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골고루 먹는 식습관과 고혈압, 당뇨 유병률의 상관관계
  • 작성일2015-01-15
  • 최종수정일2015-01-20
  • 담당부서감염병감시과
  • 연락처043-719-7166
골고루 먹는 식습관과 고혈압, 당뇨 유병률의 상관관계
-한국인 대규모 코호트 영양자료를 활용한 연구 결과-
Healthy Eating Index (HEI) Indicates that High Diet Quality is Associated with Low Prevalence of Hypertension and Type 2 Diabetes in Koreans: the Korean Genome and Epidemiology Study (KoGES)

질병관리본부 국립보건연구원 유전체센터 유전체역학과
유지은, 김연정

Abstract

Background: It is well known that the individual's predisposition to complex-trait diseases such as diabetes and hypertension can be modified by a balanced, high quality diet. The United States (US) government has been using Healthy Eating Index (HEI) to monitor the diet quality of the US population and to assess the effectiveness of various nutrition-related programs. The Korea Centers for Disease Control and Prevention (KCDC) has been conducting a large-scale general population-based cohort study, called Korean Genome and Epidemiology Study (KoGES). Various health-related data including nutrition data (semi-qualitative Food Frequency Questionnaire, FFQ), are collected from the participants of KoGES. The aim of this study was to obtain HEI scores of the KoGES cohort participants and to examine the association between HEI and the type 2 diabetes (T2DM) or hypertension (HT) in Koreans.
Methods: The KoGES-HEI was scored with respect to 9 components (grain, vegetables, fruits, milk (and dairy products), meat (and fish, egg, beans), and intakes of total fat, cholesterol, and sodium, (as well as dietary variety) with modification of US-HEI scoring method. A low HEI score indicates poor diet. We set up the HEI scoring analysis on the basis of FFQ data, and produced HEI scores for 166,980 participants aged between 40-70 years old. The relationship between HEI and the T2DM or HT was then examined, stratified by gender using a multivariate linear regression analysis with adjustment for age.
Results and Conclusion: The mean HEI score for the subjects was 55.7. A low total HEI score was associated with the T2DM and HT case groups for both men and women. Although validity and reliability of the HEI based on the KoGES FFQ remain to be evaluated, we believe that our study suggests the effectiveness of large-scale FFQ data and usefulness of HEI as a guideline to improve public health.



Ⅰ. 들어가는 말


  현대사회에서 증가하고 있는 고혈압, 당뇨, 암 등의 만성질환은 유전과 환경적 요인이 복합적으로 작용하여 발생하는 복합형질 질환(complex-trait diseases)으로 알려져 있다. 특히, 고지방, 고염분 등의 식생활과 낮은 신체활동은 제2형 당뇨나 고혈압의 주요 위험요인으로 밀접한 연관이 있으며, 저지방, 저염식 등의 식생활 관리를 통한 예방과 관리가 가능하다고 알려져 있다. 이와 같은 예방 지침 및 가이드라인을 수립하기 위해서는 해당 집단의 식생활 패턴을 파악할 수 있는 정보를 수집해야 하며, 이를 위해 개인의 식생활에 대한 질적․양적평가 방법을 개발하고, 통계적으로 유의적인 결과를 도출할 수 있는 신뢰도 높은 자료를 확보해야 한다.

질병관리본부에서는 한국인유전체역학조사사업(Korean Genome and Epidemiology Study, 이하 KoGES)을 통해 대규모 영양자료를 수집하고 있으며, 이는 한국인 식사행태 관련 통계지표를 생산하고, 당뇨, 고혈압, 비만, 심혈관질환 등 호발 만성질환 발생에 영양상태가 미치는 영향을 규명하는 것을 목적으로 하고 있다. 더 나아가 대규모 영양자료 활용을 통해 건강, 질병 관리․예방 전략 수립을 궁극적인 목적으로 한다.
수집된 영양조사 설문자료를 기반으로 개인의 식사 패턴에 대한 질적, 양적 평가를 위해 다양한 지표가 개발되어 왔고, 대표적으로 Nutrient adequacy ratio(NAR), Mean adequacy ratio(MAR), Index of nutritional quality(INQ)와 Healthy Eating Index(HEI) 등을 예로 들 수 있다. 본 연구에서는 KoGES 사업으로 수집된 대규모 식품섭취빈도조사(Food frequency questionnaire, FFQ) 자료를 활용하여 HEI를 산출하고 당뇨, 고혈압 유병률과의 연관성 분석을 통해 HEI가 한국인에 대한 만성질환 예방‧관리 가이드라인 개발을 위한 역학적 지표로 활용될 수 있는지에 대해 고찰해 보고자 한다.


Ⅱ. 몸말


  개인에 따라 섭취 음식의 종류가 다르고, 음식에 포함된 성분은 체내에서 복합적으로 작용하기 때문에 단일영양소의 특성으로 개인의 식사내용을 평가하고 건강상태와 연관시키는 것은 무리가 있다[1-2]. 따라서 전체적인 식사내용을 평가하는 방법에 대한 연구가 진행되고 있으며[3-4], 그 중 미국 농무부(United States Department of Agriculture, USDA)에서 개발한 HEI는 식품별 권장 섭취분량과 연방정부의 식사지침(Dietary guidelines for Americans)에 근거하여 식사의 질을 평가하는 지표로 개발되었다. 즉, 개인의 식사 내용에 대한 영양소 섭취량과 식사지침에 부합하는 정도를 정량적으로 점수화하여 미국인의 전반적인 식사 질을 평가함으로써, 궁극적으로 영양 관련 보건정책 수립에 활용하고자 1995년 개발되었고, 최신 식생활 지침을 반영하기 위해 2012년까지 여러 차례 개정되어 활용 중이다[5-6].

HEI는 일반적으로 24시간 회상법과 같은 개방형 영양조사 자료를 기반으로 매일 섭취하는 식품군 섭취와 주요 영양성분을 기준 항목(Dietary criteria)으로 선정하고 점수화하여 계산하는 방식이다. 일반적으로 5개의 식품군 섭취(grains, vegetables, fruits, milk, meat)와 5개의 영양성분(총 지방, 포화지방산, 총 콜레스테롤, 나트륨 섭취량 및 식사다양성(dietary variety))을 기준으로 선정하고 있다. 식품군 섭취의 경우 연령과 성별에 따른 열량 권장량을 기준으로 각 식품군의 섭취 단위수를 정하여 개인의 섭취 정도에 따라 점수를 산출하며, 주요 영양성분의 경우 총 지방, 포화지방, 콜레스테롤, 나트륨의 영양소 섭취, 그리고 식사의 다양성 평가항목을 포함시켜 각 항목의 기준에 따라 점수를 산출하게 된다. 따라서 각 기준 항목에 대해 최저 ‘0점’, 최고 ‘10점’으로 계산함으로써 총 10개 항목에 대한 산출된 점수가 100점이 된다. 높은 HEI 점수는 권장하는 식품을 골고루 섭취하고, 지방, 염분 섭취 등에 있어 식사지침에서 제시하는 기준의 관점에서 볼 때 질 높은 식사패턴을 보인다는 것을 의미한다[7].

기존에 알려진 INQ(영양밀도 지수) 등의 지표는 영양소 섭취에 근거한 식사의 질을 평가하는 것에 비해 HEI의 강점은 영양소와 식품 섭취에 근거하여 식사의 질을 간단하게 평가함으로써 현재 자신이 갖고 있는 식습관을 손쉽게 모니터링 할 수 있다는 점이다. 그러나 미국인의 표준 식사에 근거한 식사의 질 척도이기 때문에 다른 음식문화를 가진 한국인에게는 직접 적용이 어려울 수 있으며, 우리나라의 식생활에 적합한 평가 척도인지에 대한 검증이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 KoGES 사업의 일환으로 수행된 도시 기반 코호트 기반조사 참여자를 대상으로 반정량적 식품섭취빈도조사법(Semi-quantitative food frequency questionnaire, 이하 FFQ)을 이용하여 수집된 자료를 통해 HEI 점수 산출 및 질병과의 연관성을 살펴봄으로써 그 활용 가능성을 검토하였다.

KoGES 도시 기반 코호트 사업은 40-69세 일반인 집단을 대상으로 4년 주기로 반복조사를 통해 당뇨, 고혈압, 고지혈증, 심혈관 질환 등 한국인에게 호발하는 만성 복합질환의 유전, 환경 위험요인을 규명하는 것을 목적으로 하는 전향적 코호트 사업이다. 대상자에 대한 1:1 면접을 통해 인구학적 정보, 질병력, 생활습관에 관한 설문과 신체계측 등 검진조사를 수행하고, 혈액 등의 시료를 수집하여 임상검사 정보 등 총 1,500여 개의 변수로 구성된 데이터가 전산시스템(코호트역학정보시스템)에 입력․관리되고 있다. 2004년부터 2012년까지 17만 여명 규모의 기반조사를 완료하였고, 2012년부터 1차 추적조사를 진행하고 있다.

KoGES FFQ는 1998년 국민건강영양조사 자료를 통해 추출된 40-69세 집단의 다빈도 식품을 기반으로 2001년에 개발되었다. 총 106개의 식품 항목에 대하여 참여자가 조사시점을 기준으로 지난 1년 간 섭취한 빈도와 분량을 조사원 면접을 통해 조사하도록 되어 있으며, 섭취빈도는 9단계, 섭취분량은 3단계로 구성되어 있다(Figure 1).

HEI 점수 산출을 위하여, KoGES 도시 기반 코호트 기반조사 참여자 중 FFQ를 완료한 166,980명의 자료를 활용하였다. KoGES-HEI를 계산하기 위해 1995년 USDA-HEI 항목을 참고문헌으로 활용하였다. 최근의 변화를 반영한 2005년과 2012년 HEI 항목이 있지만 이는 미국인들에게 맞는 식사지침에 따라 식품군의 항목을 변경하였기 때문에 한국인에게 적용이 가능한 1995년도 HEI를 참고하였다.

HEI 영양평가 항목은 식품군 섭취와 영양성분으로 총 9개 항목을 선정하였다. 식품군 섭취는 5개 항목으로 한국인의 일상생활에서 자주 섭취하는 식품군인 곡류, 고기/생선/계란/콩, 채소, 과일, 우유/유제품별 섭취로부터 1일 에너지 섭취량을 계산한 후, 연령과 성별에 따른 기준 에너지 대비 권장 섭취횟수 (recommended servings)를 산출하여 HEI 점수를 계산하였다. 영양성분 4개 항목으로는 총 지방 섭취량, 콜레스테롤 섭취량, 나트륨 섭취량, 식사 다양성 항목을 선정하였다. 총 지방섭취는 대상자의 총 에너지 섭취량 중 지방섭취에 따른 에너지가 차지하는 비율(%)에 따라 계산 후 4분위수로 나눈 cut point에 따라 0점, 2.5점, 5점, 7.5점, 10점으로 점수를 산출하였고, 콜레스테롤과 나트륨 영양소 섭취는 대상자의 섭취량을 산출하여 콜레스테롤은 대상자 내의 4분위수로 나눈 cut point에 따라 0점, 2.5점, 5점, 7.5점, 10점으로 점수를 산출하였으며, 나트륨 섭취는 보건복지부에서 설정, 발표한 “한국인을 위한 식사목표”에 따라 1점 단위로 0에서 10의 점수를 산출하였다. 식사 다양성 항목은 주 1회 이상 섭취한 항목 수에 따라 1점 단위로 0에서 10의 점수를 산출하였다. USDA의 HEI에는 포화지방을 평가하는 항목이 있으나 현재 KoGES FFQ의 영양성분DB(한국영양학회 2000년)에는 포화지방이 포함되어 있지 않기에 포화지방 섭취량 계산이 불가하여 기준 항목에서 제외하였다. 각 항목별 기준에 대한 내용은 Table 1과 같다(Table 1).

코호트 기반조사자 166,980명의 총 HEI 점수(90점 만점)는 전체 55.71±11.38로 나타났고, 남자는 55.54±11.36, 여자는 55.8±11.39로 나타났다. 연령 분포를 40세 이상∼50세 미만, 50세 이상∼60세 미만, 70세 이상으로 나누어 총 HEI 점수를 살펴 본 결과, 남자의 40세 이상 50세 미만 그룹은 56.28±11.16, 50세 이상 60세 미만 그룹은 55.54±11.36, 60세 이상 70세 미만 그룹은 54.5±11.47, 70세 이상 그룹은 53±11.55으로 나타났다. 여자는 56.88±11.2, 55.9±11.34, 53.69±11.5, 51.76±11.49로 나타났다. 전반적으로 연령이 높을수록 총 HEI 점수는 낮아졌으며, 여성의 경우 고령층에서 점수가 더 낮아지는 것을 볼 수 있었다. 분석대상자의 신체계측, 임상화학, 혈액학적 특성을 포함한 HEI 점수는 Table 2에 정리하였다(Table 2).
HEI 산출값과 한국인 만성질환 유병률과의 연관성 분석을 위하여, 정상군과 고혈압군 또는 제2형 당뇨군으로 나누어 정상군과 질환군 간 식사의 질 차이가 있는가를 남, 여로 나누어 분석하였다. 고혈압군은 고혈압약을 복용하는 대상자 또는 JNC-7, 2003 기준에 따라 수축기혈압(SBP) 140 mmHg 이상 또는 확장기혈압(DBP) 90 mmHg 이상인 참여자로 분류하였고, 정상군은 혈압이 SBP 140 mmHg미만, DBP 90 mmHg미만이며, 약물력이 없는 대상자를 기준으로 선정하였다. 당뇨군의 구분은 기반조사 당시 당뇨 치료여부에 ‘현재 치료 중’이라고 응답한 대상자 또는 WHO(2006) 기준에 따라 공복혈당 126 mg/dL 이상인 참여자로 하였다. 정상군은 공복혈당 126 mg/dL미만이며, 약물력이 없는 대상자로 구분하였다(Table 3). 유의성 검증을 위해 일반선형 모델을 이용하였고, 나이를 보정하여 분석하였다. 통계분석은 SAS 프로그램(SAS 9.3, SAS Institute, Cary, NC, USA)을 이용하였다.

정상군과 질환군의 임상화학, 혈액학적 특성에 있어서의 차이에 대한 기준은 Table 3과 같다. Table 4는 당뇨와 고혈압의 위험요인으로 알려진 비만 및 복부 비만, HBA1c, total cholesterol, 중성지방 등에 대한 두 질환군에 관한 분석 결과로 두 질환군 모두 정상군에 비해 높게 나타났다.
HEI와 고혈압과의 연관성 분석 결과, 고혈압군 남녀 모두 정상군에 비해 통계적으로 유의하게 낮은 HEI 점수를 나타냈다. 이 결과는 정상군에 비해 고혈압군이 상대적으로 식사의 질이 낮다는 것을 암시한다고 할 수 있다(Table 5). 각 세부 항목에서 남자의 경우, 과일, 우유/유제품 섭취, 콜레스테롤, 소금의 섭취가 정상군보다 유의적으로 낮은 점수를 보였다. 여자 그룹에서는 전체 항목에서 유의적인 차이를 보였으며 곡류군 섭취와 채소군 섭취가 정상군보다 높은 점수를 받았고, 고기/생선/계란/콩류군, 과일군, 우유/유제품군의 섭취, 총 지방, 콜레스테롤, 소금의 섭취와 식사 다양성에서는 낮은 점수를 받았다.

제2형 당뇨의 경우도 남녀 모두 정상군에 비해 낮은 HEI 점수를 보였다, 각 세부 항목에서 남자의 경우 과일군과 우유/유제품군의 섭취, 총 지방의 섭취가 비 당뇨군보다 유의적으로 낮은 점수를 받았으며 곡류군 섭취에서는 유의적으로 높은 점수를 받았다. 여자의 경우 고기/생선/계란/콩류군, 우유/유제품군의 섭취, 총 지방, 콜레스테롤 섭취, 식사 다양성에서 유의적으로 낮은 점수를 받았으며, 곡류군의 섭취와 소금의 섭취는 유의적으로 높은 점수를 받았다(Table 5).

특이한 점은 곡류군 항목의 경우 두 질병 모두 환자군이 정상군에 비해 높은 HEI 점수를 나타낸 것이다. 또한 두 질병에서 질환군-정상군의 차이가 가장 큰 항목은 총 지방과 콜레스테롤 섭취 항목 점수로서 여성 당뇨, 고혈압군의 HEI 점수가 낮게 나타났다. 결론적으로, 총 HEI 점수와 제2형 당뇨, 고혈압 유병률과의 관련성이 통계적으로 유의하게 증명되었고, 인구집단 내 식사의 질을 평가할 수 있는 HEI 점수가 질환군에서 상대적으로 낮은 결과를 보였다.

Ⅲ. 맺는 말


코호트 연구 등의 역학연구를 통해 밝혀진 건강 상식을 기반으로 다양한 보건정책이 수립되어 왔다. 그 예로 1951년부터 2001년까지 수행된 ‘영국 의사연구(British doctors study)'로부터 밝혀진 ‘흡연은 폐암의 원인’이라는 연구결과와 1992년부터 수행 중인 EPIC 코호트 연구를 통해 ‘붉은 고기나 가공육은 직장암의 원인’이라는 연구결과는 금연 장려정책 추진 및 가공육이 건강에 좋지 않다는 대국민 홍보를 통해 국민 건강 증진을 실현하는 데 과학적 근거로 활용되고 있다.

국가 주도의 대규모 코호트를 구축하기 위하여 질병관리본부는 2001년부터 KoGES 코호트 사업을 통해 한국인 건강․질병 정보를 수집하고 있으며, 특히 중․노년층의 식사 패턴을 파악할 수 있는 FFQ 설문을 개발하여 20만 여명의 FFQ 자료를 축적하였다. 자료 수집을 위한 과정으로부터의 데이터 오류를 최소화하고 조사원 간의 표준화를 위해 조사지침서를 개발․제공하고 있으며, 정기적으로 표준화 교육 및 현장 점검 등을 실시하고 있다. 또한 수집된 자료의 사후 품질관리(Quality control)를 위해 일련의 품질관리과정을 거쳐 정제된 자료를 최종적으로 생산하고 있으며, 총에너지 섭취량, 영양소 섭취량, 무응답 대체값(imputation) 등의 가공자료도 생산하여 많은 연구자들이 활용할 수 있도록 자료를 공개하고 있다. 그러나 아직까지는 영양자료 활용을 통해 한국인의 영양적 특성을 파악할 수 있는 식사관련 평가지표 생성 및 질병 발생과 영양 관련 위험요인에 대한 규명 등의 성과 도출은 초기 단계에 있다고 할 수 있다.

본 연구에서는 대규모 KoGES FFQ 수집 자료를 활용하여 한국인의 식생활에 맞는 HEI 산출의 가능성을 검증해 보았고, HEI 값과 질병 유병률과의 연관성을 증명함으로써 그 활용 가능성을 제시하고자 하였다. 그러나 아직 해결해야 하는 제한점도 있다. 첫째, HEI는 일반적으로 개방형 영양조사 자료를 활용하여 산출하는 반면, FFQ는 폐쇄형 조사법으로 조사대상자가 섭취하는 모든 항목을 조사하는 데 제한이 있어 정확한 영양소 섭취량 산출에 어려움이 있으므로 앞으로 개방형 영양조사 자료를 이용한 HEI 값과의 비교 분석 및 질병과의 연관성 결과가 재현되는지 등을 확인할 필요가 있다. 둘째, HEI 산출 선정 기준 항목 중 포화지방산 섭취 항목을 제외한 9개의 항목으로 산출된 지표로 활용 면에서 제한점이 있을 수 있기에 앞으로 지방산 DB를 확보하여 포화지방산 섭취 항목을 포함한 HEI 재산출 및 비교 분석이 필요하다. 셋째, 본 연구는 단면 연구로서 통계적 결과의 해석에 의한 오류 가능성을 들 수 있다. 대규모 자료의 장점은 통계적으로 신뢰할 수 있는 결과를 얻을 수 있다는 데 있으나, 단순한 통계적 유의성에 의존한 해석인가는 독립적으로 수집된 다른 코호트 자료를 활용하거나, 추적 자료를 활용한 검증이 필요하다.

이와 같은 제한점에도 불구하고 본 연구 결과는 당뇨, 고혈압 등 만성질환과 개별 영양소와의 단순한 연관성을 강조하기보다는 전반적인 식사의 질과의 연관성을 보여줌으로써 최근 연구 추세와도 부합되는 결론을 얻었다. 이를 바탕으로 만성질환의 예방 및 관리에 있어서 콜레스테롤, 탄수화물 섭취를 줄인다거나, 단백질 섭취를 늘이는 등의 일률적인 접근 방법보다는 각 질환에 따른 올바른 식품선택방법 등의 식생활 관리 가이드라인 및 향후 역학적 지표로 활용될 수 있는 보다 포괄적이고 세분화된 식사관련 평가 지표 등의 개발이 더욱 필요하다는 것을 보여준다.


Ⅳ. 참고문헌


1. 오세영. 2000. 식사의 질 평가 방법의 분석. 대한지역사회영양학회지 5(2S): 362-367.
2. 오경원, 남정모, 박정화, 윤지영, 심지선, 이강희, 서일. 2003. 한국 남성에서 식사의 질과 관상동맥질환 발생 위험에 대한 환자, 대조군 연구. 한국영양학회지 36(6): 613-621.
3. Kant AK, Schatzkin AS, Graubard BI, Schairer C. 2000. A prospective study of diet quality and mortality in woman. JAMA 283: 2109-2125.
4. Huijbregts P. Feskens E, Rasanen L. Fidanza F, Nissinen A, Menotti A, Kromhout D. 1997. Dietary pattern and 20 year mortality in elderly men in Finland, Italy and Netherlands: Longitudinal cohort study. BMJ 315: 13-17.
5. http://www.cnpp.usda.gov/HealthyEatingIndex.htm
6. Basiotis PP, Carlson A, Gerrior SA, Juan WY, Lino M. The Healthy Eating Index: 1999-2000. 2002. Washington, DC: USDA, Center for Nutrition Policy and Promotion, CNPP-12.
7. Bowman SA, Lino M, Gerrior SA, Basiotis PP. 1998. The Healthy Eating Index: 1994-96. US Department of Agriculture, Center for Nutrition Policy and Promotion. CNPP-5.
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