미숙아 건강, 카로티노이드 보충제로 염증 잡고 시각 발달 개선

Effect of carotenoid supplementation on plasma carotenoids, inflammation and visual development in preterm infants (2011)

https://doi.org/10.1038/jp.2011.87

 

해당 논문은 미숙아에게 루테인, 라이코펜, 베타카로틴과 같은 카로티노이드가 포함된 보충제를 제공했을 때, 혈중 카로티노이드 농도 증가와 염증 완화 효과, 그리고 시각 발달에 미치는 긍정적인 영향을 입증한 연구다. 미숙아는 임신 말기 동안 충분히 공급받지 못한 지용성 영양소 결핍으로 인해, 산화 스트레스와 염증, 시각 발달 저하 등의 위험이 높다. 이번 연구는 미숙아의 건강을 개선할 수 있는 영양 전략으로 카로티노이드 보충의 가능성을 제시했다.

 

연구 설계

연구 대상

• 대상 인원: 33주 미만의 미숙아 총 203명
• 포함 조건: 생후 1~21일 사이, 체중 500~1800g의 미숙아
• 제외 조건: 중증의 선천성 기형, 심각한 뇌출혈, 괴사성 장염(NEC), 세균혈증 등이 있는 신생아

실험 분류

1. 보충제 포함 분유(SF): 루테인, 라이코펜, 베타카로틴이 포함된 분유
2. 일반 분유(CF): 카로티노이드가 포함되지 않은 일반 분유
3. 모유(HM): 80% 이상 모유 수유를 받은 만삭아 그룹(비교군)

실험 과정

• 미숙아는 하루 30ml/kg 이상 먹는 시점부터 보충제 포함(SF) 또는 일반 분유(CF)를 제공받음
• 총 50주(출생 후 수정연령 기준) 동안 보충제를 섭취하며, 혈중 카로티노이드, C-반응 단백(CRP, 염증 표지자), 시각 발달 등을 평가

 

연구 결과

1. 혈중 카로티노이드 농도 증가

• SF 그룹은 모든 시점에서 혈중 루테인, 라이코펜, 베타카로틴 농도가 CF 그룹보다 유의미하게 높았다.
• 혈중 루테인 농도는 출생 후 1일 차에서 50주 차까지 2.41 μg/dL에서 10.30 μg/dL로 증가
• SF 그룹의 혈중 카로티노이드 농도는 모유 수유를 받은 만삭아의 농도와 비슷한 수준을 보였다.
• 이는 카로티노이드 보충제가 혈중 농도를 효과적으로 증가시킬 수 있음을 시사한다.

2. 염증 감소 효과

• CRP(염증 표지자) 수치는 SF 그룹이 CF 그룹보다 낮았으며(P<0.001), 이는 염증 감소 효과를 반영한다.
• 특히, SF 그룹의 CRP 농도는 모유 수유 그룹(HM)과 유사한 수준으로 유지되었다.
• 이는 카로티노이드의 항산화 및 면역 조절 효과가 미숙아의 염증 억제에 기여할 수 있음을 보여준다.

3. 시각 발달 향상

• 혈중 루테인 농도는 망막 내 막대세포의 포화 반응 진폭(RROD) 및 민감도(SROD)와 상관관계를 보였다(P=0.05).
• SF 그룹의 막대세포 민감도(SROD)는 CF 그룹보다 유의미하게 높았으며(P<0.05), 이는 시각 발달에 긍정적인 영향을 시사한다.
• 이는 카로티노이드가 빛 흡수, 항산화, 항염증 효과를 통해 망막 발달을 지원할 가능성을 제시한다.

4. 성장 및 안전성

• SF와 CF 그룹 모두 체중 증가와 성장률이 유사했으며, 보충제 섭취에 따른 부작용은 관찰되지 않았다.
• NEC(괴사성 장염) 및 패혈증 발생률에서도 두 그룹 간 유의미한 차이가 없었다.
• 이는 카로티노이드 보충제가 미숙아에게 안전하게 제공될 수 있음을 입증한다.

 

 

카로티노이드 보충제(SF)와 일반 분유(CF)를 섭취한 미숙아, 그리고 모유를 먹은 만삭아(HM)의 혈중 카로티노이드 농도

1. 각 그룹의 혈중 카로티노이드 농도

   • CF 그룹 (일반 분유)
     • 카로티노이드 보충제가 없는 분유를 섭취한 CF 그룹의 혈중 농도는 전반적으로 낮게 유지되었다.
     • 이는 일반 분유만으로는 혈중 카로티노이드 농도를 유지하거나 증가시키는 데 한계가 있음을 보여준다.
   • SF 그룹 (카로티노이드 보충제)
     • 보충제가 포함된 분유를 섭취한 SF 그룹은 출생 직후부터 모든 시점에서 CF 그룹보다 혈중 농도가 높았다.
     • 50주(수정연령 기준) 시점에서 혈중 루테인은 10.30 μg/dL, 라이코펜은 7.93 μg/dL, 베타카로틴은 7.22 μg/dL로 가장 높게 기록되었다.
   • HM 그룹 (모유)
     • 모유를 먹은 만삭아는 혈중 농도가 SF 그룹과 유사하거나 약간 더 높았다. 이는 카로티노이드 보충제가 모유의 효과를 모방할 수 있음을 나타낸다.

2. 미숙아와 만삭아 간 비교

   • SF 그룹의 혈중 카로티노이드 농도는 만삭아(HM 그룹)와 거의 비슷한 수준에 도달했다. 이는 보충제가 미숙아의 카로티노이드 결핍을 효과적으로 개선했음을 보여준다.

3. 시간 경과에 따른 변화

   • SF 그룹의 혈중 카로티노이드 농도는 출생 직후(1일 차)부터 급격히 증가하기 시작해, 40주 시점에서 최고치를 기록한 후 50주까지 안정적으로 유지되었다.
   • CF 그룹은 출생 직후부터 혈중 농도가 감소하거나 거의 변화가 없었다.

 

 

미숙아 그룹(SF와 CF)과 모유 수유를 받은 만삭아(HM)의 C-반응 단백(CRP, 염증 표지자) 농도 변화

1. CRP 농도의 의미

   • CRP(C-reactive protein)는 몸에서 염증이 발생했을 때 증가하는 단백질로, 높은 수치는 염증 상태를 나타낸다.
   • 따라서 CRP 농도가 낮을수록 염증이 억제되었음을 의미한다.

2. 각 그룹의 CRP 농도

   • CF 그룹 (일반 분유)
     • CF 그룹은 시간이 지남에 따라 CRP 농도가 증가했다.
     • 출생 직후(1일 차)에는 낮았으나, 40주 시점에서 3.25 μg/mL까지 상승하며 염증 수준이 높아졌다.
   • SF 그룹 (카로티노이드 보충제)
     • SF 그룹은 CF 그룹보다 CRP 농도가 지속적으로 낮았으며, 40주 시점에서 0.54 μg/mL로 CF 그룹의 3.25 μg/mL에 비해 크게 낮았다.
     • 이는 카로티노이드 보충제가 염증 억제에 효과적이라는 점을 보여준다.
   • HM 그룹 (모유 수유)
     • HM 그룹은 CRP 농도가 가장 낮았으며, 시간이 지나도 큰 변화 없이 안정적으로 유지되었다.
     • SF 그룹의 CRP 농도는 40주 이후 HM 그룹과 유사한 수준으로 낮아졌다.

3. 시간 경과에 따른 변화

   • CF 그룹: 시간이 지날수록 CRP 농도가 꾸준히 증가해 염증 상태가 악화되는 경향을 보였다.
   • SF 그룹: 시간이 지나면서 CRP 농도가 감소하거나 안정적으로 유지되며, 염증이 억제되는 효과를 나타냈다.
   • HM 그룹: 처음부터 CRP 농도가 낮은 상태로 유지되어 염증 위험이 거의 없었다.
4. 결론
   • CF 그룹과 비교했을 때, SF 그룹은 염증 표지자인 CRP 농도가 유의미하게 낮았다.
   • SF 그룹의 CRP 수치는 시간이 지나면서 HM 그룹(모유 수유)과 비슷한 수준으로 감소했다.
   • 이는 카로티노이드 보충제가 모유와 유사한 염증 억제 효과를 제공할 수 있음을 나타낸다.

 

연구의 의의 및 결론

1. 영양 관리의 새로운 가능성

   • 카로티노이드는 미숙아의 혈중 농도를 안전하게 상승시키고, 염증 감소와 시각 발달을 지원할 수 있는 유망한 영양소다.

2. 염증 억제 효과

   • CRP 감소는 카로티노이드의 항염증 효과를 반영하며, 이는 미숙아 염증성 질환 관리에서 중요한 발견이다.

3. 망막 발달 지원

   • 루테인은 망막 내 막대세포 민감도를 향상시켜 시각 발달을 지원할 수 있으며, 미숙아의 시각 기능 저하를 예방하는 데 기여할 가능성이 있다.

4. 안전성

   • 카로티노이드 보충은 미숙아의 성장에 부정적인 영향을 미치지 않으며, 장기간 섭취 시에도 안전하다.

 

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