한국영양학회지 (Korean J Nutr) 2009; 42(2): 107~118 DOI 10.4163/kjn.2009.42.2.107 제 2 형당뇨병환자에게엽산과아스코르브산보충이혈장호모시스테인농도와산화스트레스에미치는영향 * 황미리 1) 소주련 2) 임현숙 1)3) 전남대학교생활과학대학식품영양학과, 1) 전북대학교생활과학대학식품영양학과, 2) 전남대학교생활과학연구소 3) Effects of Folic Acid and Ascorbate Supplementation on Plasma Homocysteine and Oxidative Stress in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus* Hwang, Mi-Ri 1) Soh, Ju-Ryoun 2) Lim, Hyeon-Sook 1)3) Department of Food & Nutrition, 1) Chonnam National University, Gwangju 500-757, Korea Department of Food & Nutrition, 2) Chonbuk National University, Jeonju 561-756, Korea Human Ecology Research Institute, 3) Chonnam National University, Gwangju 500-757, Korea ABSTRACT In patients with type 2 diabetes, oxidative stress could be increased by their metabolic changes. Elevated plasma homocysteine is considered as one of markers of enhanced oxidative stress. Due to oxidative stress, some complications like cardiovascular or renal diseases may develop in type 2 diabetes patients. Plasma homocysteine concentration may be increased if folate status were inadequate. Protective effects against oxidative stress may be diminished if the status of anti-oxidative nutrient as vitamin C was poor. It is, therefore, important to maintain adequate status of folate and vitamin C in type 2 diabetes patients. Thus, this study was performed to determine the effects of supplementation of folate and/or ascorbate on blood glycated hemoglobin (HbA 1c) level, serum concentrations of homocysteine and cholesterol, plasma oxidized low density-lipoprotein (LDL), concentration and plasma glutathione peroxidase (GSH-Px) activity in the patients with type 2 diabetes. A total of 92 type 2 diabetes patients participated voluntarily with written consents. They were divided into one of the four experimental groups; Control (C), Folate-supplemented (F), Ascorbate-supplemented (A), and Folate plus ascorbate-supplemented (FA). The subjects in C were taken placebo, those in F were supplemented 1 mg of folate, those in A received 1,000 mg of ascorbate, and those in FA were given 1 mg of folate plus 1,000 mg of ascorbate daily for 4 weeks. Supplementation of folate or ascorbate resulted to increase serum folate level or plasma ascorbate concentration apparently, respectively. Folate supplementation not ascorbate seemed to decrease plasma concentrations of homocysteine and oxidized LDL and reduce plasma GSH-Px activity. There might not be synergic effect of the supplementation of folate plus ascorbate. The results indicate that oxidative stress in the patients with type 2 diabetes may lower mainly by folate supplementation. (Korean J Nutr 2009; 42(2): 107 ~ 118) KEY WORDS: folate, ascorbate, diabetes, homocysteine, oxidative stress. 서 제2형당뇨병환자에서는동맥경화증, 고혈압, 심근경색증등의대혈관합병증이나신증, 신경병증, 망막증등미세접수일 :2008년 12월 5일 / 수정일 :2009년 2월 2일채택일 :2009년 02월 6일 * This work was supported by the Korea Research Foundation Grant funded by Korea Government (MOEHRD, Basic Research Promotion Fund (KRF-C00094). To whom correspondence should be addressed. E-mail: limhs@chonnam.ac.kr 론 혈관합병증의발생률이높다. 1) 당뇨병환자에서관상심장질환의이환율이일반인에비해 2~4 배높고또한 70~80% 가이들질환으로사망하는것은이러한이유이다. 2,3) 이는당뇨병과관련된위험요인인고혈당, 고인슐린혈증, 고혈압, 고지혈증또는비만등이심 혈관질환의발생에기여하기때문이다. 이외에도심 혈관질환의위험인자로고호모시스테인혈증을들수있다. McCully 4) 는 1969 년에호모시스틴뇨증으로사망한환자에서동맥경화증을발견한후호모시스테인 (homocysteine; Hcy) 이혈관질환과관련성이있음을제기하였고, 이 2009 The Korean Nutrition Society
108 / 당뇨병환자에엽산과아스코르브산보충 후 Hcy은혈관내피세포의손상을비롯해평활근세포의증식, 저밀도지단백 (low density lipoprotein; LDL) 의변성또는산화스트레스의증가를유발해동맥경화를일으키는독립인자라고지적되었다. 5,6) 혈청 Hcy 농도가산화 LDL (oxidized LDL) 농도와양의상관관계를보이며, 7) 고호모시스테인혈증을가진환자들에서지질과산화물의최종분해산물이증가하고, 8) LDL의산화감수성이증가된다는증거들은고호모시스테인혈증이유리라디칼의생성을촉진시킬수있다는가설을지지한다. 9-11) 최근에수행된여러연구는당뇨병환자에서고호모시스테인혈증이동맥경화성질환을유발시킨다는증거를밝혔다. 12,13) Hcy 대사에관여하는비타민 B 12 나비타민 B 6 또는엽산이결핍되면고호모시스테인혈증이유발되는데, 이중에서도엽산의영향력이상대적으로크다. 14) 엽산길항제 (methotrexate) 를복용하면혈청 Hcy 농도가뚜렷하게상승한다. 15) 그러므로충분한양의엽산을보충 섭취한다면혈청 Hcy 농도의상승을막을수있을것이고산화스트레스의증가로나타나는여러현상들을예방할수있을것이다. 체내의항산화방어체계로유리라디칼을물과과산화수소로환원시켜유리라디칼의생성을저지하는항산화효소계와, 이미생성된유리라디칼에의한연쇄산화반응을차단하는항산화비타민계가있다. 비타민 C는대표적인항산화제로세포외액에주로존재하며산화스트레스가가해지면가장먼저소실된다. 즉비타민 C는체내에서유리라디칼및일중항산소를직접적으로제거하고, 세포막지질의산화연쇄반응을차단시키며, 수소공급자로서비타민 E와글루타타이온 (glutathione) 의재생산에관여한다. 16,17) 당뇨가유발된쥐의혈장과조직에서비타민 C의농도저하와대사이상에대한보고가있었고, 18) 당뇨병환자에서유 의하게저하된혈청비타민 C 농도에대한증거 19) 등을통해당뇨병에있어서비타민 C의중요성이인식되었다. 제2형당뇨병환자들은엽산섭취량이부족하며, 20) 비타민 C 섭취량은평균필요량 (Estimated Average Requirement; EAR) 보다많으나혈중비타민 C 농도는비당뇨병환자에비해낮다고보고되었다. 21) 당뇨병환자에서이렇듯불충분한엽산과불량한비타민 C 영양상태는혈청 Hcy 농도를상승시켜산화스트레스를더욱가속화할수있으며또한산화스트레스로부터의보호기전을약화시켜합병증의발생을촉진할수있다. 따라서당뇨병환자에서합병증의발생을억제하기위해엽산이나비타민 C 영양상태를양호하게유지하는것은중요하다고할수있다. 본인등 22) 이공복혈당장애를지닌성인에게하루 1 mg 의엽산이나 1,000 mg의비타민 C를보충 급여한결과, 혈청엽산농도는유의하게증가되었으나혈장비타민 C 농도는증가되지않았고, 엽산만이혈청 Hcy 농도를저하 시키는효과를나타내었으며, 엽산과비타민 C 모두산화 스트레스의정도에는영향을끼치지않았다. 공복혈당장애 자들의경우혈청 Hcy 농도나혈장지질양상또는산화스 트레스상태가정상인과크게다르지않아기대했던효과가 나타나지않은것이아닌가생각되었다. 이에본연구에서는제 2 형당뇨병환자에서는엽산과비 타민 C 를단독또는병합 보충하여혈장의엽산과비타 민 C 농도가어떻게변화되는지또한혈당과당화혈색소 (glycated hemoglobin: HbA 1c) 농도와혈청 Hcy 과혈청 총콜레스테롤 (T-C) 과 LDL-C 및혈장산화 LDL 농도와 혈장의항산화효소인글루타타이온퍼록시데이스 (glutathione peroxidase; GSH-Px) 활성에는어떠한영향을끼치 는지규명하고자하였다. 연구대상자 연구방법 광주소재 C 대학병원에서제 2 형당뇨병으로진단받고혈 당강하제나인슐린을처방받은환자중에서, 본연구에자 발적으로참여하고자서면동의를제출한사람을본연구의 대상자로선정하였다. 이들중지난 3 개월간영양보충제나 건강보조제를복용한사람을제외하여, 124 명이시험물질 의섭취에응하였다. 본연구기간인 4 주동안시험물질섭 취를완료하고모든조사에응한 92 명을최종연구대상자 로삼았다. 실험설계 본실험은이중맹검위약법 (double-blind placebo method) 으로진행하였다. 실험군은선행연구 22) 와같이 124명을남녀구별없이 4개실험군, 즉대조군 (C), 엽산투여군 (F), 비타민 C 투여군 (A) 및엽산과비타민 C 병합투여군 (FA) 으로구분해연구대상자를임의로각군에배치하였다 (Table 1). C군에게는위약을, F군에게는엽산 ( 폴린정, 1 mg 엽산, 한국유나이티드제약, 서울 ) 1 mg을, A군에게는비타민 C ( 과립, 1,000 mg 비타민 C, 고려은단, 서울 ) 1,000 mg을그리고 FA군에는상동엽산 1 mg과함께상동비타민 C 1,000 mg를매일 4주동안투여하였다. 시험물질을복용하는동안일상적인식사를유지하도록하였다. 혈액시료는시험물질투여전과후에채취하였으며, 일반사항조사, 체위계측및식품섭취상태조사는시험물질의
한국영양학회지 (Korean J Nutr) 2009; 42(2): 107~118 / 109 Table 1. Experimental design Supplementation (mg/day) Experimental group Abbreviation Folic acid Ascorbic acid Control C 0 0000 Folate-supplemented F 1 0000 Ascorbate-supplemented A 0 1000 Folate plus ascorbate-supplemented FA 1 1000 투여전에실시하였다. 연구대상자의일반사항조사및체위계측연구대상자의일반사항으로성별, 연령, 당뇨병유병기간, 복용약물및합병증등에관해설문지를이용한직접면접법으로조사하였다. 이들의신장과체중을신장- 체중계 {GM 1000, ( 주 ) 네어지엠뎀, 서울 } 로계측하였으며, 이로부터체질량지수 (body mass index; BMI)(kg/m 2 ) 를산출하였다. 연구대상자의영양섭취상태조사식사섭취상태를 24시간회상법으로직접면접법으로비연속 3일간조사하였으며, 이때음식의눈대중표와식품모형을이용하여섭취량의추정을정확하게하고자하였다. 이들자료로부터컴퓨터프로그램 (CAN-Pro, 한국영양정보센터 ) 을이용해에너지와각영양소의섭취량을구하였다. 각연구대상자마다해당연령대의영양섭취기준과비교하였다. 혈액시료의채취와처리혈액시료는 12시간이상공복상태에서전주정맥에서채혈해얻었다. 이때혈청분리용혈액과혈장분리용혈액을구분하였으며혈장을얻기위해서는헤파린이처리된시험관을사용하였다. 일부전혈은냉장보관하면서혈당과 HbA 1c 분석에사용하였고, 나머지는혈청또는혈장을각각 4 에서 2,800 rpm으로 15분간원심 분리하여얻었다. 일부혈청은냉장 보관하면서엽산분석에사용하였고, 일부혈청은냉동보관하였다가 T-C, LDL-C 및 Hcy 분석에사용하였다. 혈장 0.2 ml에 5% metaphosphoric acid 0.8 ml를넣어냉동 보관하였다가 ascorbic acid 분석에사용하였으며나머지혈장은냉동보관하였다가 GSH-Px 활성과산화 LDL 분석에사용하였다. 분석방법혈청엽산농도는엽산분석용 kit (Folate, Bayer, USA) 를사용하였으며 Immunology autoanalyzer (Advia centaur, Bayer, USA) 로측정하여구하였고, 혈장비타민 C 농도는 Okamura 방법 23) 을이용하여 HPLC (Shimadzu SCL-10A system, Japan) 로측정하였다. 공복시혈당은자동생화학분석기 (7600-110 Automatic analyzer, Hitachi Inc., Japan) 를이용하여분석하였다. 혈중 HbA 1c 농도는당화혈색소분석용 kit (Variant II HbA 1c T, Bio-Red, Germany) 를사용하였으며, Immunoturbidimetric analyzer (Variant II Turbo, Bio-Red, Germany) 로비탁정량하였다. 혈청 Hcy 농도는 Hcy 분석용 kit (Homocysteine, Bayer, USA) 를사용하였으며 Immunology autoanalyzer ( 상동 ) 로측정하여구하였고, 혈청 T-C 와 LDL- C 농도는효소법에의해제조된 kit (Bayer Inc., USA) 를사용하였으며, 분광광도계 (ADVIA 1650, Bayer Inc., USA) 를이용하여비색 정량하였다. 혈장산화 LDL 농도는 enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) 방법으로제조된 kit (Mercodia Inc., Sweden) 를사용하였으며 ELISA reader (Sunrise, Tecan, Austria) 로측정하여구하였다. 혈장 GSH-Px 활성은 100 mm phosphate buffer (ph 7.0) 에 3 mm GSH, 20 mm NaN 3 0.72 U glutathione reductase 및 0.45 mm NADPH 를혼합한후에 340 nm 에서 3분동안분광광도계 (Advia 1650, Bayer, USA) 로흡광도변화를측정하였고이어 1.5 mm의 H 2O 2 를첨가하여혼합한후다시 5분간흡광도변화를측정하여산출하였다. 통계처리본연구에서조사하거나측정한모든항목은평균과표준편차또는백분율로제시하였다. 각실험군별로시험물질섭취전후의효과는 paired t-test 로검증하였다. 남녀각각 4개실험군간평균의차이는 one-way ANOVA로유의성을확인한후 Tukey s test 로사후검증을수행하였다. 유의성은 p < 0.05 수준에서평가하였다. 결과일반특성과체위 본연구대상자의일반특성과체위는 Table 2와같았다. 본연구대상자 92명의성별은남녀각각 40명과 52명이
110 / 당뇨병환자에엽산과아스코르브산보충 었다. 전체대상자의연령은 62.1 ± 8.7 (41~75) 세이었으며, 이들의당뇨병유병기간은 11.1 ± 9.6 (2~27) 년으로 5년미만이 34.8% 이었고 20년이상이 21.7% 로고르게분포되어있었다. 연령과유병기간모두남녀각각 4개실험군간에유의하게다르지않았다. 연령은각실험군내에유의한성차가없었으며, 유병기간도, C군을제외하고, 역시유의성있는성차를보이지않았다. 전체대상자의체중과신장은남녀각각해당성별과연령의한국인평균체위와근사하였으며, 남녀각각 4개실험군간에유의하게다르지않았다. 체중은 FA군을제외하고남자가여자보다유의하게높았고, 신장은모든실험군에서남자가유의하게커성차를보였다. BMI도남녀각각 4개실험군간에유의하게다르지않았다. 그러나각실험군내유의한성차는일관성이없었는바, C군에서는여자가높았으나, F군과 A군에서는남자가높았고, FA군은다르지않았다. 본연구대상자중에남자와여자각각 20.0% 와 4.3% 가흡연을하고있었다. 이들흡연자의흡연기간은 10년미만이 33.3% 이었고 30년이상이 66.7% 이었으며, 30년이상흡연자는모두남자대상자이었다. 흡연량은남녀모두하루에한갑미만이었다. 한편음주를하는대상자는남녀 각각 50.0% 와 4.3% 이었다. 이들음주자의음주빈도는 66.7% 가일주일에 1회미만이었으나, 일주일에 1~2회와거의매일이각각 16.7% 이었다. 1회음주량은 1~2잔이 93.3% 이었고 3~4잔이 8.7% 이었다. 본연구대상자의 69.2% 는경구혈당강하제를그리고 30.8 % 는인슐린주사를처방받고있었다. 이들중합병증을지닌대상자는 69.6% 이었으며, 고지혈증이 43.5%, 고혈압이 39.1% 그리고협심증이 8.7% 순이었다. 합병증을두가지또는세가지지닌경우도각각 13.0% 와 4.3% 이었다. 이러한합병증으로인해 34.8% 는혈압저하제를, 13.0% 는콜레스테롤저하제를그리고 4.3% 는협심증개선제를복용하고있었다. 이들약물중에서두종류또는세종류를복용하는경우도각각 39.1% 와 4.3% 이었다. 남녀각각 4개실험군간에또한각실험군내남녀간에합병증의종류와발생빈도및복용약물의종류와가짓수에특별히다른점은없었다. 에너지, 단백질, 엽산및비타민 C 섭취상태본연구대상자의에너지와단백질, 엽산비타민 C 섭취상태는 Table 3과같았다. 에너지필요추정량 (Estimated Energy Requirements; EER) 대비에너지섭취비율은실험군별로남자는 79~87% 이었고여자는 66~80% 이었다. Table 2. Age, disease duration, anthropometry, and blood pressure of the subjects (n = 4) C F A FA (n = 20) (n = 12) Age (yr) 066.0 ± 0.0*** 057.0 ± 6.9 058.6 ± 12.4* 068.5 ± 5.8 068.0 ± 3.2 059.0 ± 14.5 068.5 ± 0.5* 064.2 ± 4.0 Duration of disease (yr) 027.0 ± 0.0*** 010.2 ± 7.8 008.0 ± 6.5 008.0 ± 7.4 021.0 ± 21.3 012.3 ± 8.7 009.0 ± 6.4 005.7 ± 2.9 Weight (kg) 071.0 ± 0.0** 065.5 ± 6.7 067.8 ± 12.1*** 053.0 ± 3.2 073.0 ± 10.6* 051.6 ± 2.7 062.5 ± 10.1 060.7 ± 9.8 Height (cm) 173.0 ± 0.0*** 154.7 ± 1.8 163.2 ± 3.9*** 150.5 ± 0.5 166.5 ± 1.6*** 150.0 ± 4.5 166.5 ± 5.8* 155.5 ± 2.9 BMI (kg/m 2 ) 023.7 ± 0.0*** 027.3 ± 3.1 025.3 ± 3.6* 022.7 ± 1.2 026.2 ± 3.3* 022.9 ± 0.9 022.3 ± 1.0 025.0 ± 3.6 Values are Mean ± SD. Values with asterisks are significantly different between male and female within each group by Student t-test: *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001. C: control, F: folate-supplemented, A: ascorbate-supplemented, FA: folate plus ascorbate-supplemented Table 3. Nutrient intakes of the subjects C F A FA (n = 4) (n = 20) (n = 12) Energy (% EER) 085.4 ± 7.3 079.1 ± 8.3 078.8 ± 8.5 079.5 ± 4.4 087.3 ± 7.3*** 065.8 ± 4.1 083.9 ± 14.3 079.3 ± 7.7 Protein (% EAR) 218.4 ± 45.9* 161.0 ± 41.3 151.5 ± 31.2 135.3 ± 15.6 211.6 ± 39.1*** 114.3 ± 10.1 185.8 ± 49.3*** 126.5 ± 11.0 Vit C (% EAR) 098.4 ± 150.5 217.5 ± 86.4* 182.3 ± 90.1* 078.1 ± 15.5 194.4 ± 21.0*** 126.1 ± 41.1 155.6 ± 19.3 200.5 ± 124.9 Folate (% EAR) 086.1 ± 72.9 078.7 ± 14.6 088.1 ± 18.1*** 058.4 ± 3.9 116.9 ± 38.3** 073.5 ± 9.1 081.4 ± 7.6 084.4 ± 26.3 Values are Mean ± SD. Values with asterisks are significantly different between male and female within each group by Student t-test: *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001. C: control, F: folate-supplemented, A: ascorbate-supplemented, FA: folate plus ascorbate-supplemented, EAR: estimated average requirement
한국영양학회지 (Korean J Nutr) 2009; 42(2): 107~118 / 111 EER의 75% 미만섭취자는남자는 14% 이었으나여자는 24% 에달했다. 에너지섭취량은남녀각각 4개실험군간에유의하게다르지않았으며, A군에서만남자가여자보다높은성차를보였다. 단백질의 EAR에대한섭취비율은실험군별로남자는 152~218% 이었고여자는 114~161% 사이에있었다. 단백질 EAR의 75% 미만섭취자는없었다. 단백질섭취량은남녀각각 4개실험군간에유의하게다르지않았으나, F 군을제외한세군에서남자가여자보다유의하게높았다. 엽산의 EAR 에대한섭취비율은실험군별로남자는 81~ 117% 이었고여자는 58~84% 이었다. 엽산 EAR의 75% 미만섭취대상자는남자와여자각각 20% 와 28% 이었다. 엽산섭취량은남녀각각 4개실험군간에유의하게다르지않았고, 각실험군내유의한성차는 F군에서만나타났는바, 남자가많았다. 비타민 C의 EAR에대한섭취비율은실험군별로남자는 98~194% 이었고여자는 78~201% 사이에있었다. 비타민 C EAR의 75% 를충족하지못한대상자가여자에서만 8% 있었다. 비타민 C 섭취량은남녀각각 4개실험군간에유의하게다르지않았으나, 각실험군내남녀간성차는일관성이없었다. 즉 C군에서는여자가유의하게높았으나 F군과 A군에서는남자가유의성있게높았다. 혈청엽산및혈장비타민 C 농도본연구대상자의혈청엽산과혈장비타민 C 농도는 Table 4와같았다. 혈청엽산농도는시험물질의복용전실험군별로 4.5~9.6 ng/ml 이었으며편차가컸으나남녀각각 4개실험군간에유의하게다르지않았다. 각실험군내유의한성차는 FA군에서만있었는데여자가높았다. 시험물질의복용으로혈장엽산농도는남녀각각 C군은 +8.2 % 와 -3.1%, F군은 +141.8% 와 +118.5%, A군은 +30.0 % 와 +9.6%, FA군은 +157.8% 와 +186.3% 로달라져실험군별로 8.0~22.9 ng/ml 가되었다. 이러한결과, F군과 FA군의남녀모두에서는혈청엽산농도가시험물질복용전에비해유의하게증가하였다. 그러나이러한변화후에도혈청엽산농도는남녀각각 4개실험군간에유의성있게다르지않았으며, 각실험군내유의한성차는 A군과 FA군에서보였는데일관성이없었다. 즉 A군에서는남자가높았고 FA군에서는여자가높았다. 혈장비타민 C 농도는시험물질의복용전실험군별로 0.38~0.58 mg/dl 이었으며남녀각각 4개실험군간에유의하게다르지않았다. 각실험군내유의성있는성차도없었다. 시험물질의복용후혈장비타민 C 농도는남녀각각 C군은 -14.0% 와 +16.7%, F군은 +22.4% 와 +36.5%, A군은 +28.6% 와 +76.3%, FA군은각각 +14.0% 와 +54.5 % 로변해실험군별로 0.49~0.71 mg/dl 가되었다. 이러한결과, 혈장비타민 C 농도는 C군을제외하고 F군, A군및 FA군의남녀모두에서시험물질복용전에비해유의성있게증가되었다. 그러나이러한변화후에도혈장비타민 C 농도는남녀각각 4개실험군간에유의성있게다르지않았고, 각실험군내유의한성차도없었다. 공복혈당, 혈중당화혈색소및혈청 Hcy 농도본연구대상자의혈중 HbA 1c 와혈청의 Hcy 농도는 Table 5와같았다. 공복혈당농도는시험물질복용전에실험군별로 102.7~109.5 mg/dl 로, 남녀각각 4개실험군간에는유의하게다르지않았으며성차도없었다. 시험물질의복용으로공복혈당농도는실험군별로 -1.95~+4.0% 사이에서다소증가하거나감소했다. 시험물질의복용전에비해통계적으로유의성있는감소는전혀없었다. 따라서시험물질의복용후공복혈당농도는실험군별로 100.7~ 111.1 mg/dl 이었으며, 남녀각각 4개실험군간에유의한차이가없었고성차또한없었다. 시험물질의복용전혈중 HbA 1c 농도는실험군별로 6.3 ~9.0% 로남녀각각 4개실험군간에유의하게다르지않았다. 각실험군내유의한성차는 F군에서만있었는데여자 Table 4. Plasma concentrations of folate and ascorbate of the subjects before and after supplementation for 4 weeks C F A FA Wk (n = 4) (n = 20) (n = 12) Folate 0 8.5 ± 5.6 9.6 ± 7.2 07.9 ± 2.9 B 08.1 ± 1.0 B 7.7 ± 1.9*** 7.3 ± 1.3 04.5 ± 0.5 B 08.0 ± 2.3*** B (ng/ml) 4 9.2 ± 1.7 9.3 ± 1.4 19.1 ± 8.9 A 17.7 ± 0.7 A 9.7 ± 0.5*** 8.0 ± 0.9 11.6 ± 2.3 A 22.9 ± 7.7** A Ascorbate 0 0.57 ± 0.10 0.48 ± 0.11 0.58 ± 0.09 B 0.52 ± 0.01 B 0.42 ± 0.00 B 0.38 ± 0.10 B 0.57 ± 0.11* B 0.44 ± 0.10 B (mg/dl) 4 0.49 ± 0.14 0.56 ± 0.18 0.71 ± 0.27 A 0.71 ± 0.00 A 0.57 ± 0.08 A 0.67 ± 0.31 A 0.65 ± 0.10 A 0.68 ± 0.21 A Values are Mean ± SD. Values with asterisks are significantly different between male and female within each group by Student t-test: *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001. Values with different large superscripts are significantly different between 0 and 4 week at p < 0.05 by paired test. C: control, F: folate-supplemented, A: ascorbate-supplemented, FA: folate plus ascorbate-supplemented
112 / 당뇨병환자에엽산과아스코르브산보충 가높았다. 시험물질의복용후혈중 HbA 1c 농도는남녀대상자각각 C군은 +8.0% 와 +4.9%, F군은 +3.0% 와 -10.0 %, A군은 +1.5% 와 -1.6% 및 FA군은 +0.0% 와 +1.3% 로변해실험군별로 6.2~8.5% 가되었다. 시험물질복용전에비해혈중 HbA 1c 농도는 F군의여자에서만유의하게감소되었다. 이러한변화후에도혈중 HbA 1c 농도는남녀각각 4개실험군간에유의성있게다르지않았고, 각실험군내유의성있는성차도없었다. 시험물질복용전에혈장 Hcy 농도는실험군별로남자는 12.1~19.8 μmol/l 이었고여자는 9.3~12.9 μmol/l 이었다. 남자는 4개실험군간에혈장 Hcy 농도에유의한차이가없었으나여자의경우는 C군과 FA군이 F군에비해유의하게높았다. 각실험군내에서는 A군을제외한 3 개군에서남자가여자보다유의하게높아성차를보였다. 시험물질의복용후에혈장 Hcy 농도는남녀대상자각각 C군은 -6.1% 와 -2.5%, F군은 -10.6% 와 -0.1%, A군은 +19.0% 와 -10.8%, FA군은 -22.6% 와 -14.0% 로달라져실험군별로남자는 11.8~18.6 μmol/l 이었고여자는 9.2~11.7 μmol/l 이었다. 시험물질의복용으로혈장 Hcy 농도는 F군의남자와 A군의여자및 FA군의남여모두에서유의성있게감소되었다. 그러나 A군의남자는오히려유의한증가를보였다. 이러한변화후에혈장 Hcy 농도는남녀각각 4개실험군간에유의한차이가없었고, 모든군에서남자가여자보다높아유의성있는성차를보였다. 혈장 T-C와 LDL-C 및혈장산화 LDL 농도와 GSH-Px 활성본연구대상자의혈청 T-C와 LDL-C 및혈장산화 LDL 농도및혈장 GSH-Px 활성은 Table 6과같았다. 혈청 T- C 농도는시험물질복용전에남자대상자는실험군별로 Table 5. Blood HbA1C and plasma Hcy concentrations of the subjects before and after supplementation for 4 weeks C F A FA Wk (n = 4) (n = 20) (n = 12) FBG 0 106.6 ± 8.9 108.8 ± 6.4 109.5 ± 6.3 106.0 ± 3.5 105.5 ± 5.9 102.7 ± 10.3 107.4 ± 7.0 104.5 ± 10.1 (mg/dl) 4 106.1 ± 12.6 107.0 ± 12.2 111.1 ± 11.4 105.1 ± 8.5 108.6 ± 13.1 100.7 ± 15.2 108.8 ± 7.5 108.7 ± 9.1 0 007.5 ± 0.8 008.1 ± 1.03 006.6 ± 0.9 009.0 ± 3.2** A HbA1C 006.7 ± 0.9 006.3 ± 1.0 007.0 ± 1.4 007.6 ± 1.9 (%) 4 008.1 ± 1.0 008.5 ± 1.4 006.8 ± 1.1 008.1 ± 2.3 B 006.8 ± 0.9 006.2 ± 0.9 007.0 ± 1.4 007.7 ± 1.9 Hcy 0 019.8 ± 4.8*** 012.0 ± 2.2 a 013.2 ±0.8*** A 009.3 ± 0.7 b 012.1 ± 1.1 B 011.1 ± 1.8 aba 019.5 ± 6.3** A 012.9 ± 1.7 aa (μmol/l) 4 018.6 ± 5.7*** 011.7 ± 3.1 011.8 ±0.6*** B 009.2 ± 0.7 014.4 ± 1.6*** A 009.9 ± 1.8 B 015.1 ± 3.8** B 011.1 ± 1.3 B Values are Mean ± SD. Values with asterisks are significantly different between male and female within each group by Student t-test: *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001. Values with different small superscripts are significantly different between the four groups at p < 0.05 by Tukey s test. Values with different large superscripts are significantly different between 0 and 4 week at p < 0.05 by paired test. C: control, F: folate-supplemented, A: ascorbate-supplemented, FA: folate plus ascorbate-supplemented, FBG: fasting blood glucose, HbA1c: glycated hemoglobin, Hcy: homocysteine Table 6. Concentrations of serum T-C, LDL-C and plasma oxidized LDL and glutathione peroxidase activity of the subjects before and after supplementation for 4 weeks Wk (n = 4) C F A FA (n = 20) (n = 12) T-C 0 130.0 ± 34.5 179.2 ± 22.9** A 177.4 ± 34.4 218.5 ± 44.3* A 157.0 ± 31.0 139.0 ± 21.3 159.0 ± 10.6 181.0 ± 9.4*** (mg/dl) 4 130.0 ± 24.5 165.0 ± 16.1*** B 117.8 ± 30.8 203.0 ± 43.8* B 147.0 ± 10.6 145.6 ± 46.0 162.5 ± 6.9 189.5 ± 37.6 LDL-C 0 070.0 ± 26.9 108.0 ± 19.1** A 117.8 ± 30.8 156.0 ± 44.9* A 103.5 ± 31.5 094.0 ± 15.7 104.0 ± 15.3 126.7 ± 12.3*** (mg/dl) 4 071.0 ± 19.3 099.0 ± 11.5** B 105.8 ± 27.9 143.0 ± 42.7* B 087.5 ± 15.8 099.0 ± 13.2 101.5 ± 10.1 130.5 ± 31.2* Oxidized 0 028.2 ± 7.5 B 038.2 ± 6.8* 046.9 ± 18.1 A 055.0 ± 12.2 039.9 ± 8.7 034.2 ± 6.3 B 043.6 ± 1.0 052.6 ± 6.2** A LDL (U/mL) 4 034.9 ± 4.0 A 040.7 ± 2.8** 039.4 ± 9.6 B 050.7 ± 9.5* 039.5 ± 0.9 041.5 ± 11.1 A 040.5 ± 0.7 042.6 ± 5.7 B GSH-Px (nmol/ 0 196.5 ± 42.3** 136.6 ± 31.7 B 200.0 ± 26.0 218.7 ± 30.6 A 221.3 ± 30.6** B 182.8 ± 23.8 213.6 ± 6.0 A 217.8 ± 42.9 A min/ml) 4 213.0 ± 39.9** 157.9 ± 30.3 A 202.1 ± 16.0*** 161.4 ± 0.7 B 241.7 ± 34.7** A 186.5 ± 34.9 199.0 ± 24.5 B 201.5 ± 23.6 B Values are Mean ± SD. Values with asterisks are significantly different between male and female within each group by Student t-test: *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001. Values with different large superscripts are significantly different between 0 and 4 week at p < 0.05 by paired test. C: control, F: folate-supplemented, A: ascorbate-supplemented, FA: folate plus ascorbate-supplemented, LDL: low density lipoprotein, T-C: total-cholesterol, LDL-C: low density lipoprotein-cholesterol, GSH-Px: glutathione peroxidase
한국영양학회지 (Korean J Nutr) 2009; 42(2): 107~118 / 113 130.0~177.4 mg/dl 이었으며, 여자는 139.0~218.5 mg/dl 로, A군을제외한세군모두에서여자가유의하게높았다. 그러나남녀각각 4개실험군간에는유의하게다르지않았다. 시험물질의복용으로혈청 T-C 농도는남녀각각 C 군은 -0.2% 와 -7.9%, F군은 -4.6% 와 -7.0%, A군은 -6.3% 와 +4.7%, FA군은 +2.3% 와 +4.6% 로변해남자는실험군별로 130.0~169.0 mg/dl 가되었고여자는 145.6~203.0 mg/dl가되었다. 시험물질의복용전에비해통계적으로유의성있는감소는 C군과 F군의여자에서만보였다. 이러한변화후에도혈청 LDL-C 농도는 C군과 F군에서여자가유의하게높았다. 혈청 LDL-C 농도는시험물질복용전에남자대상자는실험군별로 70.0~117.8 mg/dl 이었으며여자는 94.0~ 156.0 mg/dl 로, A군을제외한세군모두에서여자가유의하게높았다. 그러나남녀각각 4개실험군간에는유의하게다르지않았다. 시험물질의복용으로혈청 LDL-C 농도는남녀각각 C군은 +1.4% 와 -8.4%, F군은 -10.3% 와 -8.3%, A군은 -15.3% 와 +5.1%, FA군은 -2.5% 와 +3.1% 로변해실험군별로남자는 71.0~105.8 mg/dl 가되었고여자는 99.0~143.0 mg/dl 가되었다. 시험물질의복용전에비해통계적으로유의성있는감소는 C군의여자와 F군의남녀모두그리고 A군의남자에서보였다. 이러한변화후에도혈청 LDL-C 농도는여전히 A군을제외한세군모두에서여자가유의하게높았다. 산화 LDL 농도는시험물질의복용전에실험군별로 28.2~55.0 U/mL 이었으며남녀각각 4개실험군간에유의하게다르지않았다. 각실험군내에서유의한성차는 C 군과 FA군에서보였는데, 여자가높았다. 시험물질의복용으로산화 LDL 농도는남녀각각 C군은 +23.8% 와 +6.5%, F군은 -16.0% 와 -7.8%, A군은 -1.2% 와 +21.3%, FA 군은 -7.1% 와 -19.0% 로변해실험군별로 34.9~50.7 U/mL 가되었다. 시험물질의복용전에비해통계적으로유의성있는감소는 F군의남자와 FA군의여자에서만보였다. A군과 C군의남자에서는오히려증가하였다. 이러한변화후에도혈장산화 LDL 농도는남녀각각 4개실험군간에유의성있게다르지않았고, 각실험군내성차는 C 군과 F군에서있었는데여자가유의하게높았다. 혈장의 GSH-Px 활성은시험물질의복용전에실험군별로 136.6~221.3 nmol/min/ml 이었으며남녀각각 4개실험군간에유의하게다르지않았다. 각실험군내에서유의한성차는 FA군을제외한세군모두에서있었는데모두남자가높았다. 시험물질의복용으로혈장 GSH-Px 활성은남녀각각 C군은 +8.4% 와 +16.7%, F군은 +2.3% 와 -13.4%, A군은 +9.1% 와 +1.2%, FA군은 -6.8% 와 -5.5 % 로달라져실험군별로 157.9~241.7 nmol/min/ml 가되었다. 시험물질의복용전에비해 F군의여자와 FA군의남녀에서는혈장 GSH-Px 활성이유의성있게감소되었다. 그러나 C군의여자와 A군의남자에서는오히려증가되었다. 이러한변화에도불구하고혈장 GSH-Px 활성은역시남녀각각 4개실험군간에유의하게다르지않았다. 각실험군내에서의성차는 FA군을제외한세군에서보였는데역시남자가높았다. 고찰 본연구대상자의평균연령은 62.1 세이었으며, 평균 11.1 년의당뇨병투병기간을가지고있었고, 혈당강하제나인슐린이외에여러가지합병증과관련된약물을복용하고있었다. 이들의에너지섭취량은부족한편이었으며부족한정도는여자대상자에서더컸다. 그러나남녀대상자모두신장과체중및 BMI가한국인의표준체위와근사하였던점으로미루어에너지섭취량이 EER에미치지는못하였으나에너지소비량과균형을유지하는수준이었다고생각된다. 단백질섭취량은남녀대상자모두충분하였다. 엽산및비타민 C 영양상태본연구대상자의엽산섭취량은불충분하였으며특히여자대상자에서부족한정도가심하였다. 국내에서수행된일연구에서는제2형당뇨병환자의엽산섭취량이대조군보다낮았으며조사당시의엽산권장량인 250 μg 에미치지못하였다고보고한바있다. 20) 본연구결과도제2형당뇨병환자의엽산섭취가부족함을확인해주었다. 본연구에서엽산을보충 섭취한 F군과 FA군의경우남녀모두에서혈장엽산농도가유의성있게증가했다. 그러나비타민 C의병합보충효과는없었다. 본인등 22) 이공복혈당장애자에게 4주간매일 1 mg의엽산을보충한연구에서도혈장엽산농도가유의하게상승하였다. 혈장엽산농도는단기간의엽산섭취상태를반영하는지표라고알려져있는바, 24) 본연구결과는 4주간매일 1 mg의엽산을보충 섭취하면제2형당뇨병환자에서혈장엽산농도를증가시킨다는점을알려준다. 본연구대상자의비타민 C 섭취량은남자대상자는양호하였으나여자대상자의경우일부불충분한사례가있었다. 국내에서수행된일연구도제2 형당뇨병환자의비타민 C 섭취량은충분하다고하였다. 20) 그러나본연구결과는일부당뇨병환자, 특히여자의경우취약한사례가있을수
114 / 당뇨병환자에엽산과아스코르브산보충 있음을밝혔다. 국내에서수행된다른연구는당뇨병환자군은대조군에비해혈장의비타민 C 농도가유의하게낮고, 적혈구의과산화지질수준은높았다고하였다. 25) 이들연구자들은산화스트레스가비타민 C의소모를증가시키므로, 당뇨병환자는비타민 C를더많이섭취할필요가있다고주장하였다. 국외에서도산화스트레스를낮추기위해서당뇨병환자에게매일 200~500 mg의비타민 C 섭취를권장해야한다는주장이있다. 26) 본연구에서는비타민 C를보충 섭취한 A군과 FA군및엽산을보충 섭취한 F군의남녀대상자모두에서혈장비타민 C 농도가유의하게증가했다. 이러한결과는제2형당뇨병환자에게, 이들의비타민 C 섭취량이불충분하더라도하루 1,000 mg 의비타민 C 보충은혈장비타민 C 농도를높이는데충분한수준임을알려준다. 국내에서제2형당뇨병환자에게 4 주간매일비타민 C를 1, 2 또는 3 g씩복용시킨일연구에서는용량의존적으로혈장비타민 C 농도가증가되었다. 27) 엽산만을보충 섭취한 F군에서남녀대상자모두혈장비타민 C 농도가증가한본연구결과는흥미있다. 이는아마도엽산의보충 섭취로인해혈장엽산농도가증가해항산화기능이향상되어산화스트레스가감소되고이로인해비타민 C의소모가적어져나타난현상이아닐까추측된다. 그러나엽산의병합보충효과는없었다. 제2 형당뇨병환자에서산화스트레스가비타민 C의소모를증가시킨다는점은이미밝혀졌으며, 25) 고호모시스테인혈증시에유리라디칼생성이촉진되어산화스트레스를증가시킨다는점 9,28) 및엽산투여로혈장의 Hcy 농도와적혈구의지질과산화물함량이저하된다는점도확인된바있다. 29) 이러한선행연구결과들은엽산이생체내에서항산화제와유사한효과를발휘한다는점을증명한다고볼수있다. 공복혈당, 혈중 HbA 1c 및혈청 Hcy 농도본연구에서공복혈당은 4주간 1 mg의엽산또는 1,000 mg의비타민 C의보충및병합보충 섭취에따른영향을전혀받지않았다. 이는엽산이나비타민 C가공복혈당농도에영향을끼치지않는다는점을시사한다. 또한본연구대상자들은모두경구혈당강하제나인슐린을통해혈당수준을관리하고있었다. 혈중 HbA 1c 농도는 4주간 1 mg의엽산또는 1,000 mg 의비타민 C의보충및병합보충 섭취에따른일관된변화를보이지않았다. 혈액중에존재하는 HbA 1c 는장기간에걸친고혈당상태를나타내주는신뢰성과재현성이있는 지표이다. 30) 본연구대상자의 HbA 1c 수준이그다지높지않았던점은이들이모두경구혈당강하제나인슐린을통해 혈당수준을관리하고있었기때문일것이다. 엽산이나비 타민 C 의보충 섭취가혈중 HbA 1c 수준에일관성있는영 향을끼치지않은본연구결과는본연구대상자들의 HbA 1c 농도가크게높지않았다는점과함께본연구에서엽산이 나비타민 C 의투여기간인 4 주가혈중 HbA 1c 수준을변화 시키기에불충분한기간이아니었나생각된다. 그러나제 2 형당뇨병환자에게 4 주간매일비타민 C 를 1, 2 또는 3 g 씩복용시킨일연구에서는용량의존적으로혈중 HbA 1c 의 감소효과가있었다. 27) 본연구에서혈청 Hcy 농도는, 시험물질의복용전에, A 군을제외한 3 개군에서남자가유의하게높은성차를보 였다. 당뇨병환자에있어서, 혈청 Hcy 농도에영향을미 치는주요인자로유전적소인과성별이외에폐경 31) 이나 엽산영양상태 32,33) 또는흡연 34) 등이알려져있다. 본연구 에서혈청 Hcy 농도는남자가높은성차를보인점은폐경 보다는성별의영향이더크다는점을시사해준다. 또한남 자대상자에서흡연자비율이높았던점도일원인이었을 것이다. 제 2 형당뇨병환자를대상으로국내에서수행된한 연구에서흡연에의해혈청 Hcy 농도가증가하는것으로 나타났으며증가의정도가당뇨병환자군이대조군보다더 컸다. 20) 한편 C군과 FA군여자의혈청 Hcy 농도가 F군의 여자에비해유의하게높았던점은고호모시스테인혈증 ( 15 μmol/l) 을지닌연구대상자들이정규분포를하지않 고이들군에속했기때문이었다. 본연구결과, 시험물질의복용후 F 군의남자대상자와 FA 군의남녀대상자모두에서혈청 Hcy 농도가유의하게 저하되었다. 비록 F 군의여자대상자에서는저하정도가통 계적유의성이없었지만 A 군에서는유의한감소효과가 나타나지않은점으로미루어, 4 주간 1 mg 의엽산을보충 섭취한효과라고판단된다. 이는엽산이혈청 Hcy 저하제 로비타민 B 6 나 B 12 보다효과적이란점 35) 을지지한다. 엽 산의투여량에대한증거는다양한데매일 1~10 mg 의약리 적수준의고용량이효과적이라는결과가있기도하고, 32,35) 1 mg 미만의저용량사용도효과적이라는주장도있다. 33) 본연구결과는 1 mg 정도의저용량투여도효과를발휘한 다는내용을지지한다. 비타민 C 의병용은, FA 군의남녀 대상자모두에서혈청 Hcy 농도가유의하게저하된점으 로미루어, 엽산에의한혈청 Hcy 농도의저하를지원하는 것이아닌가생각된다. 한편 1,000 mg 의비타민 C 를 4 주 간보충 섭취한 A 군의남자에서혈청 Hcy 농도가유의 하게상승하였다. 이러한결과는비타민 C 의보충섭취가 혈청 Hcy 농도를저하시키는효과가없다는점을시사한다. 또한이들대상자중흡연자비율이 50% 로높았던점
한국영양학회지 (Korean J Nutr) 2009; 42(2): 107~118 / 115 이오히려상승을가져온일원인이었을것이라추측된다. 고호모시스테인혈증이혈관내피세포의손상과기능장애를일으켜심 혈관질환을초래한다는증거 36) 와혈청 Hcy 농도가높으면낮은경우에비해미세알부민뇨증으로진전된경우가가 5.1배높았다는보고 37) 가있다. 또한이미여러연구에서제2형당뇨병에서혈관합병증을동반한환자는혈청 Hcy 농도가유의하게높으며, 38) 고호모시스테인혈증을지닌환자군은정상 Hcy 농도의환자군보다심 혈관질환의발생률이높다는점도확인되었다. 39) 한연구는제2형당뇨병환자의심 혈관질환에대한위험도가당내성이정상인사람에비해 2.33 배높음을증명하였다. 40) 당뇨병환자를 5년간추적조사한한연구에서는사망자와생존자를비교한결과, 고호모시스테인혈증을가진대상자들의사망위험도가정상 Hcy 농도를지닌사람보다 1.56 배높았으며, 당뇨군은비당뇨군보다 2.51 배높았다고밝혔다. 36) 이는고호모시스테인혈증이독립적인사망위험인자로작용하며또한당뇨군에서그위험도가더높다는점을말해준다. 이러한점들은혈청 Hcy 농도를정상범위로유지하는일이당뇨병환자에있어합병증발생을예방하는데있어중요하다는점을시사한다. 그러므로본연구결과는제 2형당뇨병환자에서남자는여자보다혈청 Hcy 농도가높음으로인해이로인한심 혈관계질환이나신장질환등합병증의발생이나사망위험이높다는점을확인해주었다. 또한흡연을하는남자당뇨병환자의경우그위험정도가더클수있다는점도시사하였다. 흡연이제2 형당뇨병환자에서혈중 HbA 1c 나혈청 Hcy 농도를높이는등당뇨병지표에부정적인영향을끼친다는점은이미확인되었다. 41,42) 혈청 T-C와 LDL-C 및혈장산화 LDL 농도와혈장 GSH- Px 활성본연구에서혈청 T-C 농도는시험물질의복용후 C군과 F군의여자대상자에서만유의하게낮아졌다. 이러한점은엽산이나비타민 C가혈청콜레스테롤농도에유의한영향을끼치지않는다는점을시사한다. 한편여자대상자가남자대상자보다혈청 T-C 농도가높게나온점은, 여자대상자중에 95.7% 가폐경상태이었음을고려할때, 폐경에따른혈청콜레스테롤농도의상승에따른결과라고생각된다. 고콜레스테혈증 ( 240 mg/dl) 을보인대상자는 4.3% 이었는데모두여자이었으며, 경계역고콜레스테혈증 ( 200~239 mg/dl) 을보인 13.0% 중에서도여자가 8.7% 로남자의두배에달하였다. 본연구대상자중 13.0% 는콜레스테롤저하제를복용하고있었는데이들은모두정상범위의혈청 T-C 농도를보였다. 본연구에서혈청 LDL-C 농도는시험물질의복용후 C 군의여자대상자와 F군의남녀모두및 A군의여자대상자에서유의성있게저하되었다. 이러한일관성없는결과는엽산이나비타민 C가, 혈청 T-C 농도와마찬가지로, LDL- C 농도에도유의한영향을끼치지않는다는점을시사한다. 한편여자대상자가남자대상자보다혈청 LDL-C 농도가높게나온점은, 앞서혈청 T-C 농도에서언급한바, 폐경에따른영향이라고여겨진다. 본연구대상자중에서고LDL-C 혈증 ( 130 mg/dl) 을보인대상자는 26.1% 이었는데, 여자가남자보다두배이상높았다. 당뇨병환자의치료목표 ( 100 mg/dl) 를상회하고있는경우는 69.6% 에달했으며, 역시여자가남자보다두배정도많았다. 콜레스테롤저하제를복용하는 13.0% 의연구대상자중 4.3% 만이정상 LDL-C 농도를보였고, 4.3% 는 100~129 mg/dl 이었으며, 나머지 4.3% 는 130 mg/dl 이상이었다. 콜레스테롤저하제복용자의 T-C 농도가모두정상이었던점을고려할때, T-C 농도에비해 LDL-C 농도의개선이쉽지않음을알려준다. 혈장산화 LDL 농도는시험물질복용후 F군의남자대상자와 FA군의여자대상자에서유의하게감소되었다. 비록 F군의여자대상자와 FA군의남자대상자에서는감소정도가통계적유의성을보이지않았지만 A군에서유의한감소효과가나타나지않은점으로미루어, 역시 4주간 1 mg 의엽산을보충 섭취한효과라고판단된다. 비타민 C의병용은추가적인영향을보이지않았다. 이러한결과는혈장 LDL의산화를억제하는데있어엽산이비타민 C보다효과적이아닌가하는점을시사한다. 비타민 C가산화스트레스를감소시키는가에대해서는상반된연구결과가있다. 즉스트렙토조토신 (streptozotocin) 유발당뇨쥐에비타민 C를보충 급여한일연구는혈장비타민 C 농도는정상으로회복되었으나산화스트레스를감소시키지는못했다고하였다. 44) 그러나제2형당뇨병환자에서비타민 C의보충이혈장의지질과산화물농도를낮추어산화스트레스를저하시켰다는결과도있다. 27,45) 고호모시스테인혈증시에유리라디칼의생성이촉진되어산화 LDL 생성이증가한다는점 28) 을생각할때, 본연구에서엽산을보충 섭취한 F군과 FA군에서혈장 Hcy 농도가유의성있게저하된결과는이들군에서산화 LDL 농도가저하된이유를일부설명해준다. 그러므로고호시스테인혈증은직접적으로혈관내피세포에독성을미칠 43) 뿐만아니라간접적으로혈관내피세포의기능장애를초래한다고할수있다. 호모시스테인의독성효과가유리라디칼에의해서매개된다는점은다른연구에서도확인되었다. 9)
116 / 당뇨병환자에엽산과아스코르브산보충 항산화제로호모시스테인에의한산화스트레스의영향을감소시킬수있다는주장이있다. 즉경증의호모시스테인혈증을지닌대상자들에게비타민 C와 E를투여한연구에서혈액응고활성이저하되었고내피세포의점착성이감소되었다. 43) 합병증을동반하지않은제2형당뇨병환자들에게 1,000 mg의비타민 C나 400 IU의비타민 E 보충은혈장의지질과산화물함량을낮추었고적혈구의카탈레이스 (catalase) 활성을저하시키는등항산화상태를호전시켰다. 45) 또한 4주간매일비타민 C를 1, 2 또는 3 g씩복용시킨결과용량의존적으로항산화상태가개선되었다. 27) 비타민 C 보충이고호모시스테인혈증으로유발된혈관내피세포의손상을회복시키는효과는건강한사람에서도확인되었고, 46) 엽산과항산화비타민보충이혈장의 Hcy과산화 LDL 또는지질과산화물의농도를감소시키는효과는고지혈증환자에서도확인되었다. 29) 그런데상동연구에서엽산과항산화제의병합투여로인한부가적인효과는나타나지않았다. 29) 본연구에서도 FA군에서나타난효과가 F군에서보인효과보다크지않은점은, 앞서서술한바, 엽산이지질의과산화를방지하는데있어주도적이고결정적인역할을하는것이아닌가하는점을알려준다. 한편, 혈장의산화 LDL 농도에서일부군에서보인성차는혈장 Hcy 농도에서나타난성차와반대방향을보여주목된다. 이러한결과는혈장 Hcy 농도가높으면산화스트레스가높아져산화 LDL 농도가증가한다는설 28) 과상반된다. 그러나본연구에서 A군을제외하고는여자대상자의혈장 LDL- C 농도가남자보다유의하게높았기때문에산화 LDL 농도도높게나왔을것이라이해된다. 총 LDL에대한산화 LDL 의비율을산출할수있다면이는혈장 Hcy 농도와정상관을나타낼것이라추측할수있다. 본연구에서혈장 GSH-Px 활성은시험물질의복용후 F 군의여자대상자와 FA군의남녀대상자모두에서감소되었다. 비록 F군의남자대상자의감소정도가통계적유의성은없었으나 A군의남자대상자와 C군의여자대상자에서는혈장 GSH-Px 활성이오히려증가된점으로미루어, 역시 4주간 1 mg의엽산을보충 섭취한효과라고판단된다. 비타민 C의병용은부가적인영향을보이지않았다. 혈장 GSH-Px 활성이엽산의보충섭취로낮아진이유는엽산의작용으로인해산화스트레스가저하되었기때문이아닐까추측된다. 당뇨토끼에서엽산보충이혈관내산화스트레스를감소시켰다는증거가있다. 47) 이러한점을생각할때, 앞서엽산을보충 섭취한 F군과 FA군에서혈청 Hcy와혈장의산화 LDL 농도가낮아진점은역시이들 군에서혈장 GSH-Px 활성이저하된이유를일부설명해준 다. 시험물질의복용전에일부군에서남자대상자가여자 보다높은 GSH-Px 활성을보인결과도, 남자의혈청 Hcy 농도가높았던점을고려할때, 남자가여자보다유리라디 칼부하가더많은상태에있었던것이아니었을까추측할 수있겠다. 요약및결론 본연구는제 2 형당뇨병환자에서엽산과비타민 C 의단 독또는병합보충 급여가혈장의엽산과비타민 C 농도 를어떻게변화시키는지또한공복혈당, 혈중 HbA 1c, 혈장 Hcy, 혈청 T-C 와 LDL-C 및산화 LDL 농도및혈장 GSH- Px 활성에어떠한영향을끼치는지규명하고자하였다. 이 를위해 124 명의제 2 형당뇨병환자를임의로 4 개실험군 으로구분하여, 4 주동안매일, C 군에게는위약을급여하였 고, F 군에게는엽산 1 mg 을, A 군에게는비타민 C 1,000 mg 을그리고 FA 군에게는엽산 1 mg 과비타민 C 1,000 mg 을함께보충 섭취하도록하였다. 이들중에서시험물 질의보충 섭취를완료하고모든조사에응한 92 명을본 연구의최종연구대상자로삼았다. 이들의당뇨병유병기간 은평균 11.1 (2~27) 년이었고, 69.2% 는경구혈당강하제 를그리고 30.8% 는인슐린주사를처방받고있었다. 이들 중 69.6% 는고지혈증, 고혈압, 협심증등의합병증을지니 고있었으며, 이로인해혈압저하제, 콜레스테롤저하제또 는협심증개선제를복용하고있었다. 이로부터얻은연구 결과는다음과같았다. 1) 본연구대상자의에너지섭취량은 EER 에비해상당 히부족하였으나에너지균형을유지하고있는것으로보 였다. 단백질섭취는충분하였다. 비타민 C 의섭취는양호 한편이었으나엽산섭취는취약하였다. 2) 엽산보충은혈장엽산농도뿐만아니라혈장비타민 C 농도도유의하게증가시켰다. 비타민 C 보충은혈장비 타민 C 농도를유의성있게증가시켰다. 엽산과비타민 C 의병합보충은혈장엽산또는혈장비타민 C 농도에부가 적인효과를나타내지않았다. 3) 공복혈당이나혈중 HbA 1c 농도및혈청 T-C 와 LDL- C 농도는엽산이나비타민 C 의보충및이들의병합보충 에유의한영향을받지않았다. 4) 혈청 Hcy 와혈장산화 LDL 농도및혈장 GSH-Px 활 성은엽산을보충받은일부군에서유의성있게감소되었다. 그러나비타민 C 의병합보충에따른추가영향은나타나지 않았다. 한편비타민 C 보충에따른감소효과는전혀없 었다.
한국영양학회지 (Korean J Nutr) 2009; 42(2): 107~118 / 117 이러한본연구결과는제2형당뇨병환자에게매일 1 mg 의엽산을보충 섭취하면혈장 Hcy 농도뿐만아니라산화 LDL 농도가낮아지고, 혈장 GSH-Px 활성이감소되어, 산화스트레스가낮아질수있다는점을증명하였다. 그러나매일 1,000 mg의비타민 C의보충 섭취는이러한효과를발휘하지않는다는점과엽산과비타민 C의병용보충에따른효과가없다는점도확인하였다. 이러한결과들은비타민 C 보다는엽산이체내에서효과적으로항산화기능을수행한다는이론을지지한다. 따라서제2형당뇨병환자는대혈관합병증인심혈관계질환이나미세혈관합병증인신장질환등을예방하기위해비타민 C 보다는엽산을보충 섭취하는것이효과적일것이다. 제2형당뇨병환자들의엽산섭취가부족한점도비타민 C 보다는엽산의보충 섭취가필요하다는점을뒷받침한다. 본연구에서는엽산과비타민 C의보충을각각 1 mg과 1,000 mg의한수준씩만검증하였고또한보충기간도 4 주한기간만검토하였으므로, 앞으로저용량또는고용량의효과와단기간또는장기간의영향에대해추후연구할필요가있다고본다. Literature cited 1) Stevens MJ, Feldman EL, Greene DA. The etiology of diabetic neuropathy: The combined roles of metabolic and vascular defect. Diabetic Med 1995; 12(7): 1566-1579 2) Lehto S, Rönnemaa T, Pyörälä K, Laakso M. Cardiovascular risk factors clustering with endogenous hyperinsulinemia predict death from coronary heart disease in patients with Type II diabetes. Diabetologia 2000; 43(2): 148-155 3) Haffner SM, Lehto S, Rönnemaa T, Pyörälä K, Laakso M. Mortality from coronary heart disease in subjects with type 2 diabetes and in nondiabetic subjects with and without prior myocardial infarction. N Engl J Med 1998; 339(4): 229-234 4) McCully KS. Vascular pathology of homocysteinemia: implications for the pathogenesis of arteriosclerosis. Am J Pathol 1969; 56(1): 111-128 5) Moghadasion MH, McManus BM, Frohlich JJ. Homocysteine and coronary heart disease; clinical evidence and genetic and metabolic background. Arch Intern Med 1997; 157(20): 2299-2308 6) van Guldener C, Stehouwer CD. Hyperhomocysteinemia, vascular pathology, and endothelial dysfunction. Semin Thromb Hemost 2000; 26(3): 281-289 7) McCully KS. Chemical pathology of homocysteine I. Atherogenesis. Ann Clin Lab Sci 1993; 23(6): 477-493 8) Aukrus P, Berge RK, Muller F, Ueland PM, Svardal AM, Froland SS. Elevated plasma levels of reduced homocysteine in common variable immunodeficiency-a marker of enhanced oxidative stress. Eur J Clin Invest 1997; 27(10): 723-730 9) Blom HJ, Kleinveld HA, Boers GH, Demacker PN, Hak- Lemmers HL, Te Poele-Pothoff MT, Trijbels JM. Lipid peroxidation and susceptibility of low-density lipoprotein to in vitro oxidation in hyperhomocysteinemia. Eur J Clin Invest 1995; 25 (3): 149-154 10) Paolisso G, D Amore A, Giugliano D, Cereillo A, Varricchio M, D Onofrio F. Pharmacological doses of vitamin E improve insulin action in healthy subjects and non-insulin dependent diabetic patients. Am J Clin Nutr 1993; 57(5): 650-656 11) Yoshida H, Ishikawa T, Nakamura H. Vitamin E/lipid peroxide ratio and susceptibility of LDL to oxidative modification in NI- DDM. Arterioscler Throm Vasc Biol 1997; 17(7): 1438-1446 12) Al-Obaidi MK, Stubbs PJ, Collinson P, Conroy R, Graham I, Noble MI. Elevated homocysteine levels are associated with increased ischemic myocardial injury in acute coronary syndromes. J Am Coll Cardiol 2000; 36(4): 1217-1222 13) Medina MA, Amores-Snchez MI. Homocysteine: an emergent cardiovascular risk factor? Eur J Clin Invest 2000; 30(9): 754-762 14) Nygard O, Refsum H, Ueland PM, Vollset SE. Major lifestyle determinants of plasma total homocysteine distribution: The Hordaland Homocysteine Study. Am J Clin Nutr 1998; 67(2): 263-270 15) Ubbink JB, van der Merwe A, Delport R, Allen RH, Stabler SP, Riezler R, Vermaak WJ. The effect of a subnormal vitamin B6 status on homocysteine metabolism. J Clin Invest 1996; 98(1): 177-184 16) Davie SJ, Gould BJ, Yudkin JS. Effect of Vitamin C on glycosylation of protein. Diabetes 192; 41(2): 167-173 17) Sies H, Stahl W. Vitamin E and vitamin C and carotenoid as antioxidants. Am J Clin Nutr 1995; 62(6): 1315s-1321s 18) Rinkins LE. Effects of alloxan diabetes on rat river ascorbic acid. Horm Metab Res 1981; 13(2): 123-129 19) Som S, Basu S, Mukherjee D, Deb S, Choudhury PR, Mukherjee S. Ascorbic acid metabolism in diabetes mellitus. Metabolism 1981; 30(6): 572-577 20) Chang NS, Kim JM, Park SW, Cho YW, Kwon OO. Folate intake and plasma homocysteine levels in the elderly patients with NIDDM. Korean J Nutr 2000; 33(3): 250-256 21) Seo HY, Ha AW, Cho JS. The dietary intake, plasma lipid peroxidation and vitamin C in NIDDM patients. Korean J Nutr 2001; 34(8): 912-919 22) Hwang MR, Shin MH, Rhee JA, Kweon SS, Lim HS. Effects of folic acid or ascorbate supplemendation on plasma homocysteine levels and oxidative stress in Korean adults with impared fasting glucose. Korean J Community Nutrition 2008; 13(2): 263-275 23) Okamura M. An improved method for determination of L-ascorbic acid and L-dehydroascorbic acid in blood plasma. Clin Chem Acta 1980; 103(3): 259-268 24) Lim HS. Folate status in pregnant and lactating women. J Korean Soc Food Sci Nutr 1997; 26(5): 983-992 25) Ha AW, Kim HM. The study of lipid-peroxidation, antioxidant enzymes, and the antioxidant vitamin in NIDDM patients with microvascular-diabetic complications. Korean J Nutr 1999; 32(1): 17-23
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