단백질 섭취량이 산업체 교대 근로자의 신체에 미치는 영향

Abstract

This study was undertaken to investigate whether the stress, caused by day/night shifts, on industrial workers can be affected through protein intake. A sample of 537 industrial workers were surveyed by questionaire examining their nutritional status, frequency of food intake, dietary habits, sleep complaints, performance of digestive organs, and degree of fatigue in their working pattern(shift work and normal work). Furthermore, since biorhythms differ according to the time of day, an investigation of the change of metabolism during day-shift and night-shift was undertaken by dividing twenty 3-shift workers into two groups--dormitory diet group and milk and egg supplemented group. Between the two groups, estimations were made on the concentrations of serum protein, albumin, cholesterol and cortisol, and the excretion of vanillylmandelic acid, creatinine and nitrogen in urine. Also, tests were made on rats to observe the effects of long-term day/night shifts at various protein levels (5%, 15%, 30%) and various shift intervals. They were sacrificed on the 1st day, on the 41st day and on the 101st day after the shift change and were determined on diet consumption, weight gains, weight of organs, plasma corticosteron, catecholamine of brain, and nitrogen metabolism. The results are summarized as follows: A. Survey on industrial workers of different work patterns. 1. The workers who were surveyed were all poor in nutritional status, and dietrary habits of the shift workers were irregular. 2. Sleep complaints and degree of fatigue in shift workers were higher, whereas the performance of digestive organs were lower, than normal workers. 3. There was a negative correlation between nutritional status and degree of fatigue in which protein intake was found to be the most influential. Between workers of the same level of protein, shift workers showed a higher degree of fatigue. When the protein intake of shift workers was at 100-125% of R.D.A., they showed the same degree of fatigue to that of normal workers. B. The effects of protein intake on the change of metabolism caused by stress of day/night shifts. 1. Serum ingredients were gathered from workers at 6:00-700h and 14:00-15:00h on the day of their change from morning shift (6:00-14:00h) to night shift (22:0006:00h). On examination of the serum ingredient it was found that, in the dormitory diet group only the concentration level of serum albumin showed a change of rhythm adapted to night work, and in the milk and egg supplemented group the concentration levels of serum protein, albumin and cholesterol all showed a change of rhythm adapted to night work. Serum cortisol of both groups showed the same rhythm as during morning shifts, which implied non-adaptation to night work, but the concentration was observed to be lower. 2. Excretions of urinary VMA and nitrogen were higher during night work than during morning work; they were also higher on the 6th day than on the 1st. In comparing the two groups, excretion of VMA was higher among the dormitory diet group, whereas the opposite was true for excretion of nitrogen among the milk and egg supplemented group. There was no sign of difference in excretion of creatinine among the two experiment groups. C. The effects of long-term day/night shifts, at various protein levels and various shift intervals, on rat metabolism. 1. In the diet group of 5% protein level, weight gains, PER, nitrogen retention and the percentage of nitrogen retention were lower than the normal group. The weight of spleen per 100g body weight was lower, and the serum corticosterone level tended to be higher than the normal group. It was thus observed that this diet group was greatly affected by changed in shift. The groups of 15% and 30% protein levels were less affected by a shift change, but even in these levels it was not possible to overcome its effects. 2. The everyday shift group had lower diet consumption and weight gains than groups of 5day and 10day shifts. Those sacrificed on the 101st day of shift change had heavier adrenal glands and higher levels of serum corticosterone, seeming to have received greater stress. 3. Those that were sacrificed on the 41st day and the 101st, with the protein level of 5% had heavier adrenal glands per 100g body weight, higher levels of serum corticosterone and lower levels of PER, nitrogen retention and retention rate than normal group. This indicated that they received greater stress from long-term shift change. The 15% and 30% protein level groups had the same levels of PER as normal group and lower levels of serum corticosterone by little but higher than normal group, indicating an adaption?though not a complete adaptation?to long-term day/night shifts: From the results shown above it can be concluded that adaptation of biorhythms to night shifts and the subsequent lessening of fatigue can be effected by a protein level at 100-125% of R.D.A. It can also be observed that stress becomes greater when shift intervals become shorter, that it does not totally relieve stress although consumption of high protein levels lessens it and that biorhythms can not completely adapt to long-term day/night shifts. ; 본 연구에서는 산업체 근로자의 주야 교대 근무로 인한 Stress의 영향이 단백질 섭취량에 따라 다른 지를 알아보고자 하였다. 산업체 근로자 537명을 대상으로 설문지 조사를 통하여 근무 형태(교대 근무 또는 정상 근무)별로 영양 섭취 실태, 식품 섭취 빈도, 식습관, 수면에 대한 불만도, 소화기관 기능도, 피로도를 비교하였다. 또한 삼교대 근로자 20명을 기숙사 식이군과 우유 및 계란 보충군으로 나누어 생체 리듬이 다른 아침 근무시와 밤 근무시의 대사 변화를 살펴 보기 위해 혈청내 총단백질, 알부민, 콜레스테롤, cortisol 함량과 소변내 vanillylmandelic acid, creatinine, 질소 배설량을 측정하였다. 그리고 단백질 수준(5%, 15%, 30%)과 교대간격 일수(1일, 5일, 10일)를 달리한 장기간의 주야 변경의 영향은 인체 실험으로 어렵기 때문에 흰쥐를 대상으로 주야 변경후 첫날, 41일후, 101일후에 희생시켜, 식이 섭취량, 체중 증가량, 단백질 효율, 비장과 부신의 무게, 혈장내 corticsterone 및 뇌중 catecholamine 수준과 질소 대사를 측정하였다. 그 결과는 아래와 같이 요약된다. A. 근무 형태가 다른 산업체 근로자의 설문지 조사 1. 영양 섭취 실태와 식품 섭취 빈도, 식습관 조사 결과 대상 산업체 근로자 모두의 영양 섭취가 불량하였으며 교대 근무 근로자들의 식생활이 불규칙하였다. 2. 교대 근무 근로자들의 수면의 불만도, 피로도는 정상 근무 근로자들 보다 높았고, 소화기관 기능도는 낮게 나타났다. 3. 영양 섭취 상태는 피로도와 음의 상관관계를 나타내었으며 그 중 가장 큰 영향을 미치는 것은 단백질 섭취량이었다. 같은 수준의 단백질량을 섭취하였을 때에는 교대 근무 근로자들이 정상 근무 근로자들보다 피로도가 높게 나타났고, 교대 근무 근로자의 단백질 섭취 수준이 권장량의 100%~125% 수준이었을 때 정상 근무 근로자의 평균 피로도와 같은 정도의 피로도를 보여주었다. B. 단백질 섭취량이 산업체 근로자의 주야 교대 근무로 인한 대사 변화에 미치는 영향 1. 아침 근무 마지막 날과 밤 근무 첫 날의 오전 6:00~7:00시와 오후 14:00~15:00시에 채취한 혈액 성분 분석 결과 기숙사 식이군은 혈청 알부민 수준만 밤근무에 적응된 리듬의 변화를 보였고, 단백질을 권장량의 100%이상 섭취한 우유 및 계란 보충군은 혈청 총단백질, 알부민, 콜레스테롤 수준이 모두 밤 근무에 적응된 리듬의 변화를 보였다. 혈청 cortisol수준은 두 식이군 모두 아침 근무시와 같은 리듬을 보여 밤 근무에 적응되지 않았으나 농도는 낮아졌다. 2. 소변내 vanillylmandelic acid와 질소 배설량은 밤 근무시에 아침 근무시보다 높았고, 근무 첫날보다 6일째날에 더 높게 나타났다. 두 식이군별로 살펴보면 vanillylmandelic acid 배설량은 기숙사 식이군이 더 높고, 질소 배설량은 우유 및 계란 보충군이 더 높았다. Creatinine 배설량은 실험군간에 큰 차이가 없었다. C. 식이 단백질 수준과 주야 교대 간격 일 수를 달리한 장기간의 주야 변경이 흰쥐의 대사에 미치는 영향 1. 식이 단백질 수준이 5%로 낮은 군에서 주야 변경군이 정상군보다 체중 증가량, 단백질 효율, 질소 보유량과 보유율이 낮았고, 비장의 체중 100g당 무게가 작았고 혈청내 corticosterone 수준이 높은 경향을 보여 주야 변경에 의한 영향을 많이 받았으며, 식이 단백질 수준이 증가할수록 주야 변경에 의한 영향을 덜 받았으나 30% 단백질 식이군에서도 주야 변경에 의한 영향이 완전히 극복되지는 않았다. 2. 매일 주야 변경군이 5일 또는 10일 마다 주야를 변경시킨 군보다 식이 섭취량, 체중 증가량이 낮았고, 주야 변경 101일째 희생시 체중 100g당 부신의 무게와 혈청내 corticosterone수준이 높아 Stress를 더 받은 것으로 나타났다. 3. 주야 변경 41일째와 101일째 희생군에서도 5% 단백질 식이군에서 주야 변경군이 정상군보다 체중 100g당 부신의 무게와 혈장cortico sterone 수준이 높았고, 단백질 효율, 질소 보유율이 낮아 장기간의 주야 변경에 따른 Stress를 더 받은 것으로 나타났다. 15%, 30% 단백질 식이군에서는 단백질 효율이 정상군 수준을 나타내고 혈장 corticosterone 수준이 낮아져 5% 단백질 식이군보다는 장기간의 주야 변경에 적응을 보였으나 완전히 적응되지는 않았다. 이상의 결과에서 교대 근무 근로자에게 단백질 섭취량을 권장량의 100~125% 수준으로 섭취시켰을 때 밤 근무에 따른 리듬 변화에 적응이 빨라 피로도를 낮추어 주는 것을 알 수 있었다. 주야 변경 간격 일 수가 짧을수록 Stress를 더 받고, 고단백 식이가 주야 변경 Stress를 완화시켜 주기는 하나 완전히 해소시켜 주지는 않으며, 장기간의 주야 변경에 완전히 적응되지 않는 것을 볼 수 있었다.