비만은 지방이 정상보다 더 많이 축적된 상태로 운동부족, 내분비계 질환, 유전적 요인, 약물, 과다한 음식 섭취 및 불규칙한 식습관 등 다양한 원인으로 발생할 수 있다. 비만이 되면 관절통, 피로, 소화불량 등의 증상이 나타날 수 있으나, 가장 위험한 요소는 합병증이다. 비만과 직간접적으로 관련된 질병으로는 고혈압, 당뇨병, 고지혈증, 협심증, 뇌졸증 등이 있다. 이들 질병은 모두 장기적인 관리가 필요하다. 비만을 치료 및 관리하기 위해서는 기본적으로 음식 섭취조절, 활동량 증가 등 생활습관을 개선이 요구되며, 이를 보조하고 효율적으로 관리할 수 있는 연구가 활발히 수행되고 있다.
1. 콩 베타 콘글리신의(Soy β-Conglycinin) 항비만 효과
일본 사가대학교의 Koji Nagao 교수 연구팀은 국제학술지 ‘Journal of Oleo Science’에 콩 β-Conglycinin(βCG) 유래 펩타이드 섭취가 혈중 지질함량 감소 및 항비만 효과가 있다고 발표했다.
연구팀은 사전 연구를 통해 βCG가 비만으로 인한 대사이상을 개선하는 것을 확인 하였고 본 연구에서는 βCG 유래 펩타이드 섭취에 따른 항비만 효과를 확인하고자 비만 마우스 모델(OLETF, Otsuka Long-Evans Tokushima Fatty)을 대상으로 4주 간 식이섭취에 따른 바이오마커 변화를 측정했다.
연구결과 OLETF 마우스는 정상군에 비해 복부지방 조직의 WAT 무게가 증가 하였으나 βCG 유래 펩타이드를 함께 섭취한 OLETF 마우스 그룹의 경우 복부지방과 콩팥지방 조직의 무게가 유의하게 감소하는 것을 확인했다.
또한 OLETF 마우스의 혈청 및 간 내 중성지질, 콜레스테롤, 포도당 등의 함량이 정상 쥐에 비해 유의하게 높았지만 βCG 유래 펩타이드를 섭취한 그룹의 경우 혈청 내 중성지질, 콜레스테롤 및 인지질 함량이 감소하는 것을 확인 하였으며 이는 혈청 내 캄페스테롤 및 β-시토스테롤의 함량이 높아 콜레스테롤의 합성 및 흡수를 억제하고 간에서 중성지방 대사에 관여하는 FAS효소 및 G6DPH 등의 효소의 활성이 감소되어 중성지방 수준을 조절한 것이라고 설명했다.
이러한 결과를 통하여 연구팀은 βCG 펩타이드의 항비만 효과 및 지질대사 이상 완화 효과를 확인 하였으며, 추후 실용화를 위해 임상연구 등을 추가적으로 수행하는 것이 필요할 것이라고 말했다.
2. 콩 이소플라본의 비만 치료 효과
중국 스촨농업대학교의 Chao Huang교수 연구팀은 국제학술지 ‘노화 (Aging)’에 콩 이소플라본이 시상하부 손상으로 인한 염증 및 세포자살을 조절함으로써 비만 치료에 중요한 역할을 할 수 있다고 발표했다.
연구팀은 지방대사의 조절은 주로 뇌에서 관장하고 있으며 특히 시상하부가 핵심 영역으로 작용 한다는 사실에 기반하여 산화적 스트레스에 의해 유도된 시상하부의 염증과 세포자살을 조절 함으로써 비만을 개선할 수 있다는 가설을 세웠다.
연구는 비만 유도 DIO 수컷 마이스를 대상으로 12주간 고지방 식이와 일반식이로 구분하여 급여 하였으며 고지방식이 그룹의 체중 증가를 확인한 뒤 다시 4주 간 정상그룹, 이소플라본 고용량(HSIF, +60mg/kg 콩이소플라본), 중간용량그룹(MSIF, +30mg/kg), 저용량(LSIF, +15mg/kg), 비만 통제그룹(OB)으로 구분하여 급여 하였다.
연구결과 고지방 식이를 섭취한 그룹의 시상하부에는 염증이 발생 하였으며 전 염증성 사이토카인인 TNF-α, IL-1β, IL-6의 발현이 증가 되었다. 그러나 HSIF와 MSIF 그룹의 경우 OB그룹과 비교하여 이러한 인자들의 발현이 감소 하였으며 세포자살 인자인 BAX 및 BID 단백질의 발현 역시 유의미하게 감소했다.
이러한 결과를 통하여 연구팀은 콩 이소플라본이 시상하부의 염증을 완화시킬 수 있음을 확인 하였으며 이를 통해 비만 증상을 개선할 수 있다고 말했다.
3. 제니스테인의 비만 억제 효과
중국 스촨농업대학교의 Li Zhu 교수 연구팀은 국제학술지 ‘영양소 (nutrients)’에 제니스테인이 포도당신생합성 조절을 통해 비만 억제 및 개선에 효과가 있다고 발표했다
연구팀은 비만과 2형 당뇨병 사이에 높은 상관관계가 있다는 사실에 주목 하였으며 실제 2형 당뇨병 환자의 대다수는 과체중이나 비만인 경우가 많으며 인슐린 저항 및 포도당 생성 이상에 의한 과도한 혈당상승 증상을 수반한다는 사실을 확인했다. 따라서, 포도당생성 조절을 통해 비만 및 당뇨병을 개선할 수 있다는 가설을 세웠다.
연구는 비만 유도 ICR 마이스를 대상으로 식이를 달리하여 네 가지 그룹으로 8주 간 구분 급여한 후 일반식이, 고지방식이(HGD), 고지방+제니스테인 200mg/kg(HFDG), 고지방+제니스테인 500mg/kg(단기처리) 포도당 내성실험(GTT), 인슐린 내성실험(ITT) 및 피루베이트 내성실험(PTT) 등을 수행 하였다.
연구결과 제니스테인을 첨가한 HFDG그룹의 체중이 2주차부터 유의하게 낮았으며 HFDG 그룹의 마이스 체중은 치료 1개월 후 3.28g 증가 하였으나, HFD 그룹은 9.9g 증가 하였다. 또한, 조직의 지방 중량 및 혈당 역시 낮아 체중의 증가 및 조직 내 지방 축적을 유의하게 억제하는 것을 확인했으며 이는 제니스테인이 miR-451을 통해 46pc 발현을 조절 함으로써 지방합성(Fasn, Acc1, Scd1) 및 포도당합성(Pck1, Pcx, G6pc, GK) 유전자의 발현을 감소시키기 때문인 것이라고 설명했다.
이러한 결과를 통하여 연구팀은 제니스테인의 포도당 생성 억제능을 확인 하였으며 이는 비만 개선을 위한 조절에 도움을 줄 수 있을 것이라고 말했다.
1996년 WHO(세계보건기구)에서는 비만을 ‘치료해야하는 질병’, 최근에는 ‘21세기 신종전염병’으로 규정하고 세계 주요 건강 위험요인 중 하나로 지목하며 적극적인 대처를 권고했다. 이렇듯 비만은 다양한 합병증을 유발하는 난치성 질환으로 인정받고 있으며 국내 역시 비만의 유병률이 21년 성인 기준, 남성 46.3%, 여성 26.9%로 나날이 증가하고 있는 상황이다. 또한, 실제 비만 환자 중 78%가 스스로 비만을 ‘질병’이라고 인식하고 있는 만큼 비만에 대한 사회적 경각심도 높아졌다. 위 연구들과 같이 콩 식품의 섭취와 비만의 발병 및 치료에 대한 긍정적인 결과가 다수 존재하는 만큼 꾸준한 콩 섭취는 비만을 예방하고 관리할 수 있는 좋은 방법 중 하나가 될 것으로 기대된다.
[출처] 식품저널 2023년 6월호 대두와 건강
<참고 논문>
1. Satoshi Wanezaki. et al., Soy β-conglycinin peptide attenuates obesity and lipid abnormalities in obese model OLETF rats, Journal of Oleo Science, 2020;69(5):495-502.
2. Dejiang Pang. et al., Soy isoflavones improve the oxidative stress induced hypothalamic inflammation and apoptosis in high fat diet-induced obese male mice through PGC1-alpha pathway, Aging, 2020 May 13;12(9):8710-8727.
3. Mailin Gan. et al., Genistein alleviates high-fat diet-Induced obesity by Inhibiting the process of gluconeogenesis in mice, Nutrients , 2022 Apr 8;14(8):1551.