대두 올리고당의 경구투여가 여대생의 장내균총과 혈액성분 변화에 미치는 영향

Abstract

올리고당은 대장의 비피더스균 증식 및 체내 지질 대사 개선 효과 등이 알려지면서 다양한 음료, 유제품, 과자류, 장류에 이르는 광범위한 식품에 첨가되고 있는 기능성 식품중의 하나이다. 그러나 올리고당의 국내 연구는 주로 장내 균총의 개선에 초점을 맞추어 제한적으로 진행되고 있어 아직 올리고당의 체내 영양적 대사에 관한 종합적 연구는 이루어지지 않고 있는 실정이다. 본 연구에서는 영양생리 및 생화학적으로 가장 유용할 것으로 기대되는 대두올리고당(soybean oligosaccharides extract)의 섭취가 정상성인의 장내 균총, 혈액의 지질성상 및 과산화물의 농도와 항산화 효소의 활성, 혈중 인슐린과 렙틴의 농도와 면역기능, 배변상태 등에 미치는 영향을 알아보고자 수행되었다. 건강한 여대생 30명을 두 군으로 나누어 실험군은 대두올리고당 10g/day, 대조군은 설탕 5g/day를 5주간 섭취시켜 분변 중의 총균수와 비피더스 균수를 측정함으로써 균총의 변화를 살펴보았고 혈장 내 총지질 및 중성지방과 콜레스테롤 수준을 분석하여 지질 대사의 변화를 알아보았다. 또한 혈장의 thiobarbituric acid reactive substance(TBARS) 농도를 측정하고, 혈장의 glutathione peroxidase(GPx)와 혈구의 GPx, superoxide dismutase(SOD), catalase의 활성을 측정하여 항산화능의 변화와 혈중 immunoglobulinG(Ig G), immunoglobulinM(Ig M), C₃의 농도를 측정하여 면역능의 변화를 살펴보았다. 또한 혈중 인슐린과 렙틴의 농도를 분석하고 설문지를 통해 배변횟수와 배변시 걸리는 시간, 배변의 색깔, 양, 모양, 배변시 드는 힘의 정도 등을 조사하여 배변상태의 변화를 알아보았다. 결과를 살펴보면, 먼저 실험대상자들의 나이, 체중, 키 등의 일반적인 사항은 실험군과 대조군의 차이가 나지 않았다. 분변 중의 총균수는 올리고당 섭취군은 약간 감소하는 경향을 보였으며, 설탕 섭취군은 유의적으로 감소하는 것으로 나타났다. 비피더스균수의 경우 올리고당 섭취군은 약간 증가하고, 대조군은 유의적으로 감소하여 실험 후 군간 비피더스 균수에 유의적인 차이가 나타났다. 배변 상태를 조사하기 위한 설문조사 결과, 1일 배변횟수는 두 군 모두 증가하는 경향을 보였으며, 올리고당 섭취군에서 증가폭이 더 컸으나 유의적이지는 않았다. 배변 시 걸리는 시간은 두 군 모두 감소하는 경향으로 나타났으나 유의적이지는 않았다. 그러나 올리고당 섭취군에서 감소폭이 더 컸으며 감소경향도 더 크게 나타났다. 변의 색깔도 두 군 모두 유의적으로 변하지 않았으나, 실험 후 대조군과는 달리 올리고당 섭취군에서 황색을 나타내는 결과가 나타났다. 그 외 변의 모양, 양은 두 군 모두 변화가 나타나지 않았으며 배변시 힘드는 정도는 유의적인 차이는 없었지만 올리고당 섭취군에서 개선되는 경향을 보였다. 혈장 내 총지질 농도는 두 군 모두 약간 감소하는 경향을 보였으나 유의적인 차이는 나타나지 않았으며, 중성지방의 경우 두 군 모두 약간 증가하는 경향을 보였으나 유의적이지는 않았다. 그러나 설탕 섭취군에서 증가경향을 나타내며 큰 증가폭을 보였다. 혈장 내 콜레스테롤도 두 군 모두 약간 감소하는 경향을 보였으나 유의적이지는 않아 본 연구에서는 올리고당이 혈중 지질성상에 미치는 영향이 크게 나타나지 않았다. 혈장 내 TBARS의 수준은 두 군 모두 유의적으로 증가한 것으로 나타났다. 항산화효소의 경우 올리고당 섭취군의 혈장 GPx는 유의적으로 감소하였으며 설탕 섭취군은 감소경향만 나타내었다. 혈구 GPx, SOD는 두 군 모두 증가하는 경향으로 나타났으나 유의적지는 않았다. 혈구 catalase는 올리고당 섭취군은 유의적으로 감소하고 설탕 섭취군은 증가하는 경향으로 나타났으나 군간 차이는 없어, 올리고당의 항산화능에 미치는 영향은 관찰할 수 없었다. 면역물질의 경우 혈장 내 IgG는 올리고당 섭취군의 경우 증가하는 경향만 나타났으나 설탕 섭취군에서 유의적으로 증가하였다. IgM의 수준은 두 군 모두 유의적으로 증가하는 경향을 보였는데, 올리고당 섭취군의 증가폭이 대조군에 비해 작은 것으로 나타났다. C₃의 수준은 올리고당 섭취군에서는 감소하였으나 유의적이지 않았고, 대조군에서는 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 혈중 인슐린과 렙틴은 두 군 모두 약간 증가하는 경향을 보였으나 유의적인 차이는 없었다. 본 연구 결과에서 분변 중 비피더스균의 경우 올리고당 섭취군에서는 증가하고 대조군에서는 감소하여 실험 후 군간 차이가 유의적으로 나타난 것으로 올리고당이 비피더스균을 증식시켜 장내 균총을 개선하는 효과가 있는 것을 알 수 있었고, 배변상태에 미치는 영향은 유의적이지는 않았지만 긍정적인 것으로 나타났다. 올리고당의 섭취에 의한 비피더스균의 증식으로 개선된 장내 균총은 배변상태 또한 개선시키는 것으로 보인다. 동물실험의 결과로 기대할 수 있었던 혈액 내 지질성상에 미치는 영향은 항산화능, 면역기능에 미치는 영향은 정상인을 대상으로 한 본 연구에서는 나타나지 않았다. 본 연구 결과, 올리고당의 장내 균총 개선의 효과를 제외한 여러 영양 생리적 기능이 동물 실험과는 달리 정상성인에게서는 명확하게 나타나지는 않았다. 이는 동물 실험에 비해 올리고당이 식이 내 차지하는 비율이 매우 낮고 실험기간 또한 짧았기 때문인 것으로 사료된다. 따라서 올리고당이 사람의 체내 생리적 기능에 영향을 줄 수 있는 섭취량과 그 영향에 대한 임상적인 연구가 더 이루어져야 할 것이다. ; The purpose of this study was to elucidate the effects of soybean oligosaccharide supplementation on human fecal microflora proliferation, evacuation habits and physiological metabolism of the normal female college students. The thirty volunteers were randomly assigned to either a soyoligosaccharide or a control group. The subjects were supplied with soyoligosaccharides(10g) or sucrose(5g) dissolved in a cup of warm water daily for 5 weeks. The soyoligosaccharide supplementation increased the number of fecal bifidobacteria, but statistical significance was not found. However, soyoligosaccharide group had significantly fecal bifidobacteria level than control group(p<0.05). The concentration of plasma total lipid and cholesterol were not affected by soyoligosaccharide supplementation. Defecation frequency and the color of stool were improved by oligosaccharide supplementation : Dark brown color was diminished and yellow color increased, but not significantly. However, the required time, effort to evacuate and the hardness and the quantity of stool were not changed much by either supplementation. The concentration of plasma triglyceride(TG) was increased in both groups but not significantly. However that of control group was higher than soyoligosaccharide group. Thiobarbituric acid reactive substance(TBARS) concentration in plasma was increased in both group. The change of antioxidant enzyme activities in plasma and erythrocyte were not under one law by either supplementation. Plasma leptin, insulin and immunoglobulin concentration also were not affected by soyoligosaccharide supplementation. The results in this study suggests that supplementation of soybean oligosaccharides benefits gastrointestinal tract via proliferation of bifidobacteria and plasma TG concentration of human.