지방조직내 세포면적 및 세포수...222
• (5) 혈중 지질농도 분석...226
• (6) Liver fatty acid binding protein(L-FABP) mRNA 발현율의 변화...252
• (7) NPY, POMC mRNA 발현율의 변화...254
• 5. 동물실험 Ⅱ...259
• (1) 체중변화...259
• (2) 실험동물의 식이섭취량, 체중증가량 및 사료효율...263
• (3) 해부 및 지방조직무게...270
• (4) 부고환지방조직내 세포면적 및 세포수...272
• (5) 혈중 지질농도 분석...277
• (6) Liver fatty acid binding protein(FABP) mRNA 발현율의 변화...303
• (7) NPY, POMC mRNA 발현율의 변화...305
• Ⅳ. 결 론...309
• Ⅴ. 참고문헌...316