Lec5. 체중조절
1. 비만의 정의 및 개요
• 의학적으로 '비정상적인 체지방의 증가로 인해 대사 장애가 유발된 상태‘
• 고혈압, 제 2형 당뇨병, 지방간, 고지혈증, 퇴행성
관절염, 일부 암 등 다양한 만성 퇴행성 질환 유
발
• 비만은 에너지 섭취가 에너지 소비보다 많아질 때 잉여
에너지가 몸 안에 지방의 형태로 저장되면서 생김
Waist Measurement or BMI?
LDL and HDL formation
LDL (Bad) Cholesterol
LDL cholesterol is considered the “bad” cholesterol because it contributes to plaque, a thick, hard deposit that can clog arteries and make them less
flexible. This condition is known as atherosclerosis. If a clot forms and blocks a narrowed artery, heart attack or stroke can result. Another condition called peripheral artery disease can develop when plaque buildup narrows an artery supplying blood to the legs.
HDL (Good) Cholesterol
HDL cholesterol is considered “good” cholesterol because it helps remove LDL cholesterol from the arteries. Experts believe HDL acts as a scavenger, carrying LDL cholesterol away from the arteries and back to the liver, where it is broken down and passed from the body. One-fourth to one-third of blood cholesterol is carried by HDL. A healthy level of HDL cholesterol may also protect against heart attack and stroke, while low levels of HDL
cholesterol have been shown to increase the risk of heart disease
Regulation of cellular cholesterol
metabolism
Atherosclerosis
Red cells
Cholesterol Plaque
Platelet
Collagen fibre
비만의 예방 및 치료방법
1) 에너지 섭취를 줄이는 방법
① 장내에서 지방 흡수 저해
② 식욕 억제
③ 포만감 유도
④ 지방세포로의 지방 유입 억제
2) 에너지 소비를 촉진시키는 방법
-근육이나 갈색지방조직(BAT)에서의 열생성 증가
Fatty acid metabolism, energy
expenditure and insulin resistance in
muscle
1) 에너지 섭취를 줄이는 방법
① 장내에서 지방 흡수 저해
• Lipase: 우리가 섭취한 triglyceride를 세 분자의 fatty acid와 한 분자 의 glycerol로 분해하는 효소
• 장 내 lipase를 활성을 저해하면 지방 흡수가 저해되어 에너지 섭취 가 감소되는 효과가 생김
• 부작용 - 지방변(oily stool), 급변(faecal urgency), 지용성 비타민의 흡수 저해
1) 에너지 섭취를 줄이는 방법
② 식욕 억제
• 식욕 관련 호르몬:
세로토닌(serotonin),
노르에피네프린(norepinephrine) 도파민(dopamine)
• 식욕 관련 호르몬의 재흡수를 저해하여 식욕 억제
• Sibutramine: 세로토닌, 노르에피네프린 재흡수 억제제 부작용 - 불면증, 정신분열증, 폐동맥 고혈압
2) 에너지 소비를 촉진시키는 방법
• 근육이나 갈색지방조직(brown adipose tissue, BAT)에서
열 생성을 증가
2. 기능성 평가 방법
1) 시험관 내 실험
(1) 지방세포로의 분화
(2) 지방세포의 사멸
(3) 지방산의 산화와 지방분해
①지방산의 산화(fatty acid oxidation)
②지방 분해(lipolysis)
Molecular mechanismsof
adipocyte differentiation
Effect of BSK extract on 3T3-L1
differentiated preadipocytes.
2. 기능성 평가 방법
2) 동물 실험
동물 모델: 고지방식이 또는 고탄수화물식이로 유도되는 비만모델, 렙틴 결핍 쥐(
ob/ob
mice), 렙틴 수용체 결핍 쥐(db/db
mice)Melanocortin pathway of Human
2. 기능성 평가 방법
2) 동물 실험
(1) 몸무게 측정, 식이 효율 측정 (2) 체지방량 측정
①총지방량 측정
②복부 비만 분포 확인:
자기공명단층촬영장치(MRI) 또는 미세컴퓨터단층촬영장치 이용
(3) 지방조직과 간조직의 성상 측정
①지방조직 성상 측정
②간조직 성상 측정
(4) 혈중, 간조직 중의 지질, 지단백질, 호르몬 농도 측정
2. 기능성 평가 방법
3) 임상 시험
(1) 몸무게 측정 (2) 체질량지수:
- 몸무게(kg)를 키(m)의 제곱으로 나눈 값
- 체질량지수가 25 이상인 경우 비만으로 간주
(3) 복부지방률
- 허리둘레(cm)에 대한 엉덩이둘레(cm) 비율
- 남자는 0.9 이상, 여자는 0.85 이상인 경우 복부 비만으로 간주
(4) 기타 사항
- 식사일지 등을 통한 검토∙평가 - 혈액검사
3. 체중 조절 건강기능식품 및 효능
1) 고시형 건강기능식품
(1) 식이섬유 함유 제품
- 혈당 상승을 막고 흡수성이 낮아 지방의 흡수를 저해 - 체내에서 소화되지 않아 열량을 발생시키지 않음 - 포만감을 주어 식이 섭취 조절
3. 체중 조절 건강기능식품 및 효능
1) 고시형 건강기능식품
(2) 공액리놀레산
- 체지방 감소
- 항암, 항동맥경화, 콜레스테롤 감소, 당뇨 억제
Figure 4. Structure of linoleic acid compared with cis-9, trans-11 and trans-10, cis-12 conjugated linoleic acid (CLA)
3. 체중 조절 건강기능식품 및 효능
1) 고시형 건강기능식품
(3) 가르시아 캄보지아 껍질 추출물
- 가르시니아 캄보지아 열매에 10~30% 함유되어 있는 유기산의 일종인 HCA 성분이 체중 조절 효능을 보임
- 지방산의 생성 과정 중에 구연산이 탄수화물 지방 전환효소(ATP citrate lyase)에 의해 분해되는 과정 중 HCA가 이 과정을 저해함
- 구연산이 분해되지 않아 지방산 생합성에 의해 생성되는 말로닐 CoA(malonyl-CoA)의 생성이 감소되면서 지방 분해 촉진
3. 체중 조절 건강기능식품 및 효능
2) 개별인정형건강기능식품
(1) 히비스커스 등 복합추출물
- 기능성 원료: L-카니틴, 키토산, Hydroxy citric acid (HCA) - 지방 흡수 저해, 지방 분해 증가
- 체지방 감소에 도움을 줌
- 장기간 섭취 시, 지용성 비타민의 부족 현상 초래할 수 있음
가르시니아 캄보지아(HCA)의 기능
• ① 탄수화물이 지방으로 전환되는 것을 억제하는 작용
가르시니아 캄보지아에 포함된 HCA 는 당질에서 생긴 구연산이 아세틸 CoA로 추가되는 단계를 저해하는 작용이 있기 때문에 지방의 합성을 억제하는 효과가 있음.
• 따라서 식전에 가르시니아 캄보지아 를 섭취하면, 당질의 과다첩쉬에 의 한 비만 방지 효과를 볼 수 있음.
체내에 섭취된 탄수화물은 포도당으 로 바뀌어 몸을 움직이는 에너지로 변환됨.
• 에너지로 소비되는 것보다 과도한 탄수화물을 섭취하면 여분의 탄수화 물은 구연산과 아세틸 CoA라는 물 질으로 단계적으로 변화하고 궁극적 으로 지방변환되게 됨. 이를 통해 비 만이 생기게 되는 것임.
• 체내에 쓰이고 남은 영양분은 Fatty acid의 생성과정을 통해 체지방을 생성, 저장.
• 가르시니아캄보지아는 HCA를 10~30%정도 함유하고 있고, 이 HCA는 체지방 합성과정 중 ATP- citrate lyase와 결합하는 Citrate 대신 결합하여 체지방 합성 과정을 줄이게 됨.
• 이로 인해 남게 된 Citrate는 글리 코겐 합성과정의 원료로 쓰이게 되 어 체내 글리코겐 함량을 높여 시상 하부가 인지하도록 해 식욕이 억제 하는 System임.
8주간 대조군과 섭취군을 비교시:
- BMI지수는 섭취군에서 5.5% 감소, 대조 군은 1.8%감소
- 체중감소는 섭취군은 10.5파운드
(4.725kg) 감소, 대조군은 3.5파운드(1.575kg) 감소
• 수용성 가르시니아캄보 지아껍질추출
• - bioavailability(생체 이용률)이 높음
• - 수용성 제품으로 인체 흡수율이 높음
• - Ca, K 의 double salt 를 이용한 제조
• - 60% 이상인 HCA 기 능성분 함량
• 불용성 가르시니아캄보 지아껍질추출물
• - Bioavailability에 관 한 논문이 없음
• - 50% 미만으로 녹는 불용성 제품으로 인체 흡수율이 낮음
• - Ca 의 single salt를 이용한 제조
• - 50 ~ 60%인 HCA 함
량
• ② 식욕을 억제하는 작용
가르시니아 캄보지아에 포함된 HCA에 의해 지방의 합성을 저 해되어 탄수화물로 부터 만들어지는 구연산이 증가하면 포도 당이 글리코겐이라는 형태로 간에 저장됨.
• 따라서 가르시니아 캄보지아를 섭취하면 간의 당질이 늘고, 식욕을 억제하는 정보가 뇌에 전달되어 식욕이 억제됨
• 식욕은 간에 축적되는 탄수화물의 분량에 의해 컨트롤함. 간
에서 탄수화물의 분량이 충분한지에 대한 정보를 뇌의 시상
하부에 전달하면 식욕을 억제하는 방식임.
• ③ 축적되는 지방을 연소시키는 작용
가르시니아 캄보지아에 포함된 HCA는 지방 합성을 억제하는 작용과 식욕을 억제하는 작용 외에도, 축적하고있는 지방을 연소시키는 효과
• 아세틸 CoA의 합성을 HCA의 작용에 의해 저해시키게 되고 이로 인해 세포 내에서 감소하기 때문임. 그 결과, 지방을 연 소시키는 효소가 활성화하여 축적된 피하 지방이 에너지로 사 용되는 것임.
• 또한 아세틸 CoA는 콜레스테롤을 합성하는 물질이기 때문에,
HCA를 섭취하게 되면 부수적인 효과로 콜레스테롤이 감소될
수 있음
3. 체중 조절 건강기능식품 및 효능
2) 개별인정형건강기능식품
(2) APIC 대두배아 열수추출물 등 복합물
- 대두배아에서 얻은 추출물에 L-카니틴을 혼합하여 제조
- 지표성분: 다이드제인(daidzein), 제니스테인(genistein), 글리시틴 (glycitin), L-카니틴
- CPT-1을 활성화시켜 지방의 산화를 촉진시킴으로써 저장된 지방의 양 을 감소시킴
3. 체중 조절 건강기능식품 및 효능
2) 개별인정형건강기능식품
(3) 그린마떼 추출물
- 카페오일퀸산, 트라이터페닉 사포닌, 카페인, 테오브롬 등 다양한 폴리페 놀과 잔틴(xanthine), 사포닌(saponin) 및 미네랄들을 함유
- 비타민 C를 비롯한 영양소가 풍부
- 체지방 연소, 지방 분해 촉진, 식욕 억제 및 배변 촉진, 지방의 산화 촉진 으로 인한 지방대사 촉진으로 체지방 감소 효과가 있음
3. 체중 조절 건강기능식품 및 효능
2) 개별인정형건강기능식품
(4) 디글리세라이드 및 중쇄지방산 함유 유지
- 2009년 기능성 원료로 인정 받음
- 식후 혈중 중성지방이나 체지방 증가가 적을 수 있어 체중 조절 기능성 원료로 인정 받음
3. 체중 조절 건강기능식품 및 효능
2) 개별인정형건강기능식품
(5) 콜레우스 포스콜리 추출물
- 2009년 기능성 원료로 인정 받음
- 콜레우스 포스콜리의 뿌리에 있는 포스콜린은 세포 내 고리형 아데노신 1인산(cAMP)의 농도를 증가시켜 지방 연소 기능을 가짐
(6) 깻잎 추출물
- 2009년 기능성 원료로 인정 받음
- 동물 실험을 통해 깻잎 추출물이 함유된 고지방식이를 먹였을 대 그렇 지 않은 고지방 식이를 먹인 쥐들에 비해 체중 증가폭이 감소
FROM:
Antiobesity Pharmacotherapy: New Drugs and Emerging Targets G W Kim, J E Lin, E S Blomain and S A Waldman
