Dietary Determinants of Metabolic Syndrome and Its Components in Korean Adults

Abstract

대사증후군은 복부 비만, 이상지혈증, 혈당의 증가, 고혈압 등 대사 이상의 요소들이 동시에 나타나는 증상으로 제 2형 당뇨 및 심혈관질환의 발병 위험을 증가시킨다고 알려져 있다. 한국 성인에서 대사증후군의 유병률은 증가하고 있는 추세로, 그 예방 및 관리에 대한 중요성이 강조되고 있다. 대사증후군과 관련한 식사 요인을 규명하기 위한 연구에 대한 관심이 고조되고 있으며, 특히 서구 지역의 성인을 대상으로 대사증후군과 관련한 영양소 및 식품 섭취와 식사 패턴에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 한국 성인은 서구 지역의 성인과는 다른 식사 패턴을 갖고 있으며, 쌀밥을 주식으로 하는 고탄수화물 식사를 주로 한다. 이에 따라 식사 요인에 의한 대사증후군의 발병 기전도 서구 지역의 성인과는 차이가 있을 것으로 예상되나 한국 성인에서 대사증후군과 관련한 식사 요인을 영양소, 식품, 식사 패턴의 수준에서 종합적으로 파악하고자 한 연구가 드문 실정이다. 대사증후군과 관련한 식사 요인을 밝히는 것은 만성 질환의 발병을 미리 예방하고, 그 위험을 줄일 수 있다는데 의의가 있다. 따라서 본 연구에서는 한국 성인에서 대사증후군 및 그 요소들과 관련한 식사 요인을 파악하고자 한다. 세부 연구 목적에 따라 식사 요인을 탄수화물, 알코올, 식품군 섭취 및 식사 패턴의 다양한 수준에서 살펴보고자 한다. 본 연구는 서로 다른 세 개의 데이터를 활용한 여러 개의 세부 연구로 구성되어 있다. 첫 번째 데이터의 대상자는 제 4기 국민건강영양조사 (2007–2009)에 참여한 성인으로 한국 성인을 대표하는 대규모의 대상자이며, 특별한 만성 질환을 갖고 있지 않고, 주기적으로 약물을 복용하지 않는 사람들이다. 이들은 1일의 24시간 회상 조사와 식품섭취빈도조사를 통해 얻은 식사 자료를 갖고 있다. 두 번째 데이터의 대상자는 2006년부터 2012년까지 서울 시내 및 그 근교의 대형 병원 네 곳에서 모집한 외래환자로 이들은 대체로 대사증후군의 위험이 높은 편이고, 혈당, 혈압, 혈중 지질의 관리를 위해 주기적으로 약물을 복용하는 사람도 포함되어 있다. 이들은 24시간 회상법과 식사기록법을 통해 얻은 3일의 식사 자료를 갖고 있다. 세 번째 데이터의 대상자는 2010년부터 2012년 사이 서울대학교 병원 건강검진센터 또는 가정의학과에 주기적으로 내원한 환자 중 연구 참여 시기에 심각한 질병을 갖고 있지 않고, 주기적으로 약물을 복용하지 않는 성인이다. 이들은 24시간 회상법으로부터 얻은 2–4일의 식사 자료를 갖고 있다. 대상자들의 식사 자료를 바탕으로 개인별 영양소, 알코올, 식사혈당지수 및 식사혈당부하지수, 식품군 섭취를 평가하였으며, 요인분석 및 reduced rank regression을 통해 식사 패턴을 얻었다. 대사증후군 및 그 요소들의 진단은 미국 국립 콜레스테롤 교육 프로그램의 기준을 따랐으며, 복부 비만 진단을 위해 아시아 및 한국 성인을 대상으로 설정된 허리둘레 기준을 적용하였다. 국민건강영양조사에 참여한 성인에서 탄수화물 섭취 증가가 대사증후군 및 그 요소들, 예를 들면 인슐린 저항성과 이상지혈증의 위험을 높이는 것으로 밝혀졌다. 특히 남자에서는 탄수화물로부터 얻는 에너지 비율의 증가 (Q5 vs. Q1: OR = 1.46, 95% CI = 1.07–2.01), 여자에서는 흰쌀을 포함한 정제 곡류의 섭취 증가 (정제 곡류 Q5 vs. Q1: OR = 1.72, 95% CI = 1.24–2.40

흰쌀 Q5 vs. Q1: OR = 1.74, 95% CI = 1.23–2.48)가 대사증후군 유병률 증가와 관계가 있었다. 특히 대사증후군 요소를 하나도 갖지 않는 건강한 여자에서 인슐린 저항성을 갖고 있는 경우가 갖고 있지 않은 경우보다 식사혈당지수 (58.8 vs. 57.9) 및 식사혈당부하지수 (171.4 vs. 164.5) 수준이 높게 나타났다. 또한 통곡류나 두류와 같이 혈당지수가 낮은 식품을 많이 섭취하는 식사 패턴을 가진 성인에서 인슐린 저항성의 유병 위험이 낮은 반면 (Q5 vs. Q1: OR = 0.80, 95% CI = 0.61–1.03, P for trend = 0.0134), 쌀밥의 섭취가 높으면서 채소 및 과일류, 육류, 유제품류의 섭취가 낮아 식사혈당지수와 식사혈당부하지수가 높은 식사 패턴은 남자에서 혈중 중성지방의 증가와 관련이 있었고 (패턴 점수 Q5 vs. Q1: OR = 1.58, 95% CI = 1.20–2.09), 남녀 모두에서 HDL-콜레스테롤 감소와 관련이 있었다 (남자 Q5 vs. Q1: OR = 1.43, 95% CI = 1.12–1.82

여자 Q5 vs. Q1: OR = 1.29, 95% CI = 1.08–1.55). 대형 병원의 외래환자에서는 대사증후군을 가진 남자의 경우 갖지 않은 경우보다 알코올 섭취가 높고 (22.9 vs. 14.4 g), 과일류의 섭취가 낮았다 (1.1 vs. 1.6 servings). 특히 현재 흡연을 하고 있는 남자에서 알코올 섭취가 증가함에 따라 대사증후군의 유병 위험이 크게 높았다. 대사증후군을 가진 여자에서는 갖지 않은 경우보다 우유 및 유제품의 섭취가 낮았다 (0.5 vs. 0.8 servings). 서울대학교 병원에서 모집한 환자들에서는 대사증후군 요소들의 군집들이 서로 다른 식사 요인과 관련이 있었다. 중성지방이 높으면서 HDL-콜레스테롤은 낮은 군집의 특성이 뚜렷한 성인에서는 식사혈당지수 (군집 점수 T3 vs. T1 = 56.5 vs. 54.1) 및 식사혈당부하지수 (T3 vs. T1 = 147.9 vs. 128.7) 수준이 높고, 칼슘, 칼륨, 우유 및 유제품류의 섭취 (T3 vs. T1 = 0.7 vs. 1.1 servings)가 낮았다. 고혈압 군집의 점수가 높은 성인에서는 알코올 섭취가 높았고 (T3 vs. T1 = 19.5 vs. 5.6 g), 총 콜레스테롤과 LDL-콜레스테롤이 높은 군집 특성을 가진 성인에서는 지방 및 콜레스테롤 섭취는 높고, 채소류 (T3 vs. T1 = 6.2 vs. 8.1 servings)와 식사 섬유소의 섭취는 낮았다. 한국 성인에서 대사증후군의 발병 위험을 줄이기 위해서는 식사혈당지수 및 식사혈당부하지수가 낮으면서 정제된 곡류 대신 통곡류의 섭취가 높은 식사를 바탕으로 두류, 과일류, 우유 및 유제품류의 섭취를 늘리고, 적정한 수준의 알코올의 섭취가 강조되어야 한다. 본 연구 결과를 활용하여 고탄수화물 식사를 주로 하는 아시아 지역의 성인에게 적용 가능한 대사증후군 예방 및 관리를 위한 식사 지침의 제시 및 영양 중재의 마련이 가능할 것이다.

Metabolic syndrome is defined as a clustering of metabolic abnormalities, including abdominal obesity, dyslipidemia, elevated blood glucose, and hypertension. Metabolic syndrome is a strong predictor of type 2 diabetes and cardiovascular diseases. The prevalence of metabolic syndrome has been increasing in Korean adults. Diet, a key determinant of metabolic syndrome, is modifiable to prevent and improve metabolic syndrome. Nutritional epidemiologic studies in Western populations have found dietary determinants of metabolic syndrome at multiple levels: nutrients, food groups, and dietary patterns. Korean adults practice unique dietary patterns that are different from those of Western adults. This might cause differences in the susceptibility and the mechanism of developing metabolic syndrome between Western and Korean adults. However, only a few studies have examined in Korean adults the dietary determinants of metabolic syndrome and of individual components of metabolic syndrome. Therefore, the aim of this study was to examine dietary determinants, such as nutrients, food groups, and dietary patterns of metabolic syndrome and its components in Korean adults based on data from the Korea National Health and Nutrition Examination Survey (KNHANES) and from patients of several outpatient clinics in and near Seoul. Multiple cross-sectional studies were conducted based on three different datasets: 1) subjects from the Fourth KNHANES (2007–2009) were nationally representative adults who had no diabetes, dyslipidemia, and hypertension and had dietary intake data obtained from a single 24-hour recall and a food frequency questionnaire, 2) subjects recruited from four outpatient clinics in and near the Seoul metropolitan area between 2006 and 2012 were at a high risk of metabolic syndrome and had three days of dietary intake data from a combination of 24-hour recalls and dietary records, and 3) subjects recruited from the Health Examination Center or the Family Medicine Department in a general hospital in Seoul between 2010 and 2012 were disease-free at the time of study enrollment and had multiple days of dietary intake data from 24-hour recalls. Intakes of nutrients, alcohol, food groups, dietary glycemic index (DGI) and load (DGL) were evaluated and dietary patterns were identified using factor analysis and reduced rank regression for each subject based on their dietary intake data. Metabolic syndrome and its components were defined using the modified National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel III criteria and clustering patterns of metabolic syndrome components were derived from factor analysis. In adults from the KNHANES data, high carbohydrate intake was a key determinant of metabolic syndrome and its components, such as insulin resistance and dyslipidemia. The percentage of energy from carbohydrates in men and intakes of refined grains and white rice in women were positively associated with the prevalence of metabolic syndrome (energy from carbohydrates Q5 vs. Q1: OR = 1.46, 95% CI = 1.07–2.01

refined grains Q5 vs. Q1: OR = 1.72, 95% CI = 1.24–2.40

white rice Q5 vs. Q1: OR = 1.74, 95% CI = 1.23–2.48). Among women without metabolic syndrome, subjects with insulin resistance had higher intakes of carbohydrates, DGI, and DGL than those without insulin resistance (58.8 vs. 57.9 for DGI

171.4 vs. 164.5 for DGL). Of dietary patterns identified, the dietary pattern characterized by high intakes of whole grains and beans (low GI foods) was associated with a low prevalence of insulin resistance (pattern scores Q5 vs. Q1: OR = 0.80, 95% CI = 0.61–1.03, P for trend = 0.0134), whereas the rice-oriented dietary pattern characterized by a high intake of white rice but low intakes of vegetables, fruits, meat, milk and dairy products was positively associated with the risks for hypertriglyceridemia in men (pattern scores Q5 vs. Q1: OR = 1.58, 95% CI = 1.20–2.09) and low HDL-cholesterol in both men (Q5 vs. Q1: OR = 1.43, 95% CI = 1.12–1.82) and women (Q5 vs. Q1: OR = 1.29, 95% CI = 1.08–1.55). Among adults of four outpatient clinics, men with metabolic syndrome had a higher intake of alcohol but a lower intake of fruits than those without metabolic syndrome (22.9 vs. 14.4 g for alcohol

1.1 vs. 1.6 servings for fruits). Women with metabolic syndrome had a lower intake of milk and dairy products than those without metabolic syndrome (0.5 vs. 0.8 servings for milk and dairy products). Clustering patterns of metabolic syndrome components in adults from the general hospital were differentially associated with dietary determinants. The high triglycerides and low HDL-cholesterol pattern was associated with low intakes of milk and dairy products (pattern scores T3 vs. T1 = 0.7 vs. 1.1 servings), calcium, and potassium but positively associated with DGI (T3 vs. T1 = 56.5 vs. 54.1) and DGL (T3 vs. T1 = 147.9 vs. 128.7). The high blood pressure pattern was associated with high alcohol intake (T3 vs. T1 = 19.5 vs. 5.6 g). The high total- and LDL-cholesterol pattern was associated with high intakes of fat and cholesterol and low intakes of vegetables (pattern scores T3 vs. T1 = 6.2 vs. 8.1 servings), dietary fiber, and iron. In conclusion, diets low in DGI and DGL based on high intakes of whole grains rather than refined grains and white rice might have a protective effect on the development of metabolic syndrome and its components, such as insulin resistance and dyslipidemia in Korean adults. Lower intakes of beans, vegetables, fruits, milk and dairy products and heavy alcohol drinking may increase the risks for metabolic syndrome and its components. Findings from this study can be used to build nutrition intervention programs and specific dietary strategies for individuals and populations at high risk of metabolic syndrome in Asian regions.