뼈는 골격 형성 외에 혈구 생성과 신체의 무기질 대사에 관여하는 중요한 역할을 한다. 뼈는 나이가 들수록 골 광물질이 감소하고 골절 위험도 증가한다. 특히 여성과 골다공증은 거의 항상 붙어 다닐 정도로 보통 55세에서 70세 사이의 여성들과 관련이 있다. 칼슘 수치는 30대 이후부터 줄어들고 폐경기 이후에 여성호르몬의 양이 줄어들면서 골밀도가 낮아져, 이 나이 대에 뼈가 가장 취약해지므로 골절의 위험성이 가장 높다.
뼈 건강은 이른 시기에 결정된다. 골밀도의 형성은 청소년기에 90% 정도 이루어지고 사람이 평생 동안 가지고 있는 최대 뼈 양인 최대 골량기(Peak bone mass)는 일반적으로 여성은 20대 초반, 남성은 20대 후반에 최고치에 이르게 된다. 그렇기 때문에 성장기에 뼈를 잘 관리하는 것이 중요하다. 콩 성분 및 식품이 뼈 건강에 도움이 된다는 연구 결과가 지속적으로 발표되고 있어, 이번 호에서는 콩과 뼈 건강 관련 최신 연구를 소개한다.
1. 콩 이소플라본, 어린 시절의 뼈 성장 및 질 향상 (2017)
경희대학교 박유경 교수연구팀이 국제학술지 영양소(Nutrition)에 발표한 내용에 따르면, 이소플라본이 성장하는 암컷 쥐의 뼈 성장과 질을 향상시키는 것으로 나타났다.
연구팀은 이소플라본이 성장하는 암컷 쥐의 경골 길이, 골밀도에 미치는 영향을 조사하고자 3주령된 암컷 쥐를 4개의 그룹[대조그룹(증류수), 저농도 이소플라본(10mg/kg 체중/일), 고농도 이소플라본군(50mg/kg 체중/일), 17β- 에스트라디올군(10㎍의 피하 주사)]으로 나누어 8주간 실험을 진행하고 뼈 관련 매개 변수[알칼리인산분해효소(ALP), 오스테오칼신(Osteocalcin), 골 길이, 파괴 하중(failure load), 단단함, 골밀도 및 구조 변수]를 분석 했다.
연구 결과 성장하는 암컷 쥐에서 저 농도 이소플라본 섭취는 경골과 대퇴골의 세로 길이가 대조군과 고농도 이소플라본군 보다 더 길어 뼈 성장을 촉진시켰으며, 고 농도 이소플라본 섭취는 암컷 쥐의 골수 체적, 두께, 단위당 수 및 골미도를 향상시켰다. 그리고 이소플라본 섭취는 사춘기 시작 표지 인자인 초기 질 입구(vaginal opening)를 유도하지 않았다.
이러한 결과를 통하여 연구팀은 어린시절의 이소플라본 섭취가 조기 사춘기 유발에 대한 심각한 우려 없이 최대 골량기(Peak bone mass)를 증가시킴으로써 뼈의 성장에 긍정적인 영향을 미치고 어린이의 골절 위험을 감소시킬 수 있음을 확인했다.
2. 이소플라본 강화 두유 분말, 폐경기 골다공증 예방 (2018)
한림대학교 김은지 교수연구팀이 한국영양학회와 대한지역사회영양학회가 내는 영문 학술지 영양연구 및 실행(Nutrition Research and Practice)에 발표한 내용에 다르면, 이소플라본 강화 두유 분말이 골밀도 감소를 예방하고 뼈 형성을 촉진시키는 것으로 나타났다.
연구팀은 이소플라본을 강화한 두유가 폐경기 여성의 골 대사에 미치는 영향을 확인하고자 난소절제 쥐에 농도에 따른 이소플라본(10%, 20%) 강화 두유를 8주 동안 섭취 후 뼈 관련 매개 변수[골밀도, 알칼리인산분해효소(ALP), 오스테오칼신(Osteocalcin)]를 분석했다.
연구결과 난소절제 쥐의 골밀도는 유의적으로 낮아지지만 이소플라본 강화 두유 분말을 섭취한 난소절제 쥐의 골밀도가 현저히 증가되는 것을 확인했다. 그리고 난소절제 쥐 그룹에서 오스테오칼신 농도가 유의적으로 감소했지만, 이소플라본 강화 두유 섭취는 용량의존적으로 오스테오칼신 농도를 증가시키는 것을 확인했다.
이러한 결과를 통하여 연구팀은 이소플라본 강화 두유 분말이 폐경기에서 골밀도 감소를 예방하고 뼈 형성을 촉진시켜, 뼈 건강을 위한 호르몬치료 대체요법으로서의 가능성을 확인했다.
3. 콩 이소플라본과 홉 프리닐플라바논 복합물, 에스트로겐 결핍에 의한 골 손실 예방 (2018)
이화여자대학교 권오란 교수연구팀이 국제학술지인 분자학(Molecules)에 발표한 내용에 따르면, 콩과 홉은 에스트로겐 결핍에 의한 골 손실을 예방하는 것으로 나타났다.
콩 이소플라본과 홉 프리닐플라바논(Hop prenylflavanones)은 전통적으로 천연 에스트로겐 대체 요법으로 사용되어왔으나, 잠재적인 효과에 대해서는 여전히 논쟁의 여지가 있다. 연구팀은 에스트로겐 결핍 상태에서 콩 이소플라본과 홉 프리닐플라바논의 복합(Soy-Hop) 섭취가 골 손실과 대사기능 장애에 미치는 영향을 조사 하고자 실험 쥐를 가지고 전임상 연구를 진행했다. 난소절제 쥐에 8 주간 고지방식이와 Soy-Hop (0, 30, 100 및 300 mg / kg)을 각각 다른 용량으로 투여한 후 대사 및 뼈 관련 지표를 분석했다.
연구 결과 Soy-Hop 섭취는 체중, 지방량, 렙틴, LDL-콜레스테롤, 총 콜레스테롤, 중성지방, 포도당 및 인슐린 순환에서 에스트로겐 결핍에 의한 증가를 유의하게 억제시키는 것을 확인했다. 이는 Soy-Hop이 렙틴과 인슐린 감수성을 자극하여 에스트로겐 결핍과 관련된 대사기능 장애를 개선시켰다. 그리고 Soy-Hop은 대퇴골의 뼈 회전율을 억제함으로써 에스트로겐 결핍과 관련된 골 손실을 완화시켰다.
이러한 결과를 통하여 연구팀은 콩 이소플라본과 홉 프리닐플라바논 복합 섭취의 골다공증 및 신진 대사 개선 효과를 통해 폐경 후 삶의 질을 향상시키는 식품으로서의 실제적 적용 가능성을 확인했다.
뼈의 노화 시기는 성별과 개인마다 차이가 있다. 건강한 뼈를 유지하기 위해서는 뼈의 핵심 구성성분이 풍부한 식품을 통해 필수 영양소를 신체에 공급해주고, 규칙적인 운동이 필요하다. 특히 어린 시절부터 뼈 성장과 더불어 뼈를 강화시켜주고 폐경후의 골다공증 예방에 도움을 주는 콩 식품 섭취를 통해 뼈 건강을 지키시기 바란다.
<참고문헌>
1. Ahn H et al. Soy isoflavone supplementation improves longitudinal bone growth and bone quality in growing female rats. Nutrition. 2017 May;37:68-73.
2. Kim SM et al. Effect of isoflavone-enriched whole soy milk powder supplementation on bone metabolism in ovariectomized mice. Nutr Res Pract. 2018 Aug;12(4):275-282.
3. Noh D et al. Soybean-Hop Alleviates Estrogen Deficiency-Related Bone Loss and Metabolic Dysfunction in Ovariectomized Rats Fed a High-Fat Diet. Molecules. 2018 May 17;23(5).
[출처] 식품저널 2019년 1월호 대두와 건강