Effect of prebiotic supplementation and calcium intake on body mass index (2007)

https://doi.org/10.1016/j.jpeds.2007.03.043

 

해당 논문은 사춘기 청소년을 대상으로 프리바이오틱 보충과 칼슘 섭취가 체질량지수(BMI), BMI Z-점수, 체지방량 등 신체 조성 변화에 미치는 영향을 분석한 연구이다. 연구는 프리바이오틱 보충이 장내 유익균의 성장을 촉진하여 칼슘 흡수와 뼈 건강을 개선할 뿐 아니라 BMI 증가를 억제할 수 있음을 확인했다. 또한, 적절한 칼슘 섭취가 프리바이오틱의 긍정적 효과를 더욱 강화하는 데 기여할 수 있다는 점을 강조했다.

 

연구 방법

1. 대상

   • 9~13세 비만이 아닌 건강한 청소년 97명 (남자 49명, 여자 48명)
   • 모집 시 성숙도를 평가(Tanner 단계 2~3), 여성은 초경 전 상태로 제한

2. 설계

   • 연구는 1년 동안 무작위, 이중맹검 방식으로 진행됨
   • 두 그룹으로 나누어 프리바이오틱(8g/일) 또는 대조군(말토덱스트린)을 섭취하도록 함
   • 보충제는 칼슘 강화 오렌지 주스(180-240mL/일)와 함께 섭취

3. 측정 항목

   • BMI: 체중(kg)을 신장의 제곱(m²)으로 나눈 값
   • BMI Z-점수: 나이와 성별을 기준으로 표준화된 BMI
   • 체지방량: 이중에너지 X선 흡수법(DXA)으로 측정
   • 칼슘 및 에너지 섭취: 24시간 식이조사 및 가정식 기록을 통해 분석

4. 추적조사

   • 1년 후 보충제를 중단하고, 1년 추가 추적(총 2년 관찰)

 

연구 결과

1. 프리바이오틱 보충 효과

   • BMI 증가 억제: 프리바이오틱 그룹의 BMI 증가량은 0.73 kg/m²로 대조군(1.24 kg/m²)에 비해 낮았음
   • BMI Z-점수 변화: 프리바이오틱 그룹은 변화 없음(0.03), 대조군은 유의미한 증가(0.13)
   • 체지방량 감소: 프리바이오틱 그룹에서 체지방량 증가가 억제됨(0.84 kg 차이)

2. 칼슘 섭취와 프리바이오틱의 상호작용

   • 칼슘 섭취량이 700mg/d 이상인 경우, BMI 증가량이 대조군보다 0.82 kg/m² 감소
   • 체지방량과 체중 증가량도 칼슘 섭취가 많을수록 감소
   • 칼슘 섭취가 충분한 경우 프리바이오틱의 효과가 강화됨

3. 장기 효과

   • 보충제 중단 후 1년이 지난 시점에서도 프리바이오틱 그룹의 BMI 증가량이 대조군보다 낮게 유지됨
   • 칼슘 섭취량이 높은 그룹에서도 유사한 결과가 나타남

4. 에너지 섭취와의 관계

   • 프리바이오틱 보충이 에너지 섭취를 조절하는 효과를 보였으며, 과도한 BMI 증가를 방지

 

메커니즘 분석

1. 프리바이오틱의 역할

   • 장내 미생물 균형: 프리바이오틱은 장내 유익균 성장을 촉진해 소화 및 대사를 개선
   • 포만감 증가: 프리바이오틱이 장내 펩타이드(예: GLP-1) 분비를 자극해 식욕을 조절하고 포만감을 유도
   • 지방 대사 조절: 체지방 축적을 억제

2. 칼슘의 역할

   • 지방 세포 대사: 칼슘은 지방 세포의 대사를 조절해 지방 축적을 감소
   • BMI 조절: 낮은 칼슘 섭취는 BMI 증가를 유발, 충분한 섭취는 이를 억제

 

 

프리바이오틱 보충과 칼슘 섭취가 신체 조성에 미치는 영향

1. BMI 변화

• 프리바이오틱 보충 그룹: 1년 동안 BMI 증가량이 0.73 kg/m²로 상대적으로 낮았다.
• 대조군(말토덱스트린 보충): BMI 증가량이 1.24 kg/m²로 프리바이오틱 그룹보다 크게 나타났다.
• 프리바이오틱은 BMI 증가를 억제하는 효과가 있으며, 이는 사춘기 성장기에서 건강한 체중 관리를 지원한다는 점을 보여준다.

2. 칼슘 섭취와 BMI 관계

• 칼슘 섭취량에 따라 두 그룹으로 나눔
  • 700mg/d 이상 섭취: BMI 증가 억제 효과가 명확히 나타남
    • 프리바이오틱 보충 시 BMI가 0.82 kg/m² 더 낮게 유지
  • 700mg/d 미만 섭취: 칼슘 부족으로 인해 BMI 억제 효과가 미미
• 칼슘 섭취가 프리바이오틱 효과를 강화하며, 적절한 칼슘 섭취는 건강한 BMI 증가에 중요하다.

3. 체지방량 변화

• 프리바이오틱 그룹: 체지방 증가량이 대조군보다 1.3kg 적음
• 칼슘 섭취량이 충분한 경우(700mg/d 이상): 프리바이오틱 보충과 칼슘 섭취가 결합되면 체지방 증가를 억제
• 프리바이오틱과 칼슘은 체지방 축적을 방지하여 신체 조성을 건강하게 유지하는 데 기여

4. 프리바이오틱의 장기 효과

• 1년 후 보충 중단
  • 프리바이오틱을 섭취했던 그룹은 BMI 증가가 여전히 대조군보다 낮게 유지
  • 칼슘 섭취가 충분한 그룹에서도 이 효과가 지속됨
• 프리바이오틱은 보충이 중단된 이후에도 체중 관리에 긍정적인 영향을 지속적으로 미칠 수 있다.

5. 에너지 섭취와의 관계

• 프리바이오틱 그룹: 보충된 주스와 추가 칼로리에도 불구하고 BMI 증가가 억제됨
• 대조군: 주스에 의한 칼로리 증가와 함께 BMI가 더 크게 상승
• 프리바이오틱은 에너지 섭취를 조절하는 데 영향을 미치며, 과도한 BMI 증가를 방지한다.

 

연구 결론

프리바이오틱 보충과 적절한 칼슘 섭취는 사춘기 청소년의 BMI 증가를 억제하고 체지방 감소를 도울 수 있다. 특히 칼슘 섭취량이 충분할 때 프리바이오틱의 효과가 극대화된다. 이 연구는 건강한 BMI 증가와 체중 관리를 위해 프리바이오틱과 칼슘을 포함한 균형 잡힌 식단의 중요성을 강조한다.

 

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