지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험...

25
지질 관련 기능성 시험 박태선 1 , 황금희 2 , 성미경 3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과 1 , (주) STC 생명과학연구원 신약개발연구소 2 , 숙명여자대학교 식품영양학과 3 1. 고지혈 조절의 의미 / 425 (1) 고지혈증의 의미 ····················································································425 (2) 고지혈증의 분류 ····················································································426 (3) 고지혈증 관련 지단백질의 대사과정 ···················································427 2 . 고지혈증 관련 지표의 정의 / 430 (1) 지단백질 입자의 용어 설명 ·································································430 (2) 콜레스테롤 대사관련 효소 ···································································432 3. 고지혈 조절 관련 표준시험법의 예시 / 434 (1) 동물실험의 표준시험법 ·········································································434 (2) 인체시험 표준시험법 ············································································439 4. 참고문헌 / 447

Transcript of 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험...

Page 1: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

지질 관련 기능성 시험

박태선1, 황금희2, 성미경3

연세대학교 생활과학대학 식품영양학과1, (주) STC 생명과학연구원

신약개발연구소2, 숙명여자대학교 식품영양학과

3

1. 고지혈 조절의 의미 / 425

(1) 고지혈증의 의미 ····················································································425

(2) 고지혈증의 분류 ····················································································426

(3) 고지혈증 관련 지단백질의 대사과정 ···················································427

2 . 고지혈증 관련 지표의 정의 / 430

(1) 지단백질 입자의 용어 설명 ·································································430

(2) 콜레스테롤 대사관련 효소 ···································································432

3. 고지혈 조절 관련 표준시험법의 예시 / 434

(1) 동물실험의 표준시험법 ·········································································434

(2) 인체시험 표준시험법 ············································································439

4. 참고문헌 / 447

Page 2: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 425 -

1. 고지혈 조절의 의미

(1) 고지혈증의 의미

고지혈증이란 혈액 중에 콜레스테롤 또는 중성지방의 농도가 증가한 상태를 의미

하며, 그 자체로서 임상적 소견을 나타내는 질병상태는 아니나 죽상동맥경화증

(atherosclerosis), 더 나아가 심근경색 및 뇌경색을 유발하는 제 1의 위험요인

이 되고 있음.

1996년 제정된 한국인의 고지혈증 치료지침에 따르면 총 콜레스테롤의 수치가

200 mg/dl 이하이면 정상군으로 분류하여 2년내에 재검을 하도록 권장하고,

200-239 mg/dl 일 경우 행동요법과 식이요법을 하도록 하고 있으며, 240 mg/dl

이상일 경우 고 위험군으로 분류하여 식이요법외에도 약물치료를 병행하도록 하

고 있음.

LDL은 간에서 다른 조직으로 콜레스테롤을 운반하는 역할을 하므로 LDL의 콜레스

테롤 함량이 높으면 관상동맥의 벽에 콜레스테롤이 쌓일 위험이 높음. 따라서

LDL-콜레스테롤이 130 mg/dl 이상이면 경계선이고, 160 mg/dl 이상이면 치료가

필요함.

HDL은 말초조직의 콜레스테롤을 간으로 운반하고 간에서 콜레스테롤로부터 담즙

산을 합성하여 장으로 배설하므로, HDL-콜레스테롤은 동맥경화에 대한 방어효과

를 지님. 따라서 혈청 콜레스테롤 농도보다 총콜레스테롤 농도에 대한 HDL-콜레

스테롤의 농도비 또는 HDL-콜레스테롤 농도에 대한 LDL-콜레스테롤의 농도비가

심혈관질환의 발병을 예견하는 좋은 지표로 인정되고 있으며, 혈중 농도가 35

mg/dl 이하이면 고 위험군으로 분류됨.

혈중 중성지방의 농도가 높아도 심혈관계질환의 발생빈도가 높아짐. 특히 한국인

의 경우 에너지 섭취량 중 탄수화물이 차지하는 비율이 높은 관계로 혈청 중성지

질의 농도가 고지혈증의 판정에 중요하여 400 mg/dl 이상이 될 경우 약물치료를

받아야 함.

Page 3: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 426 -

Table1. 혈중지질과 지단백질농도에 따른 고지혈증 진단 지침

(단위 mg/dl)

콜레스테롤 정상(저위험군) 경계역 고 위험군

총-Cholesterol 200 이하 200 - 239 240 이상

LDL-Cholesterol 130 이하 130 - 159 160 이상

HDL-Cholesterol 40 이상 35 - 40 35 이하

중성지방 200 이하 200- 399 400 이상

(출처 : 고지혈증 치료지침 제정위원회. 고지혈증 치료지침, p28, 1996)

Table2. 혈중 콜레스테롤 농도에 따른 고지혈증 치료 지침

(단위 mg/dl)

콜레스테롤 정상(저 위험군) 경계역 고 위험군

총-Cholesterol 200 이하 200-239 240 이상

식이요법 및 운동요법 약물치료

(출처: 대한영양사회. 임상영양관리지침서, p161, 2000)

(2) 고지혈증의 분류

고지혈증의 분류는 WHO의 분류법이 가장 널리 이용되고 있음 (Table 3). 이 방법

은 흔히 나타나는 고지혈증의 지단백질 변화를 전기영동법에 의해 파악하기 쉽게

분류한 것이지만, 발생 원인은 고려하지 않고 있음. 각각의 고지혈증의 형태는

다음과 같음.

제 Ⅰ형 : Chylomicron의 증가로 주로 중성지방 농도가 증가함. 콜레스테롤 농

도는 정상이거나 증가하며, LDL-콜레스테롤 농도는 감소하거나 정상

임. Ⅰ형 고지단백혈증은 일차적으로는 lipoprotein lipase의 결핍

과 아포 C-Ⅱ의 결핍으로 오며, 이차적으로는 전신성 홍반성 난창

시 나타남.

제 Ⅱa형 : LDL-콜레스테롤 농도의 증가로 혈중 콜레스테롤 및 LDL-콜레스테롤

농도가 증가하며, 총콜레스테롤 수치는 정상임. 가족성 고콜레스테

롤혈증에서 나타나며, 이차적으로는 갑상선 기능저하증이나 신증후

군 시 나타남.

제 Ⅱb형 : LDL과 VLDL-콜레스테롤 농도의 증가로 LDL-콜레스테롤과 총콜레스

테롤 수치가 모두 증가함. 임상에서 흔히 나타나는 대부분의 고콜

Page 4: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 427 -

레스테롤혈증과 혼합형 고지혈증이 여기에 속함. 이차적 원인으로

는 신증후군, 당뇨 또는 피임약 사용 시에도 제 Ⅱb형 고지혈증이

나타날 수 있음.

제 Ⅲ형 : Chylomicron이나 VLDL 잔여 물질의 증가로 중성지방 농도가 증가하

며, 혈중 콜레스테롤 농도는 상승하나 LDL-콜레스테롤 농도는 감소

하거나 정상임. 이차적으로 갑상선 기능저하, 당뇨병, 그리고 비만

시에도 제 Ⅲ형의 고지혈증이 유발될 수 있음.

제 Ⅳ형 : VLDL의 증가로 중성지방 농도의 상승이 관찰되며, 임상에서 흔히 나

타나는 대부분의 고중성지방혈증이 여기에 속한다. 혈중 콜레스테롤

농도는 약간 증가하거나 정상임. 가족성으로 오는 외에 당뇨병, 비

만, 신부전 시 나타날 수 있으며, 과음을 하는 사람들에게서 흔히

나타남.

제 Ⅴ형 : Chylomicron과 VLDL이 증가하므로서 혈중 중성지방 농도가 증가함.

Table 3. WHO의 분류법에 따른 고지혈증의 분류(출처: WHO 분류법)

고지혈증의 분류

형 태증가하는

지단백

지질농도식이성 요인 내적 요인 발 증콜레스

테롤TG

제Ⅰ형 Chylomicron↑ ↑ ↑

↑고지방식 LPL 결핍 > 13세

제Ia형LDL ↑ ↑

↑ 고열량식,

고포화 지방식

LDL수용체이상/

LDL합성항진

> 30세

제Ⅱb형 LDL, VLDL ↑ ↑ ↑ ↑ 고열량,

고당질식

LDL수용체이상/

VLDL및LDL합성항진

> 30세

제Ⅲ형 IDL ↑ ↑ ↑ ↑ 고지방식,

고당질식

Apo E 이상으로

간에서IDL결합저하

성인

제Ⅳ형 VLDL ↑ ↑ ↑ 고당질식 VLDL 합성항진

/대사 장애

성인

제Ⅴ형 Chylomicron

VLDL

↑ ↑ ↑

고열량식,

고지방식

VLDL 합성항진

Chylomicro 및

VLDL 대사장애

성인

(3) 고지혈증 관련 지단백질의 대사과정

식품으로 섭취된 지질이 체내에서 흡수, 이동 및 대사되는 과정이 Fig. 1에 도식

화되어 있다.

Page 5: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 428 -

Fig. 1. Metabolism of plasma lipoproteins.

CM: chylomicron, TG: triacylglycerol, VLDL: very low density lipoprotein,

IDL: intermediate density lipoprotein, LDL: low density lipoprotein, C:

cholesterol, CE: cholesterol esters, LPL: lipoprotein lipase, LCAT:

lecithin cholesterol acyltransferase. ApoA, apoB-48, apoB-100, apoC-Ⅱ, and

apoE are proteins found as specific components of plasma lipoproteins.

① 소장으로부터 킬로마이크론의 형태로 임파관으로 흡수된 중성지질 (TG)은 킬

로마이크론 (CM) 표면의 apo C가 지방세포와 근육세포의 모세혈관을 둘러싸는

내막세포에 부착된 지단백 지방분해효소 (LPL)를 활성화해 CM내의 TG를 분해

하고 유리지방산을 방출시킴. 방출된 지방산은 근육세포나 지방세포에 들어가

서 산화되거나 나중에 사용되기 위해 다시 에스테르형인 TG로 전환되어 각조

직에 저장됨.

Dietary lipids

Small intestine

Nascent CM

TG

ApoB-48

Tissues eg. Adipose

TG

ApoB-48ApoE

ApoC Ⅱ

C, CE

ApoB-48ApoE

CM

CMR

TG

ApoB-100ApoE

ApoC Ⅱ

VLDL

CE

ApoB-100

LDLCE

ApoAApoE

ApoC Ⅱ

HDL

TG

ApoB-100ApoE

ApoC Ⅱ

IDLApoA

ApoE

ApoC Ⅱ

Nascent HDL

Extra hepatic tissue

FFA

TG

LPL

LPL

C

LCAT

CETP

LPL

혈관의대식세포와결합

하여혈관속에축적(거

품세포형성)

CHD risk

HMGCoA

Liver

1

7

6

5

4

32

LDL receptor

CMR receptor LPL

HDL receptor

LCAT

8

Dietary lipids

Small intestine

Nascent CM

TG

ApoB-48

Tissues eg. Adipose

TG

ApoB-48ApoE

ApoC Ⅱ

C, CE

ApoB-48ApoE

CM

CMR

TG

ApoB-100ApoE

ApoC Ⅱ

VLDL

CE

ApoB-100

LDLCE

ApoAApoE

ApoC Ⅱ

HDL

TG

ApoB-100ApoE

ApoC Ⅱ

IDLApoA

ApoE

ApoC Ⅱ

Nascent HDL

Extra hepatic tissue

FFA

TG

LPLLPL

LPLLPL

C

LCATLCAT

CETPCETP

LPLLPL

혈관의대식세포와결합

하여혈관속에축적(거

품세포형성)

CHD risk

HMGCoA

Liver

11

77

66

55

44

3322

LDL receptor

CMR receptor LPLLPL

HDL receptor

LCATLCAT

88

Page 6: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 429 -

② 결과적으로 생겨난 킬로마이크론 잔존물 (CMR)은 간으로 가서 간세포 표면에

있는 수용체 (CMR receptor)를 경유하여 세포내로 함입된 후 지방산과 콜레스

테롤 등으로 분해됨. 간 세포내에서 다시 지방산과 과잉의 탄수화물을 이용하

여 TG를 생합성함.

③ 간세포 내에서 TG는 콜레스테롤, 인지질 및 여러 아포지단백질과 함께 VLDL을

구성하여 혈액으로 방출된 후, LPL에 의해 분해됨. 중심부의 TG의 분해로

VLDL의 크기는 점점 작아지나 밀도는 커짐 (IDL은 VLDL이 LDL로 전화되는 중

간형태임).

④ VLDL (또는 IDL)의 TG는 LPL에 의해 분해되고, HDL의 CE는 CETP (cholesterol

ester transfer protain)에 의해 VLDL로 이동됨. 또한 유리 콜레스테롤은

LCAT에 의해 지방산과 결합하여 CE로 전환되면서 VLDL의 중심은 점차 TG에서

CE로 바뀌고, VLDL표면의 아포지단백 (apo C와 apo E)은 HDL로 이동하면서 결

국 VLDL 표면에는 apoB-100만 남게 되어 LDL (apoB-100을 지닌 CE의 운반체)

로 전환됨.

⑤ LDL의 2/3는 수용체 매개 경로에 의해 처리됨. LDL은 간이나 간이외의 조직에

apoB에 대한 수용체가 있는 경우 세포내로 함입되고, 세포내에서 LDL에 의해

운반된 CE는 가수분해되어 콜레스테롤을 방출하여 세포내에서 재이용됨.

⑥ 혈액내의 LDL농도가 너무 높거나, 산화된 LDL은 LDL수용체 비의존성 경로에

의해 처리됨. 즉 망상체 조직의 대식세포와 결합하여 세포내로 들어온 CE는

과잉으로 축적되어 거품세포를 형성하고, 이는 동맥경화증의 주범이 되는 플

라그성분이 됨.

⑦ 정상상태일경우 조직에서 LDL로부터 얻은 만큼의 콜레스테롤은 다시 혈액으로

배출되고, 이 콜레스테롤은 HDL입자에 부착되면서 LCAT의 도움으로 CE로 전환

됨. 그 후 HDL의 CE는 콜레스테롤 에스테르 전이단백질 (CETP)의 작용으로 다

시 VLDL IDL로 이동되고, 다시 LDL로 전환되는 고리를 이루며, 최종적으로는

간으로 보내져 결국은 담즙으로 배설됨. 이렇게 말초로부터 간으로 콜레스테

롤을 전송하는 기구를 콜레스테롤을 전송하는 기구를 콜레스테롤 반송체계

(reverse cholesterol transport system)‘ 라고 부름.

Page 7: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 430 -

☞ A pathway 증가 ⇒ Hypercholesterolemia

식이적 요인이나 유전적 요인, 비만등의 질병으로 인해 간의 VLDL 입자가

과생산되어 방출될 경우 혈중에 VLDL이 증가하고, 결과적으로 LDL-C도 증

가하므로 혈중 콜레스테롤의 농도가 증가함. 이때 간의 LDL 수용체의 LDL

clrearance capacity가 혈중의 LDL-C 농도에 비해 작게 되고, 간으로

uptake되지 못하는 LDL-C의 증가로 고콜레스테롤혈증이 발생하게 됨. 그러

므로, 간으로부터의 VLDL방출이 증가되거나, LDL 수용체가 발현이 유전적

으로 안되거나, 발현정도가 낮을 경우 고콜레스테롤혈증의 원인이 되는 것

임.

☞ B pathway 차단 및 감소 ⇒ Hypertriacylglycemia

혈중 TG를 다량 함유하고 있는 VLDL입자가 순환하면서 지단백분해효소(LPL)

에 의해 각 조직에 유리지방산을 방출시키는 동시에 HDL과 LCAT의 도움으로

중심이 점차 TG에서 CE로 바뀌게 되는데, 이과정이 여러 가지 요인에 의해

차단될 경우, 혈중 VLDL의 농도가 증가하여 고중성지방혈증이 유도되는 것

임. 이 B pathway를 차단하는 요인으로는, 유전적인 TG 대사의 문제, 인슐

린 비의존성 또는 인슐린 의존성 당뇨, 신장의 이상, 고칼로리의 식이, 고

당질 식이, 고알코올 섭취등을 들 수 있음.

2 . 고지혈증 관련 지표의 정의

(1) 지단백질 입자의 용어 설명

가. 킬로마이크론 (Chylomicron)

① 정의 : 식이지방이 장에서 흡수된 후 소장세포에서 Chylomicron 지단빅질을

형성하어 혈장으로 분비됨.

② 주요 기능

식이지방(중성지질), 콜레스테롤 및 다른 지용성 화합물들이 소장에서 흡수된

후 대사나 저장을 위해 신체의 다른 부분으로 운반되는 대사경로에서 중요한

운반체기능을 담당함. 정상 조건 하에서 킬로마이크론은 혈액을 순환하는 동안

지단백질 지방분해효소와 간의 지방분해효소의 작용을 받아 중성지방 함량이

현저히 감소하게 됨. 이러한 과정을 거쳐 중성지방이 감소된 입자를 킬로마이

크론 잔류입자(킬로마이크론 remnant)라 부르며, 이 입자는 순화과정동안 간으

로 이용되어 빠르게 제거됨.

Page 8: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 431 -

③ 구조

킬로마이크론 입자는 모든 지단백 입자 중 가장 크며, 이 입자의 중심부분은

주로 중성지방과 소량의 콜레스테릴 에스테르로 구성되어 있음. 입자 표면에는

인지질, 아포지단백, 유리 콜레스테롤 등으로 이루어져 있음.

④ 주요 아포지단백 : apo B-48로 소장에서 유래됨.

나. 초저밀도지단백 (VLDL)

① 정의 : 간에서 생성되는 중성지방이 풍부한 입자. 간에서 처리된 킬로마이크

론 잔류입자의 중성지방과 간에서 내인적으로 합성된 중성지방이 VLDL

지단백질 중성지방의 근원이 됨.

② 주요 기능

순환과정에서 지방분해효소의 작용을 받아 중성지방 함량이 감소되나, 지방분해

효소의 작용 후에는 킬로마이크론과 상이한 대사경로를 거침. VLDL입자는 대사

과정에서 중성지방의 함량이 감소되면서 일부 아포지단백성분 이동이 일어나며

중성지방이 풍부한 입자에서 콜레스테롤이 풍부한 입자로 전환되어 최종적으로

LDL로 전환됨.

③ 구조 : 중성지방 비율만 좀더 적을 뿐 킬로마이크론과 구성성분이 비슷하며,

아포지단백의 함량 및 아포지단백의 합성조직에 있어서 킬로마이크론

과 차이가 있음.

④ 주요 아포지단백 : apo B-100 과 apo E

다. 저밀도지단백 (LDL)

① 정의 : 순환과정에서 콜레스테롤을 운반하는 주요 지단백질 입자로서, LDL-콜

레스테롤의 수준은 동맥경화발생률과 양의 상관관계에 있음.

② 주요 기능

혈액 중의 LDL은 1) 조직의 막 수용체에 의존하는 대사경로, 또는 2) 수용체에

의존하지 않는 대사경로를 통해 제거될 수 있음. 막수용체를 매개로 하여 LDL

입자가 조직으로 흡수되는 과정은 콜레스테롤 생합성시 속도조절효소로 작용하

는 HMG-CoA reductase의 저해를 유도하며, 이것은 결과적으로 조직의 내인성

콜레스테롤 합성을 감소시키는 작용기전이 됨. 이러한 일련의 시스템은 세포의

콜레스테롤 수요를 충족시키면서 동시에 세포내 과량의 콜레스테롤 축적을 방

지하는 균형을 유지하는데 관여함. 그러나 이와 같은 균형이 빈번히 깨어질 경

우 여러 가지 동맥경화가 유발될 수 있음.

③ 주요 아포지단백 : apo B-100

Page 9: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 432 -

라. 고밀도지단백 (HDL)

① 정의 : 킬로마이크론 잔류입자의 표면으로부터 그 구성성분을 제공받는 지단

백입자로서 밀도가 가장 높은 지단백질임.

② 주요 기능

콜레스테롤 역수송에 관여하며, 따라서 HDL-콜레스테롤 농도는 동맥경화발생 위

험성과 역상관관계를 가짐. 이 과정은 말초조직의 콜레스테롤이 간으로 이동되

어 대사되거나, 체외로 배설되는 유일한 대사경로임.

(2) 콜레스테롤 대사관련 효소

가. HMG-CoA reductase(3-hydroxymethyl-3-glutaryl-(HMG)CoA-reductase)

① 의의 : 콜레스테롤 생합성과정의 rate-limiting enzyme(율속 효소).

② 기능

HMG-CoA를 mevalonate로 변환시키는 반응을 촉매하며, 음성 되먹이기전

(feedback inhibition)의 일환으로 최종산물인 콜레스테롤, 그리고 중간대사물

인 25-OH-cholesterol에 의해 조절됨. 콜레스테롤 항상성 기전을 제공함.

③ 기전

세포내 콜레스테롤 함량이 증가되면 이를 감지하는 SREBP의 매개에 의해 HMG

CoA reductase 활성이 저해됨.

④ 해석

간조직 HMG CoA reductase 활성의 감소 → 혈중 콜레스테롤농도 저하효과가 있

는 것으로 판단 가능함.

나. LCAT (Lecithin; cholesterol acytransferase)

① 의의 : 간에서 합성되어 혈장으로 방출되며, 혈장 콜레스테롤의 에스테르화반

응을 촉매하는 효소.

② 기능

HDL 표면에 붙어있는 친수성의 유리 콜레스테롤을 에스테르화하여 이를 HDL의

중심에 축적시키고, 간으로 반송되도록 함. ACAT의 경우 acyl CoA를 사용하여

cholesterol ester를 형성하는 한편, LCAT은 HDL 표면에서 작용하는 것이 특징

임. 즉, LCAT은 HDL 표면에 존재하는 인지질(lecithin)의 가운데 지방산을 유리

시켜 free cholesterol의 에스테르화에 이용함.

③ 기전

결핍시 free cholesterol을 에스테르화하지 못하여 free cholesterol과

lecithin의 지단백질 분획이 축적되고, HDL-cholesterol이 감소되는 경향을 보

Page 10: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 433 -

임. HDL은 간 이외의 조직에서 유리 cholesterol을 받아들여 LCAT반응으로 에스

테르화하고 간으로 수송하는 수송체 역할을 함. 간에서 HDL cholesterol은 다른

지단백질의 cholesterol 보다 더 효율적으로 담즙산으로 전환됨. HDL(HDL2) 농

도와 동맥경화 발생 빈도는 반비례관계에 있음.

④ 해석

간조직 LCAT 활성의 증가 → 혈중 콜레스테롤농도 저하효과가 있는 것으로 판단됨.

다. ACAT(acyl-CoA; cholesterol acytransferase)

① 의의 : 체내 콜레스테롤 저장에 관여하는 효소.

② 기능

Free cholesterol에 acyl-CoA를 연결하여 cholesterol ester를 형성하고, 조직

에 cholesterol ester를 축적시킴. 일반적으로 고콜레스테롤식이를 섭취하면

ACAT활성이 증가되는 경향을 보임.

③ 해석

간조직의 ACAT 활성 감소 → 혈중 콜레스테롤농도 저하효과가가 있는 것으로 판단

라. LPL (lipoprotein lipase)

① 의의 : 주로 지방조직과 골격근에서 합성되는 지단백질 분해효소로서 이 기관

의 모세혈관 내피세포 표면에 존재함.

② 기능

중성지방을 많이 함유하는 지단백(킬로마이크론과 VLDL)을 가수분해하여 지방산

을 유리시키고 세포내로 함입시킴. 즉, 이 효소는 킬로마이크론의 중성지방을

가수분해하여 유리지방산으로 유리시키는 과정을 촉매함. 그 결과 대부분의 유

리지방산들은 주변의 지방세포로 흡수된 후 중성지방으로 재합성되어 저장됨.

골격근의 모세혈관에서 유출된 유리지방산들은 에너지를 내는데 이용됨.

③ 기전

Apo CⅡ에 의해 활성화되는 LPL이 정상적으로 기능을 하면, 킬로마이크론에 있

는 대부분의 중성지방은 가수분해됨. LPL 활성이 감소되거나, 상실되는 경우,

혈장에 킬로마이크론이 축적됨.

마. 7α -hydroxylase

① 의의 : 체내 콜레스테롤의 배출기작에 관여함.

② 기능 : 간에서 콜레스테롤을 bile acid로 전환시키는 과정을 촉매하는 효소로

담즙산 생합성 과정의 율속효소임.

Page 11: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 434 -

③ 해석 : 7α -hydroxylase 활성 증가 → 혈중 콜레스테롤 저하효과가 있는 것으

로 판단됨.

3. 고지혈 조절 관련 표준시험법의 예시

※ 고지혈 조절 기능성 평가는 반드시 동물 또는 인체에서 실시되어야 하며, in

vitro 연구는 기능성식품소재의 스크리닝 차원에 국한하여 사용하는 것이 바

람직함.

(1) 동물실험의 표준시험법

가. 실험설계

고지혈 조절 관련 기능성 평가를 위한 동물실험의 표준시험법을 Table 4에 요약

제시하였음.

Table 4. 고지혈 조절 관련 동물실험의 표준시험법 예시

항 목 권장 표준시험법

(1) 대상물질의 형태 원료 성분, 최종배합물, 또는 최종제품

(2) 실험동물 5 -8 주령의 수컷 rat (Wistar or SD)

(3) N수 8 마리

(4) 실험군

정상군

고지혈대조군

실험군(용량 별 2-3개)

(5) 기본실험식이 AIN-76 조성을 기본으로 modified된 식이

(6) 콜레스테롤

첨가농도

저농도 : 0.5 %

고농도 : 1-1.5 %

(7) 사육기간 5주 (4주-6주)

(8) 식이섭취방법 자유급식(ad libitum)

(9) 희생 전 측정항목 식이섭취량(daily)

체중변화량(weekly)

(10) 공복유도 12-24시간

(11) 시료채취

plasma 혹은 serum (EDTA/heparin)

간(간무게 측정)

대변(3일간)

대상물질의 형태 : 원료성분, 최종배합물 및 최종제품

Page 12: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 435 -

실험동물 : 실험동물의 species는 문헌조사결과 빈도수가 가장 높았던 rat이 적

당하며, strain으로는 Wistar 또는 SD rat가 적절함. 또한 수컷으로 5-8주령 성

장기의 rat이 바람직함.

☞ Rat의 경우 다른 specres에 비해 고지혈증 유도가 어렵고 콜레스테롤 대사조

절이 사람과 다르게 나타나는 특성을 나타내는 것으로 알려져 있으나, 고지혈조

절 기능성 평가를 위한 biomarker에 국한하여 실험하는 경우에는 결과해석에 문

제가 없는 것으로 평가됨.

N수 : 군당 N 수는 통계적 유의성을 나타낼 수 있는 숫자로 정하는 것이 일반적 원

칙임. 통계적 유의성을 나타낸 연구의 대부분(62%)이 군당 6-10마리의 실

험동물을 사용하였고, 따라서 8마리가 권장됨.

실험군 : 무작위 이중 맹검법에 의하여 위약군과 실험군으로 나누어 평가하고,

실험군의 경우 실험물질의 투여용량을 2-3개정도로 설정하도록 권장함.

기본실험식이

문헌조사 결과 lab chow 사용빈도가 가장 높게 나타나고 있으나, 이는 실험물질

을 첨가하거나 식이를 제조하는데에는 부적합한 것으로 생각됨. AIN-76 조성은

지방급원으로 corn oil을 사용하는 한편, AIN-93 조성은 soy bean oil을 사용하

는데, soy bean oil은 그 자체로 혈중 지질 농도를 사용하고 낮추는 효과가 있

음. 아울러 한국인의 경우 고탄수화물 식이로 인한 hypertriglyceridemia가 흔

하게 나타나므로 이와 유사한 고지혈증을 유도하기 위해서는 sucrose의 함량이

높은 AIN-76을 이용하는 것이 바람직함.

Table 5. Composition of AIN 76 and AIN-93GAIN-93G

AIN-76 AIN-93G

Casein 200 200

Corn starch 150 397.486

Dyetrose - 132

Sucrose 500 100

Cellulose 50 50

Corn oil 50 -

Soybean oil - 70

Mineral mix 35 35

Vitamin mix 10 10

Choline bitartrate 2 2.5

DL-methionine 3 -

L-Cystine - 3

t-Butylhydroquinone - 0.014

Total 1000 1000

Page 13: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 436 -

고지혈증 대조군의 유도

① 고지혈증 유도를 위한 콜레스테롤 첨가농도는 저농도 수준에서는 식이의

0.5%, 그리고 고농도 수준에서는 1-1.5%가 권장됨.

☞ 문헌분석결과에 의하면, SD rat의 경우 콜레스테롤 첨가량을 식이의 1.0% 이

상 첨가할 경우 0.5-1.0 %인 경우에 비해 혈중 콜레스테롤 농도가 더이상 증가하

지 않는 것으로 나타났으므로, 콜레스테롤을 0.5-1.0%수준으로 식이에 첨가할 경

우 효율적으로 고지혈을 유도할 수 있을 것이라 사료됨. 반면 같은 species라도

Wistar rat의 경우는 식이의 0.5-2.0 % 내에서 콜레스테롤 첨가량을 증가시킬 수

록 혈중 총콜레스테롤 농도가 증가하는 것으로 나타남.

② 본 연구팀은 선행연구(이여진 et. al, 2003; 박진영 et. al, 2003)에서 현대

인의 반건강상태를 나타내는 영양불균형 동물모델을 개발하여 생식의 혈중 지

질농도 및 항산화체계 개선의 효과 평가에 성공적으로 이용한 바 있음. 건강

기능식품은 건강인 및 경계역의 반건강인을 섭취대상으로 한 식품이란 점을

감안할 때 영양불균형식이 역시 고지혈 조절 기능성 평가를 위한 동물실험의

대조군으로 사용하기에 적합한 것으로 생각됨. 본 연구팀의 선행연구에서 개

발 이용된 영양불균형대조식이의 criteria는 다음과 같음.

※ 영양불균형대조식이는 일반대조식이와 동일하되 지질급원을 lard와 soybean

oil의 비율이 8 : 2가 되도록 조절하였고, 1%(wt/wt) 콜레스테롤을 포함하였으

며, cellulose 함량을 AIN-93G 식이조성의 60% 수준으로 공급하였다. 또한 상습

적인 음주와 함께 콜레스테롤 함량이 높은 식사를 하면서 미량영양소 및 섬유소

섭취가 부족한 현대인의 영양불균형 상태를 유도하기 위해 AIN-93G 식이조성의

75%에 해당하는 양만큼의 비타민과 무기질믹스를 첨가하고, 일반 수돗물 대신

0.5% 에탄올이 첨가된 식수를 공급하였다.

사육기간

사육기간은 문헌조사결과 4-6주의 빈도수가 가장 높았고, 그 기간 내에 고지혈

유도가 효과적으로 나타났으므로 5주가 적당할 것으로 사료됨.

식이섭취 방법

문헌조사결과 많은 연구자들이 실험식이 섭취방법으로 자유급식방법을 채택하였

음. 스트레스를 줄이고 가장 자연스럽게 식품성분을 섭취할 수 있을 뿐 아니라,

고지혈 유도 및 실험물질의 효능 입증에 문제점이 문헌에서 발견되지 않으므로 건

강기능성식품의 기능성 평가를 위한 식이섭취 방법으로 자유급식방법을 권장함.

Page 14: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 437 -

희생 전 측정항목

실험기간동안 일일 식이섭취량과 매주 체중변화량을 측정하는 것이 필수적함.

일일 식이섭취량은 매일 같은 시간에 측정하고, 체중 측정시 사료통을 제거하고

1시간이 지난 후 측정하여 갑작스런 식이섭취로 인한 체중 측정의 오차를 줄이

도록 함.

공복유도

희생 전 공복유도시간은 문헌 조사결과 가장 빈도수가 높게 나타난 12시간을 권

장함.

시료채취

고지혈 유도 및 실험물질의 입증 실험에서 희생 시 채취해야 할 시료로는 혈액,

간, 대변이 있으며, 혈액은 plasma나 serum의 형태로 채취하며 항응고제로 EDTA

나 heparin을 권장함. 간 채취은 무게를 측정하고, 대변은 실험사육 중간, 혹은

희생 전 3일동안 metabolic cage에서 사육하면서 채취함.

나. 분석 항목

분석항목은 고지혈 조절유형에 따라 선택 가능하며, 분석방법은 표시기능에 적합

해야 하며 전문학술지에서 인정하는 방법에 준함. 바이오마커 항목은 고지혈 조

절 관련 일반표지자와 고지혈 조절 관련 작용 메커니즘을 규명하기 위한 표지자

로 분류하여 제시함.

고지혈 조절 관련 표지자

고지혈 조절 관련 일반 표지자로는 혈중 지질농도의 변화, 간조직내의 지질농도

의 변화 및 간기능지표인 GOT, GPT 농도를 측정함. 시험자의 편의를 위해 주요

바이오마커(필수 측정항목)와 보조 바이오마커(선택 측정항목)로 제시함(Table

6).

고지혈조절 관련 작용 메커니즘 규명을 위한 표지자

고지혈조절 관련 작용 메커니즘을 규명하기 위한 표지자로는 지질대사관련 효

소, fecal sterol 등이 이용 가능함 (Table 7).

Page 15: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 438 -

Table 6. Biomarkers for the hyperlipidemic action of health functional

foods.

측정 시료 바이오마커 분석 항목 분석방법

Blood

(Lipid)

필수 바이오마커

Triglyceride mannual kitTotal cholesterol mannual kitHDL-cholesterol mannual kitLDL+VLDL

cholesterolcalculation

보조 바이오마커

Free cholesterol mannual kitCholesterol ester mannual kitFree fatty acid mannual kitPhospholipids mannual kit

Liver

(Lipid)

필수 바이오마커

Triglyceride mannual kitTotal cholesterol GCTotal lipids Folch법에 의한 지질

추출 후 무게 측정

보조 바이오마커

Free cholesterol mannual kit

Cholesterol estermannual kit

gas chromatographyPhospholipids mannual kitFree fatty acid mannual kit

간독성 필수 바이오마커GOT mannual kitGPT mannual kitLiver weight

Table 7. Biomarkers for the mechanism of hypolipidemic action of health

functional foods.

기전 분석항목 분석방법

지질대사관련

효소

Activity / Gene

expression

HMG-CoA reductase Isotope 방법

LCAT (Lecithin; cholesterol acyltransferase) Isotope 방법

ACAT (Acyl-CoA;cholesterol acyltransferase) Isotope 방법

LPL (Lipoprotein lipase) Isotope 방법

7α -hydroxylase Isotope 방법

CETP(Cholesterol ester transfer protein) Isotope 방법

Feces Sterol

배설량

Neutral sterol

Acidic sterol

GC

효소법

Page 16: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 439 -

(2) 인체시험 표준시험법

가. 실험설계

고지혈 조절 관련 기능성 평가를 위한 인체시험 표준시험법이 Table 8에 요약제

시되어있음.

Table 8. 고지혈 조절 관련 인체시험 표준시험법의 예시

항 목 권장 표준시험법

(1) 대상자

40-60세의 남/여

정상인 또는 고지혈 경계역자 (-239 mg total

cholesterol/dL)

(2) 군당 피험자수 74-76쪽 참조

(3) 실험군 무작위 이중 맹검법위약군

실험군 (용량 별 2-3군)

(4) 투여량 및 투여방법

동물실험에서 사용한 실험식이의 단위열량 당

기능성식품성분의 함량을 이용하여 환산하는

방법

동물의 단위체중 당 섭취량을 이용하여 환산

하는 방법

(5) 투여기간 49-56일 (28-112일)

(6) 관찰항목,

시험검사항목 및

관찰검사법

대상자의 체위 측정

혈액학적혈액생화학적 검사

시기별 방문계획, 시험물질 제공 및 순응도

검사

(7) 공복유도 12시간

(8) 시료채취 plasma (EDTA/heparin) 혹은 serum

대변

(9) 기타

시험식품 복용시 주의사항

중지 및 탈락 기준

피험자의 안전 보호를 위한 안전성의 평가기

준, 평가방법 및 보고방법

Page 17: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 440 -

대상자

40-60세의 정상인 또는 혈중 총콜레스테롤 농도가 정상인과 약물치료 대상자의

중간(-239 mg/dl)에 위치한 남/여를 시험대상자로 선정함.

☞ 건강기능식품은 원칙적으로 환자를 대상으로 하는 것이 아니므로 고지혈조절

기능성 평가를 위한 연구대상자는 고지혈환자가 아니어야 함. 문헌을 통해 살펴

본 결과, 대상자의 혈중 지질농도가 높은 경우 정상 혈중 지질농도를 지닌 대상

자에 비해 실험물질 투여시 혈중 지질농도의 변화폭이 1.5-4배 정도 더 큰 것으

로 나타났음.

※ 피험자 제외기준

① 임산부, 수유부, 노약자, 그리고 적당한 피임을 하지 않는 가임여성

② 당뇨병, 간질환, 고혈압, 간질, 알코올 중독, 신경질환, 약물남용, 정신병,

췌장염, 암 등 전문가가 연구에 제외시켜야 한다고 인정하는 환자

③ 동반질환이 있어 생물학적 조절제, 면역 조절제, 세포 독성제, 전신성 부신

피질 호르몬제를 투여받고 있는 환자

④ 혈청 크레아티닌이 정상 상한치의 1.5 배를 초과하는 신기능부전 환자

⑤ 체중지수 [BMI = 체중 (kg)/신장 (m2)]가 30 이상인 자

⑥ 연구자의 판단에 의해 연구대상자로 부적합한 환자

군당 피험자수

군당 N수는 실험의 목적이나 실험설계에 영향을 받으므로 일률적으로 정할 수는

없으나, 통계적으로 유효한 결과를 얻기 위해서는 N수의 최저치를 제시해 주는

것이 바람직함. 따라서 통계학에서 사용하고 있는 sample size 결정법에 조사대

상 논문들에서 얻은 각 지표의 결과수치를 적용하여 계산한 군당 N수를 예로 제

시하고자 함.

① Sample size determination for tests between two independent sample means

(two-tailed)

적합한 sample size를 결정하는 것은 type II error (β , 즉 null hypothesis

를 reject 해야하나 accept 하는 경우를 말함)를 생기지 않도록 하기 위해서

필수적인 과정임. Power는 1-β 를 의미하는 것으로 예를 들어 power가 0.8 즉

80% 란 것은 실제로 차이가 있는 경우 그 차이를 detect할 수 있는 확률이 80%

란 것을 의미함. 연구목적과 방법에 따라 다양한 power analysis 방법이 존재

하나, 그 중 2개의 독립 무작위 시험군 (two independent random sample)에 대

한 sample size를 구하는 예는 다음과 같음.

Page 18: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 441 -

Formula : N = 4S2(Zcv + Zpower)2 / D2

N= the sample size estimate

Zcv=Z critical value for alpha (.05 alpha has a Zcv of 1.96)

Zpower=Z value for 1-beta (.80 power has a Z of 0.842)

s=standard deviation

D=the expected difference between the two means

② 결정 요인

- Significance

통계적으로 유의한 차이를 발견할 확률로 α 값은 null hypothesis를 reject할

확률 (실제로는 null hypothesis가 accept 되어야함)을 말하며, 대개 α 값은

0.05 (5%)를 사용한다. α 값을 적게 할수록 필요한 sample 수는 증가함.

- Statistical power (1-β )

통계적으로 유의한 차이가 실제로 존재할 때 그 차이를 detect할 수 있는 확률

을 말하며 대개 0.8 (80%)를 사용함.

- Expected difference (effect size)

2개의 독립변수 간에 존재할 것으로 생각되는 변수 크기의 차이를 말하며

pilot study나 문헌조사 등을 참고하여 결정함.

- Variability in the population

Sample 내에 존재하는 variability로 effect size에서와 마찬가지로 pilot

study나 문헌조사 등에 의해 결정되며, 대개 standard deviation을 이용함.

ex) 계산과정의 예

Table 9. Blood lipid concentration of control and test group (문헌에 보고된

실험데이터 예)

TG (n) TC (n) HDL-C (n) LDL-C (n)

1America

white

Contro

l

1.62±0.17

(3)

6.00±0.03

(2)

1.18±0.07

(3)

3.80±0.51

(3)(Patient,

50-60 y)Test

1.47±0.23

(6)

5.57±0.28

(6)

1.32±0.15

(6)

3.60±0.26

(7)

2European

white

Contro

l

1.90±0.54

(9)

6.79±0.57

(8)

1.49±1.18

(8)

4.10±1.59

(8)(Patient,

50-60 y)Test

1.80±0.64

(18)

6.36±0.59

(14)

1.22±0.44

(14)

4.22±0.52

(14)

3 OrientalContro

l

2.60±1.07

(3)

6.24±0.71

(3)

1.26±0.38

(2)

4.20±0.57

(2)(Patient,

50-60 y)Test

2.18±0.96

(5)

5.77±0.72

(5)

1.23±0.30

(4)

3.66±0.58

(3)

Page 19: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 442 -

① 각 변수의 의미는 다음과 같음.

d1= |control 1 - test 1|

d2= |control 2 - test 2|

d3= |control 3 - test 3|

② N수를 결정하기 위해, 주어진 Table X. 데이터의 TG 농도를 수식에 代入하였

음.

d1 = |1.62 - 1.47|= 0.15

d2 = |1.90 - 1.80|= 0.1

이므로, 주어진 방정식에 代入하면,

d3 = |2.60 - 2.18|= 0.42

∴ N = 18.96

유사한 방법으로 콜레스테롤 농도를 위의 수식에 대입하여 다음의 N수를

얻었음.

<예시> N수 (인체시험)

Age Sex Group TG TC HDL-C LDL-C

50-60 Both Patient 18.02 16.1 22.09 19.24

따라서 4개의 Factor (TG, TC, HDL-C, LDL-C) 모두를 만족하는 N/group 수는

22-23명임.

실험군

실험군을 설정시에는, 되도록 무작위 이중 맹검법에 의하도록 권하며 위약군과

실험군으로 나누어 비교 평가하고, 실험군의 경우 실험물질의 투여용량을 2-3개

정도로 설정하도록 권장함.

Page 20: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 443 -

투여량 및 투여방법

섭취량을 제안하기 위해서는 기능성을 나타내는 유효함량에 관한 과학적 근거자

료가 제시되어야 하며, 이 유효농도(함량)가 독성시험자료에 근거하였을 때 안

전한 섭취범위에 속하여야 할 것임.

만약 인체시험을 토대로 기능성평가와 유효함량이 결정된 경우에는 위와 같은

기준에 준해 그대로 권장섭취량으로 적용할 수 있으나, 동물실험자료를 제출한

경우에는 animal-to-human extrapolation이 적절하게 이루어져야 할 것으로 생

각됨.

이때 주로 사용하는 방법으로 다음의 두가지를 제시할 수 있음, 앞으로 이에 대

한 많은 연구검증을 거쳐 가장 합리적인 방법이 도출되어야 할 필요성이 시급하

며, 현 시점에서는 영양학적 측면에서, 그리고 건강기능식품이라는 측면에서 ①

보다는 ②의 방법이 권장됨.

① 동물의 단위체중 당 섭취량을 이용하여 환산하는 방법

② 동물실험에서 사용한 실험식이의 단위열량 당 기능성식품성분의 함량을 이용

하여 환산하는 방법

예) 토마토 lycopene의 항염증 효능 평가

쥐에서 20 mg/kg diet 의 수준으로 보충하여 섭취시켰을 때 효능이 입증됨.

그렇다면 인체에서 효능을 보기 위하여 권장되는 섭취량은?

쥐는 하루에 약 20 g의 사료를 섭취하고 이는 약 80 kcal에 해당함.

보충수준인 20 mg/Kg diet = 0.4 mg/20g = 0.4mg/80 kcal

= 0.52mg/100 kcal

성인남자의 평균 열량권장량은 1일 2500 kcal 이므로 동물실험에서 제시된

유효농도에서 유추하면 0.52 mg x 25 = 13 mg 을 섭취하도록 권장함.

따라서 토마토에서 제조한 lycopene 정제는 그 순도을 고려하여 권장섭취량을 결정

할 수 있음.

투여기간

문헌조사 결과 인체시험에서 통계적 유의성이 나타난 고지혈 조절 관련 시험의

투여기간은 49-56일이 가장 많이 사용되었음.

Page 21: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 444 -

나. 관찰항목, 시험검사 항목 및 관찰검사법

대상자의 체위 (baseline lab data) 측정

① 신장

② 체중 : 체중은 영양판정에 가장 많이 사용되는 지표로 단백질, 지방, 수분과

뼈의 무기질량의 합에 의한 결과를 반영하는 지표임.

③ BMI : 체지방과 상관관계가 높으며 비만판정의 지표로서 가장 널리사용되는

판정지수임. BMI 지수 [BMI = 체중(kg) / 신장(m)2]에 의한 비만판정

은 Table 10와 같음.

Table 10. BMI에 의한 성인의 비만 판정

BMI

(kg/m2)구 분

<20 마름(건강이상 가능)

20-25 바람직한 체중

25-27 체중과다(건강이상 주의)

>27 심장병, 고혈압, 당뇨병 등의 위험 증가

(출처 : Health and Welfare Canada, Promoting healthy weights.

a discussion paper, Ottawa, Health Services

and Promothion Branch,Health and Welfare, 1988)

④ 혈압

최적 혈압은 수축기혈압이 120mmHg, 확장기 혈압이 80mmHg 이며 세계보건기구

(WHO)에 의하면 수축기혈압이 140mmHg, 확장기혈압이 90mmHg 이상일 때 일괄적

으로 고혈압으로 판정함. 고지혈증은 고혈압과 심혈관질환의 위험요인 중 하나

임.

⑤ 혈청 지질농도

혈청 중성지질 농도나 혈청 콜레스테롤 농도는 고지혈증의 판정에 중요한 요소

임. 특히 한국인의 경우 탄수화물 에너지 비율이 높은 관계로 혈청 중성지질의

농도가 중요함.

Page 22: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 445 -

Table 11. 혈중지질과 지단백질농도에 따른 고지혈증 진단 지침

(단위 mg/dl)

콜레스테롤 정상(저 위험군) 경계역 고 위험군

총-Cholesterol 200 이하 200 - 239 240 이상

LDL-Cholesterol 130 이하 130 - 159 160 이상

HDL-Cholesterol 40 이상 35 - 40 35 이하

중성지방 200 이하 200 - 399 400 이상

(출처 : 고지혈증 치료지침 제정위원회. 고지혈증 치료지침, p28, 1996)

Lab Baseline 관찰항목

㉮ 혈액학적 검사: WBC, RBC, Hemoglobin, Hematocrit

㉯ 혈액생화학적 검사: Total protein, BUN, Albumin, Total bilirubin,

Creatinine, AST, ALT, Alkaline posphatase, γ -GPT,

Glucose, Total cholesterol, HDL-cholesterol,

LDL-cholesterol, Triglyceride, LDH etc.

시기별 방문계획, 시험물질 제공 및 순응도 조사

① Visit 1

㉮ 서면동의: 시험 시작전 피험자에게 충분한 설명을 한 후 서면동의서를 작성

㉯ 기초조사: 피험자의 생년월일, 성별, 주소, 전화번호, 신장, 체중, 흡연여

부, 알코올 섭취 여부, 치료력을 물어서 기록함.

㉰ 피험자번호 부여

㉱ 병력 및 약물복용력: 치료기를 기준으로 지난 1년간 혹은 현재 가지고 있는

질환, 복용하는 약물에 대하여 문진하여 그 내용을 증

례기록지에 기록함.

㉲ 활력징후 (vital sign) : 체온, 혈압, 맥박을 측정하여 기록함.

㉳ 신체진찰: 각 기관에 대한 이상여부를 검사하고 이상이 있을 경우 그 내용을

증례기록지에 기록함.

㉵ 임신여부 검사: 불임수술을 받지 않았고 효과적인 피임법을 실시하고 있지

않은 가임기 여성에 한하여 실시함.

㉶ 혈장 콜레스테롤 확인 검사: 콜레스테롤 농도 재측정

㉷ 실험실 검사 : 혈액학적 검사, 혈액생화학적 검사, 뇨검사를 실시함.

㉸ 피험자번호 부여

㉹ 선정/제외기준 판정 : 선정기준을 모두 만족하고 제외기준에 한가지도 해당

Page 23: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 446 -

되지 않을 경우 본 시험의 피험자로 선정될 수 있음.

㉺ 시험식품/ 대조식품 지급

② Visit 2

㉮ 활력징후

㉯ 혈청(장)보관

㉰ 실험실 검사 : 혈장 콜레스테롤 확인을 위한 혈액수집

㉱ 병용약제 조사 : 시험시작 이후 복용한 약물에 대해 문진하여 그 내용을 증

례기록지에 기록함.

㉲ 이상반응 조사

㉳ 순응도(compliance) 평가

피험자들에게 빈 식품 용기나 섭취하지 않은 식품을 가져오도록 요청해야 함.

연구자는 반납된 시험식품을 조사하여 섭취상태를 기록하고 순응도를 평가함.

순응도 = 실제 복용 횟수/총 복용해야 하는 횟수 x 100

㉴ 시험식품/ 대조식품 지급

㉵ 일정에 없는 방문 및 입원

③ Visit 3:

visit 2와 동일함. 최종 채혈 실시함.

공복유도

시료채취 전 12시간 공복 유도가 바람직함.

시료채취

인체시험에서 분석을 위한 시료로 혈액이나 대변의 채취를 권장하고, 혈액의 경

우 plasma나 serum의 형태로 채취하며 항응고제로 EDTA나 heparin을 사용함.

다. 분석 항목

분석항목은 고지혈 조절유형에 따라 선택 가능하며, 분석방법은 표시기능에 적

합해야 하며 전문학술지에서 인정하는 방법에 준함. 인체의 경우 분석 가능한

시료가 혈액시료로 제한되므로, 고지혈 조절 관련 일반 표지자인 혈중 지질농도

의 변화와 기능지표인 GOT, GPT 농도를 측정함. 시험자의 편의를 위해 고지혈

기능성 평가조직 관련 필수 바이오마커와 보조 바이오마커로 제시하였음.

(Table 12).

Page 24: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 447 -

Table 12. Biomarkers for the hyperlipidemic action of functional foods

측정 시료 바이오마커 분석 항목 분석 방법

혈액

- serum

- plasma

필수 바이오마커

Triglyceride mannual kit

Total cholesterol mannual kit

HDL-cholesterol mannual kit

LDL-cholesterol calculation

보조 바이오마커

LDL+VLDL cholesterol calculation

Free cholesterol mannual kit

Cholesterol ester mannual kit

Free fatty acid mannual kit

Phospholipids mannual kit

Apo A1 면역법

Apo B 면역법

대변 보조 바이오마커

Total lipid Folch법에 의한 지질

추출 후 무게 정량

Triglyceride mannual kit

Neultral sterol GC

Acidic sterol GC

간독성 필수 바이오마커GOT

GPT

kit

kit

4. 참고문헌

박진영 et al.(2003) 한국식품영양과학지 32(2); 197-206.

박태선(2002), 한국식품과학회 건강기능성식품 학술세미나, 2002. 9. 13.-14, 코

엑스 그랜드볼룸홀.

손동화(2002), 한국식품과학회 건강기능성식품 학술세미나, 2002. 9. 13.-14, 코

엑스 그랜드볼룸홀.

이여진 et al. 학국영양과학지 2003, 게재예정.

조태영(2002), 한국식품과학회 건강기능성식품 학술세미나, 2002. 9. 13.-14, 코

엑스 그랜드볼룸홀.

하태열(2002), 한국식품과학회 건강기능성식품 학술세미나, 2002. 9. 13.-14, 코

엑스 그랜드볼룸홀.

식품의약품안전청. 건강기능식품의 국가관리체계 구축. 한국보건산업진흥원/한국

건강보조특수영양식품협회/한국식품공업협회, 2002. 11.

식품의약품안전청. 기능성 식품의 합리적 관리체계 구축을 위한 연구. 2002.

Page 25: 지질 관련 기능성 시험 - mediston.com§€질관련.pdf지질 관련 기능성 시험 박태선1, 황금희2, 성미경3 연세대학교 생활과학대학 식품영양학과

- 448 -

중국 위생부 위생감독국. 건강식품 관리법규 총집, 1997.

한국식품과학회. 건강기능식품의 기능성 표시 및 평가 방향. 2002. 10.

Endo, A. et al.(1979), Biophys. Acta. 575; 266-276.

Gordon T, et al.(1981), Internal Medicine 141; 1128-1131.

Grundy SM.(1988), N Engl J Med 319; 24-33.

Ilingworth DR.(1988), Drug 36(Suppl. 3); 63-71.

Johan F, et al(1990), Natl. Aacd. Sci. 87; 904-908.

Kajinami K, et al.(1986), Florence, Oct. 27.

Keys A. (1980), Harvard University Press MA 1-381.

Kuroda M. et al.(1979), Lipids. 14(6); 585-589.

Tsujita Y, et al.(1979), Atherosclerosis 32; 307-313.

Yamamoto A, et al.(1980) Atherosclerosis 35: 259-266.