Key Words: Dietary fiber, Colonic transit time, Bowel habit

대한소화기학회지 2000;35:39 - 45

6)

접수: 1998년 9월 22일, 승인: 1999년 2월 3일

연락처: 이풍렬, 137-710, 서울시 강남구 일원동 50번지, 삼성서울병원 소화기내과 Tel: (02) 3410-3409, Fax: (02) 3410-3849

※ 본 논문의 요지는 1998년 제6차 대한소화관운동학회 춘계학술대회에서 발표되었음.

정상 성인에서 식이섬유 섭취량이 배변 습관 및 장관통과시간에 미치는 영향

성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 소화기내과, 삼성제일병원 내과,* 삼성서울병원 진단방사선학교실†

성인경・이풍렬・전성국*・심상군・손희정・김재준 고 광 철・백 승 운・이 종 철・최 규 완・임 효 근†

E ffe c t o f To t a l D i e t a r y F i b e r o n B o w e l H a b i t a n d B o w e l Tr a n s i t i n H e a lt h y S u b je c t s

In Kyu n g S u n g, M.D., P o o n g -Ly u l R h e e , M.D., S e o n g Koo k J e o n , M.D.,*

S a n g G o o n S h i m , M .D ., H e e J u n g S o n , M .D ., J a e -J u n K i m , M .D ., Kw an g Che ol Koh, M.D., Se u ng Woon P ai k, M.D., J ong Ch ul Rhe e , M.D.,

Ky o o Wa n Ch o i , M.D. a n d Hy o Ke u n Li m , M.D.†

Devision of Gastroenterology, Department of Radiology,†Samsung Medical Center;

Department of Internal Medicine, Samsung Jeil Hospital*;

Sungkyunkwan University School of Medicine, Seoul, Korea

Background/Aims: This study was designed to assess the normal bowel habit and effects of dietary

For 30 healthy volunteers (15 males, 15 females), we examined small bowel transit time using lactulose hydrogen breath test and colonic transit time using radiopaque markers. Total dietary fibe intake was assessed by dietary record for three days and bowel habit was assessed using questionnaires. Results: The most common bowel habit was once a day (24 hour cycle). Mean daily consumption of total dietary fiber was 15.2±5.2 g. Mean small bowel transit time was 89.4±24.4 min with no significant difference according to sex. Mean colonic transit time was 35.7±16.5 hours Furthermore, there was a significant correlation between colonic transit time and the amount of tota dietary fiber consumption. Conclusions: The significant correlation between the amount of total dietary fiber consumption and colonic transit time suggests that decreased consumption of dietary fiber may be related to prolonging colonic transit time. (Kor J Gastroenterol 2000;35:39 - 45)

Key Words: Dietary fiber, Colonic transit time, Bowel habit

40 대한소화기학회지 : 제 35 권 제 1 호 2000

서 론

식이섬유는 배변 습관과 장관의 운동에 영향을 미치고 식이섬유의 섭취량이 증가할수록 대변은 부 드러워지고 배변 횟수도 증가하며, 대장통과시간이 짧아 지고 소장의 운동에는 식이섬유의 성분에 따라 다양한 영향을 미친다고 알려져 있다.1-3

한편 지난 30년 동안 한국인의 식이 습관에는 많 은 변화가 있었으며 이에 따라 한국인의 하루 평균 식이섬유의 섭취량은 점차로 감소하고 있는 것으로 보고되고 있다.4,5 그리고 우리 나라에서 정상 성인에 서의 대장통과시간은 1990년에 10.5시간이라고 보 고되었으나, 1991년에는 22.4시간이라고 발표되어 큰 차이를 보였다.6,7 그 원인으로 연구 대상군의 거 주 지역에 따른 차이, 즉 농촌 거주인과 도시인 사이 에 식이섬유의 섭취량 차이가 있기 때문일 것으로 추정하였다.7 또한 비슷한 시기에 구미에서의 연구 를 보면, 구미인의 식이섬유 섭취량은 평균 11.1 g으 로8 한국인에 비해 매우 적은 상태였고, 그들의 평균 대장통과시간을 35시간 전후로 보고하고 있어9 국내 의 연구와 큰 차이를 보이고 있었다.

이와 같이 식이섬유의 섭취량과 배변 습관 및 장 관 운동에는 상당한 연관성이 있는 것으로 여겨지지 만 아직 우리 나라에서는 정상인의 배변 습관에 대 한 기초적인 자료도 미미한 실정이며, 특히 식이섬 유 섭취량이 배변 습관과 장의 운동에 어떠한 영향 을 미치는지에 대한 연구도 거의 없는 상태이다. 이 에 저자 등은 우리 나라 정상 성인에서의 정상 배변 습관을 평가하고, 식이섬유의 섭취량이 장관통과 시 간에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다.

대상 및 방법

1. 대 상

연구 대상은 위장관질환의 병력이 전혀 없고 위 장관의 증상도 없는 건강한 성인 30명을 대상으로 하였다. 연구 내용을 설명하고 연구 내용에 동의한 자원자를 대상으로 20대부터 60대까지 각 연령대에 서 남녀 각 3명씩 선정하였으며 평균 연령은 남자에

서 42.5±12.2세였고 여자는 43.5±12.1세였다. 모든 지원자는 평소 식습관대로 생활하도록 하였다.

2. 방 법

1) 식이섬유 섭취량의 조사

식이 섭취량의 측정은 3일간의 식이 기록법을 이 용하여 조사하였다.10,11 즉 주말과 주중이 포함되게 하여 3일간에 섭취한 모든 식품의 종류와 분량을 기 록하게 하였다. 대상자에게 식품 섭취 기록지를 배 부하고 기록지 작성 요령과 작성 실례를 설명하였으 며 기록의 정확도를 높이기 위하여 영양소 섭취의 분석 결과를 본인에게 제공할 것을 약속하였다. 개 인별 1일 평균 식이섬유 섭취량의 분석은 한국인 영 양 권장량 6차 개정판12과 일본인 식품섬유 분석치13 를 참조하였다.

2) 배변 습관의 조사

검사 기간 1주일 동안의 배변 횟수를 기록하도록 하여 배변 습관을 조사하였다.

3) 대장통과시간의 측정

대장통과시간의 측정을 위하여 3일간 연속으로 매일 아침 9시에 환자에게 방사선 비투과성 표지자 20개가 들어 있는 SitzmarksTM 캡슐(Konsyl Pharma- ceuticals Inc. Texas, 1×4.5 mm)을 복용토록 하여 4 일과 7일째에 단순복부촬영을 실시하였다. 4일, 7일 째에 촬영한 단순 복부 사진에 남아 있는 원형의 방 사성 표지자의 수를 합하여 1.2배 한 값을 대장통과 시간으로 하였다.9,14 대장의 구획 세분 방법은 기존 에 알려진 방법14대로 제5번 요추와 골반 출구 상부 와 척추의 극돌기 연결선상 우측을 우측 대장, 극상 돌기 연결선상 좌측과 제5번 요추와 전상장골극 연 결선상 상부를 좌측 대장, 나머지 부위를 직결장 부 위로 하였다.

4) 구강맹장통과시간의 측정

구강맹장통과시간은 lactulose 수소호기검사를 시 행하여 측정하였다.15,16 연구 대상자들은 검사 전 2 주일 이내에는 항생제 복용을 금지하였고 검사 전 8 시간 이상을 금식하도록 하였다. 검사 당일 구강 내

성인경 외 10인. 식이섬유 섭취량이 배변 습관 및 장관통과시간에 미치는 영향 41

세균에 의해 영향을 받는 것을 피하기 위해 1%

chlorhexidine solution으로 구강 세척을 시행하였다.

공복시에 2회 호기를 채취한 후 lactulose 10 g과 물 100 mL를 복용하게 하고 이후 10분 간격으로 3시간 동안 호기를 채취하였다. 검사 동안 운동을 피하고 안정하게 하였으며, 물 이외의 음식이나 흡연은 금 지하였다. 호기 수소의 채취 방법은 end expiratory technique (Quintron Gasampler Collector System)을 이용하였고 호기 수소 농도의 측정은 Trace Gas Analyzer (Quintron, Model 12i Microlyzer)를 사용하 였다. 구강맹장통과시간은 호기 수소의 농도가 기저 치보다 5 ppm 이상 상승이 지속되는 시간으로 판정 하였다.16

5) 통계 분석

통계적인 분석은 통계 처리 프로그램인 SPSS for Windows를 이용하여 상관 분석, T-검정을 시행하였 으며, p값이 0.05 미만인 경우를 유의한 것으로 판정 하였다.

결 과

1. 평균 식이섬유 섭취량

정상 성인에서의 하루 평균 식이섬유 섭취량은 15.2±5.2 g이었으며 여자에서는 16.3±6.1 g으로 남

자의 13.4±3.5 g보다 섭취량이 많았지만 통계학적 으로 유의한 차이는 없었다.

2. 정상인의 배변 습관 및 식이섬유의 섭취량 과의 상관관계

배변의 주기가 24시간인 경우가 60%로 가장 많 았고, 48시간인 경우가 23%, 12시간인 경우가 13%

의 순이었다(Fig. 1). 이 배변 주기를 성별에 따라 비 교한 결과, 배변 주기가 남자의 경우에 24시간 주기 가 67%로 여자의 53.3%보다 높은 빈도를 보였고, 여자에서의 48시간 주기는 33%로 남자의 13%보다 높은 빈도를 보였으며, 남자에서의 12시간 주기는 20%로 여자의 7%에 비해 높은 추세를 보였으나 통 계학적인 차이는 없었다(Fig. 2). 한편, 배변 습관과 식이섬유 섭취량 사이에는 유의한 상관관계를 발견 할 수 없었다(피어슨 상관계수 r=+0.023).

3. 정상인의 대장통과시간 및 식이섬유의 섭취 량과의 상관관계

정상인에서 우측 대장의 통과시간은 6.4±6.5시간 이었고, 좌측 대장의 통과시간은 16±11.0시간이었 으며, 직결장의 통과시간은 13.5±13.5시간으로 전 체 대장통과시간은 35.7±16.5시간이었다. 남자에서 의 대장통과시간은 40.8±13.1시간이었고 여자에서 는 30.6±17.8시간이었으며 남녀간에 통계학적으로

Fig. 1. Defecation interval in normal subjects. The most common bowel habit was 24 hours interval.

42 The Korean Journal of Gastroenterology : Vol. 35, No. 1, 2000

유의한 차이는 없었다(Table 1). 한편, 대장통과시간 과 식이섬유 섭취량과는 유의한 연관성을 보여(r=

-0.53) 식이섬유의 섭취량이 많을수록 대장통과시간 이 빨라짐을 알 수 있었다(Fig. 3).

4. 정상인의 구강맹장통과시간 및 식이섬유 섭취량과의 상관관계

평균 소장통과시간은 89.4±24.4분이었고, 남자에 서는 94.6±22.5분, 여자에서는 84.0±25.5분으로 남 녀간에 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 또한 소장통과시간과 식이섬유 섭취량 사이에는 연관성 을 보이지 않았다(r=+0.018, Fig. 4).

Fig. 2. Defecation interval in normal subjects according to sex. The 12 hours-interval was more frequent in male than in female and the 48 hours-interval was more frequent in female than in male. There was, however, no statistically significant difference according to sex.

Table 1. Mean Colonic Transit Time (hours)

Men Women Total

Right colon Left colon Rectosigmoid Total

7.3±8.2 17.4±10.9 15.0±14.1 40.8±13.1

5.3±4.9 13.3±10.5 12.6±13.8 30.6±17.8

6.4±6.5 16.0±11.0 13.5±13.5 35.7±16.5

Fig. 3. Relationship between the intake of total dietary fiber (TDF) and colonic transit time (CTT). There was a statistically significant correlation between the total amount of dietary fiber consumption and colonic transit time (Pearson' s correlation coefficient r=-0.53).

Sung, et al. Effect of Total Dietary Fiber on Bowel Habit and Bowel Transit 43

고 찰

위장관 운동 질환의 이해를 위해서는 정상인의 정상 배변 습관에 대한 이해가 선행되어야 한다.17 하지만 이에 대한 한국인에서의 연구는 거의 없는 실정이며, 구미인에서의 정상 배변 습관에 대한 연 구를 보면 배변 횟수의 정상 범위는 하루 3회에서 일주일에 3회까지라고 하며18 본 연구에서 한국인에 서의 정상 배변 주기는 27.8±12.0시간이었다. 배변 습관은 식이섬유의 섭취에 따라 영향을 받게 되는데 식이섬유 섭취량이 많을수록 배변 횟수가 많아지고 대변의 경도는 부드러워지며 양도 많아지게 된다고 보고하고 있다.19-22 하지만 본 연구에서는 식이섬유 섭취량과 배변 습관과는 유의한 연관성을 찾을 수 없었다. 장관 운동에 영향을 미치게 되는 식이섬유 에 대한 초기의 정의는 ‘사람의 소장 내 효소에 의하 여 소화될 수 없는 식물성 다당류(plant polysac- charides)와 리그닌' 이었으나 최근에는 ‘비전분질 다 당류(nonstarch polysaccharides)' 를 식이섬유의 정의 로서 사용하기도 한다.23 식이섬유는 물리화학적 성 질에 따라 크게 불용성과 수용성으로 나뉘며, 불용 성 식이섬유는 셀룰로오즈, 헤미셀룰로오즈, 리그닌 으로서 주로 식물세포의 구조 성분에 해당하며, 수

용성 식이섬유로서는 주로 점성을 나타내는 것으로 과실류의 펙틴, 식물성 검류, 해조류의 다당류 등이 이에 속한다. 식이섬유의 특성은 물을 흡수하는 능 력, 양이온 교환 능력, 겔(gel) 형성 능력 등이 있어 변비의 완화, 혈장 콜레스테롤의 저하, 내당 능력의 개선 효과, 유독성 유기물질의 흡수 및 희석 효과 등 이 있는 것으로 알려지고 있다.23,24 일반적으로 총 식이섬유(total dietary fiber: TDF)의 분석에는 Prosky 등25에 의한 효소법이 적용된다.24 권장되는 식이섬 유 섭취량은 나라에 따라 약간씩의 차이가 있으며, 우리 나라에서는 총 식이섬유로 1일 20-25 g,12 구미 에서는 20-35 g 섭취할 것26을 권장하고 있다. 소장 의 통과시간에 식이가 미치는 영향은 섬유의 종류에 따라 다양하게 나타나게 되어 셀룰로오즈와 헤미셀 룰로오즈가 주성분인 밀기울(bran) 등은 많은 수분 을 흡수하게 되어 소장통과를 촉진시키게 하는 반면 에 검(gum)이나 펙틴(pectin) 등의 수용성 섬유는 점 성이 크기 때문에 소장통과를 지연시키게 된다.27,28 수소호기검사법으로 측정한 소장통과시간에 대한 기존의 연구를 보면 109분,29 81.9분30으로 본 연구 결과와 큰 차이는 없었다. 한편 우리 나라에서 정상 성인을 대상으로 시행한 대장통과시간을 고찰하면 1989년의 10.57시간,6 1991년의 22.4시간,7 1997년의 29.3시간31으로 점차로 길어지는 양상을 보여 왔다.

또한 지난 30년 동안 한국인의 식이 습관에는 많은 변화가 있어 한국인의 하루 평균 식이섬유의 섭취량 은 1969년의 24.4 g에서 1990년에는 17 g으로 감소 한 것으로 조사되었으며, 1997년에 청소년을 대상으 로 시행한 조사에서는 9.2 g으로 보고하고 있다.4,5 비슷한 시기에 구미에서의 연구를 보면, 구미인의 식이섬유 섭취량은 평균 11.1 g,8 평균 대장통과시간 은 35시간 전후로 보고하고 있다.9 이러한 보고들을 고찰하면 식이섬유 섭취량과 대장통과시간에는 상 호 연관이 있을 것으로 여겨지며, 본 연구에서는 식 이섬유 섭취량이 많을수록 대장통과시간은 짧아지 는 경향을 보였다. 식이섬유가 대장통과에 영향을 미치게 되는 기전으로는 식이섬유의 섭취로 소화되 지 않는 물질이 많아지고 이로써 수분 포함이 많아 지게 되며 장관 내 세균 증식의 자극과 대장 내 가스 형성이 증가되어 대장 내의 대변의 부피가 증가하게 Fig. 4. Relationship between the intake of total dietary

fiber (TDF) and orocecal transit time (OCTT). There was no significant correlation between the total amount of dietary fiber consumption and orocecal transit time (Pearson' s correlation coefficient r=+0.18).

44 대한소화기학회지 : 제 35 권 제 1 호 2000

되고32 섬유소나 발효산물에 의해 점막하 신경수용 체를 자극하게 되는 것33으로 여겨지고 있다. 결론적 으로 본 연구에서는 건강한 한국인의 평균 대장통과 시간은 35.6시간으로 이전의 연구 결과보다 길어진 것으로 조사되었으며, 식이섬유 섭취량이 많을수록 대장통과시간이 빨라졌다. 본 연구 결과가 대장통과 시간에 대한 국내의 과거 연구와 큰 차이를 보인 원 인으로 우리 나라 국민들의 식이섬유 섭취의 감소가 한 원인이라고 여겨지는 바이다.

요 약

목적: 건강한 한국인에서의 정상 배변 습관에 대 한 기본 자료는 미미한 실정이며 식이섬유 섭취가 배변 습관과 장관 운동에 미치는 영향에 관한 연구 도 거의 없는 실정이다. 이에 저자들은 한국인의 정 상 배변 습관과 식이섬유의 섭취가 장관 운동과 배 변 습관에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 건강한 지원자 30명을 대상으로 배변 습 관, 식이섬유 섭취량, Sitzmarks 를 이용한 대장통과 시간, 수소호기검사를 이용한 구강-맹장통과시간을 측정하였다. 결과: 가장 많은 배변 주기는 24시간 간격이었다. 평균 식이섬유 섭취량은 15.2±5.2 g이 었으며, 평균 구강-맹장통과시간은 89.4±24.4분이 었고 평균 대장통과시간은 35.7±16.5시간이었다.

식이섬유 섭취량과 배변 습관 사이에는 유의한 상관 관계가 없었으나, 식이섬유 섭취량이 많을수록 대장 통과시간이 유의하게 빠른 것으로 조사되었다. 결 론: 식이섬유의 섭취량과 대장통과시간 사이에는 유의한 상관성을 가지고 있어 식이섬유 섭취량이 많 을수록 대장통과시간이 빨라지며, 본 연구 결과가 대장통과시간에 대한 국내의 과거 연구와 큰 차이를 보인 원인으로 우리 나라 국민들의 식이섬유 섭취의 감소가 한 원인이라고 여겨지는 바이다.

색인단어: 식이섬유, 대장통과시간, 배변 습관

감사의 글

식이섬유 섭취량의 분석에 많은 도움을 주신 삼

성서울병원 영양과 나미용 씨께 감사드립니다.

참 고 문 헌

1. Heller SN, Hackler LR, Rivers J, et al. Dietary fiber the effect of particle size of wheat bran oncolonic function in young adult men. Am J Clin Nutr 1981 34:2460-2463.

2. Stevens J, VanSoest PJ, Robertson JB, et al. Com parison o f the effects of psyllium and wheat bran on gastrointestinal transit time and stool characteris tics. J Am Diet Assoc 1988;88:323-326.

3. Kritchevsky D. Dietary fiber. Annu Rev Nutr 1988 8:301-328.

4. 이혜성, 이연경, 서영주. 한국인의 식이섬유 섭취상태 의 연차적 추이(1969-1990). 한국영양학회지 1994;

27:59-70.

5. 김말분, 이연경, 이혜성. 일부 농어촌과 도시 청소년들 의 영양소와 식이섬유 섭취실태. 지역사회영양학회지 1997;2:281-293.

6. 유석근, 나용호. 건강한 한국인에서 대장통과시간. 대 한소화기병학회지 1990;22:535-538.

7. 구 철, 김미정, 성종호 등. 과민성 대장증후군에서

대장통과시간 측정. 대한내과학회지 1991;41:324-331.

8. Lanza E, Jones DY, Block G, Kessler L. Dietary fiber intake in the US population. Am J Clin Nut 1987;46:790-797.

9. Metcalf AM, Phillips SF, Zinsmeister AR, MacCarty RL, Beart RW. Simplified assessment of segmenta colonic transit. Gastroenterology 1987;92:40-47.

10. Bingham SA. Limitations of the various methods fo collecting dietary intake data. Ann Nutr Metab 1991;35:117-127

11. Block GA. Review of validations of dietary assess ment methods. Am J Epidemiol 1982;115:492-505.

12. 한국영양학회. 한국인영양권장량. 제6차 개정. 서울:

중앙출판사, 1995.

13. 과학기술청자원조사회. 사정일본식품성분표. 동경: 여 자송양대학출판부, 1996.

14. Arhan P, Devroede G, Jehannin B, et al. Segmenta colonic transit time. Dis Colon Rectum 1981;24:625- 629.

성인경 외 10인. 식이섬유 섭취량이 배변 습관 및 장관통과시간에 미치는 영향 45

15. Bond JH, Levitt MD, Prentis R. Investigation o small bowel transit time in man utilizing pulmonary hydrogen (H2) measurement. J Lab Clin Med 1975 85:546-555.

16. Sciarretta G, Furno A, Mazzoni M, Garagnani B Malaguti P. Lactulose hydrogen breath test in oro cecal transit assessment. Critical evaluation by means of scintigraphic method. Dig Dis Sci 1994;39:1505- 1510.

17. Drossman DA, Sandler RS, McKee DC, Lovitz AJ Bowel patterns among subjects not seeking health care. Gastroenterology 1982;83:529-534.

18. Connel AM, Hilton C, Irvine G, et al. Variation o bowel habit in 2 population samples. Br Med 1965;2:1095-1099.

19. Burkitt DP, Walker ARP, Painter NS. Effect o dietary fibre on stools and transit-time, and its role in the causation of disease. Lancet 1972;2:1408- 1412.

20. Miettinen TA, Tarpila S. Fecal beta-sitosterol in patients with diverticular disease of colon and in vegetarians. Scand J Gastroenterol 1978;13:573-576.

21. Devroede G. Dietary fiber, bowel habits, and colonic function. Am J Clin Nutr 1978;10(suppl 31):157-160 22. Davies GJ, Crowder M, Reid B, et al. Bowel func

tion measurements of individuals with different ea ting patterns. Gut 1986;27:164-169.

23. Spiller GA. Dietary fiber in human nutrition. 2nd ed Boca Raton, Fla: CRC Press, 1993.

24. Schneeman BO, Tietyen J. Dietary fiber. In: Shils ME, Olson JA, Shike M, eds. Modern nutrition in health and diease. 8th ed. Philadelphia: Lea & Febi ger, 1994:89-100.

25. Prosky L, Asp NG, Schweizer TF, Devries JW, Fur

da I. Determination of insoluble, soluble and tota dietary fiber in foods and food products: interla boratory study. J Assoc Off Anal Chem 1986;116 1143-1147.

26. Pilch SM. In: Physiological effects and health con sequences of dietary fiber. Report for FDA, Dept o Health & Human Service U.S.A. Contact Number FDA 223-84-2059. Bethesda, 1987.

27. Jenkins DJA, Wolever TMS, Leeds AR, et al. Die tary fibres, fibre analogues, and glucose tolerance importance of viscosity. BMJ 1978;1:1392-1394.

28. McIntye A, Vincent RM, Perkins AC, Spiller RC Effect of bran, ispaghula, and inert plastic particles on gastric emptying and small bowel transit in hu mans: the role of physical factors. Gut 1997;40:223 227.

29. 박찬국, 김만우. 정상성인에서 Lactulose호기수소 측 정법에 의한 구강-맹장 배출시간 측정의 평가. 대한소 화기학회지 1992;24:758-766.

30. 강영우, 박승국. 정상인에서 반고형식 Lactulose 수소 호기검사법을 이용한 구강맹장통과시간의 측정. 대한 소화기병학회지 1994;26:619-624.

31. 최석채, 나용호. 시사프라이드(cisapride)와 미소프로 스톨(misoprostol)이 대장 분절의 통과에 미치는 영향 대한소화기학회지 1997;30:445-453.

32. Cummings JH. The effect of dietary fiber on feca weight and composition. In: Spiller GA, ed. Hand book of dietary fiber in human nutrition. 1st ed Boca Raton, Fla: CRC Press, 1986:211-280.

33. Cummings JH, Branch WJ. Fermentation and the production of short chain fatty acids in the human large intestine. In: Vahouny G, Kritchevsky D, eds Dietary fiber. New York: Plenum Press, 1986:131- 150.