Oligofructose-enriched inulin improves some inflammatory markers and metabolic endotoxemia in women with type 2 diabetes mellitus: A randomized controlled clinical trial (2014)

https://doi.org/10.1016/j.nut.2013.09.005

 

염증은 제2형 당뇨병과 관련된 주요 병리적 요인으로, 만성 염증은 인슐린 저항성과 β세포 기능 장애를 유발하여 당뇨병 및 그 합병증의 발생을 촉진한다. 특히, 장내 세균에서 유래한 내독소(Lipopolysaccharide, LPS)가 염증 경로를 활성화하여 대사 내독소증을 초래할 수 있다. 이에 따라 프리바이오틱스(Prebiotics)가 장내 미생물 조성 개선 및 염증 완화에 기여할 가능성이 주목받고 있다. 해당 논문은 올리고프락토스-강화 이눌린이 제2형 당뇨 여성의 혈당 조절 및 염증 지표 개선에 미치는 효과를 평가하기 위해 진행된 연구이다.

 

연구 방법

1. 대상자

   • 연령: 20~65세 여성
   • 조건: BMI 25~35, 제2형 당뇨병 진단 6개월 이상 경과, 안정된 식단 및 신체활동 수준 유지
   • 제외 기준: 위장관 질환, 약물 복용 변화, 임신 또는 수유 중인 여성 등
   • 최종 참여자: 총 52명(이눌린군 27명, 대조군 25명)

2. 실험 설계

   • 이눌린군: 올리고프락토스-강화 이눌린 10g/일 섭취
   • 대조군: 동일 용량의 말토덱스트린(위약) 섭취
   • 실험 기간: 8주
   • 삼중 맹검(Randomized, Triple-blind) 방식 적용

3. 측정 항목

   • 혈당 지표: 공복 혈당(FPG), 당화혈색소(HbA1c)
   • 염증 및 항염증 지표: 종양괴사인자 알파(TNF-α), 인터류킨-6(IL-6), 고감도 C반응단백(hs-CRP), 인터페론 감마(IFN-γ), 인터류킨-10(IL-10)
   • 대사 내독소: 혈장 내 LPS

 

연구 결과

1. 혈당 조절

   • 이눌린 섭취군은 공복 혈당이 19.2mg/dL(9.5%) 감소했으며, HbA1c는 1.0%(8.4%) 감소를 보였다(P<0.05).
   • 대조군에서는 유의미한 변화가 없었다.

2. 염증 지표 개선

   • TNF-α: 19.8% 감소(3.0pg/mL)
   • IL-6: 8.15% 감소(1.3pg/mL)
   • hs-CRP: 31.7% 감소(3.9ng/mL)
   • 혈장 LPS: 21.95% 감소(6.0EU/mL)

3. 항염증 지표 변화

   • IL-10은 11.5%(0.4pg/mL) 증가했으나 통계적으로 유의미하지 않았다.

4. 체중 변화

   • 이눌린군은 평균 체중 3.1kg(4.1%) 감소를 보였으며, BMI도 유의미하게 감소했다(P<0.05).

 

기전 분석 및 논의

1. 장내 미생물 조성 개선

   • 이눌린은 장내 유익균(Bifidobacteria, Lactobacilli)을 증가시키고 장벽 투과성을 강화하여 대사 내독소증을 완화한다.

2. 염증 경로 차단

   • 이눌린 발효로 생성된 단쇄 지방산(Butyrate 등)은 염증 유발 경로(NF-kB)를 억제하고 항염증성 사이토카인(IL-10)을 증가시킨다.

3. 체중 및 에너지 섭취 감소

   • 이눌린 섭취는 포만감을 증가시키고 에너지 섭취를 줄여 체중 감소를 유도하며, 이는 염증 경로 차단에 기여한다.

4. 혈당 조절 개선

   • 이눌린은 장내 발효를 통해 위 배출 속도를 늦추고, 혈당 급등을 완화하여 인슐린 민감성을 높인다.

 

 

그래프 해석 및 요약

1. Fasting Plasma Glucose (공복 혈당)

   • 이눌린군은 초기값(166.8mg/dL)에서 종료값(148.5mg/dL)으로 유의미하게 감소했으나, 대조군은 거의 변화가 없었다.
   • 이눌린 섭취가 혈당 조절에 긍정적인 영향을 미쳤음을 시사한다.

2. HbA1c (당화혈색소)

   • 이눌린군은 HbA1c가 초기 8.4%에서 종료 7.8%로 감소한 반면, 대조군에서는 소폭 증가했다(8.2% → 8.3%).
   • 이눌린은 장기적인 혈당 조절에도 기여할 가능성을 보여준다.

3. hs-CRP (고감도 C반응단백, 염증 지표)

   • 이눌린군의 hs-CRP는 7.7ng/mL에서 5.3ng/mL로 감소했으며, 대조군은 13.2ng/mL에서 11.9ng/mL로 약간 감소했다.
   • 이눌린은 대조군에 비해 염증을 더 효과적으로 줄이는 데 기여한다.

4. TNF-α (종양괴사인자 알파, 염증 지표)

   • 이눌린군의 TNF-α는 17.9pg/mL에서 14.9pg/mL로 감소했고, 대조군은 큰 변화가 없었다(17.4pg/mL → 18.0pg/mL).
   • 염증 완화에서 이눌린 섭취가 긍정적인 효과를 나타낸다.

5. IL-6 (인터류킨-6, 염증 지표)

   • 이눌린군과 대조군 모두 IL-6에서 유의미한 변화는 없었지만, 이눌린군은 약간 감소했다.
   • 염증 조절 효과는 다소 제한적일 수 있으나, 이눌린 섭취는 감소 경향을 보인다.

6. Plasma LPS (혈장 내 독소 지표)

   • 이눌린군은 LPS가 26.3EU/mL에서 20.3EU/mL로 크게 감소한 반면, 대조군은 거의 변화가 없었다(25.5EU/mL → 25.6EU/mL).
   • 이눌린은 장내 독소를 줄이고 대사 건강을 개선하는 데 효과적이다.

 

연구 결론

올리고프락토스-강화 이눌린은 제2형 당뇨병 여성에서 염증 지표와 혈당 조절을 개선하고 대사 내독소증을 완화하는 데 효과적임이 확인되었다. 이는 프리바이오틱스가 개인 맞춤형 영양 관리 및 만성 질환 예방 전략으로 활용될 가능성을 제시한다. 향후 장기적인 대규모 연구를 통해 이눌린의 효과와 적용 범위를 더욱 구체화할 필요가 있다.

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