내분비계와 채식

9장. 내분비계와 채식 Endocrine System and Vegetarian Diet

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9장. 내분비계와 채식

9.1. 내분비계의 종류와 기능 단세포나 작은 생물체는 환경으로부터 필요한 물질과 에너지를 직접 받 아들이고 세포대사 후의 노폐물을 바로 환경으로 내보낸다. 그러나 많은 세포로 이루어진 다세포 생명체는 직접 환경과 물질, 에너지 교환을 할 수 없다. 왜냐하면, 예를 들어 인체 세포의 평균 지름은 1마이크로미터로 가 슴의 두께를 10cm라 하여도 외부환경표면에서 중심세포까지는 5만개 이 상의 세포를 통과해야 하기 때문이다. 따라서 인체와 같은 구조물은 모든 세포가 일정한 환경 속에서 기능을 발휘할 수 있도록 내부환경을 만들었 다. 세포 밖의 액체인 세포외액은 모든 세포가 잠긴 용액과 같은 상태로 만 드는 주요한 내부환경이다. 내부환경인 온도, pH, 영양소, 전해질 농도 등을 일정하게 유지하는 것 은 에너지대사를 포함한 생리대사를 안정적이고 효율적으로 작동시키는 데 핵심적 요인으로 이를 일정한 범위내로 유지시키려는 특성을 항상성 (homeostasis)이라 한다. 항상성을 깨는 요인을 스트레서(stressor)라고 하며

신체적으로는 염증반응 등과 심리적으로는 위험한 상황과 같은 다양한 요 인들이 있다. 항상성의 주요목적은 생명체가 필요로 하는 에너지를 생성해 내는 것에 있다. 인체는 내부환경조절을 전담하는 두 가지 종류의 세포조 직을 만들었다. 인체내부와 외부환경의 변화를 감지하고, 항상성을 유지하

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도록 인체세포들에 필요한 신호를 보내게 되는데 전기적으로는 신경계이 며, 화학적으로는 내분비계이다. 내분비는 외분비와 대비되는 말로 땀이나 침처럼 특별한 분비관이 없이 체액의 흐름에 확산하는 방법으로 신호물질을 전달하는 방식을 말한다. 내 분비세포는 호르몬을 만드는 세포들의 집합체를 말하며 호르몬은 내분비 를 지나는 세포외액으로 방출, 확산되어 순환계의 혈액을 통해 온몸으로 전달된다. 열쇠격인 특정 호르몬의 신호를 받아들이는 것은 표적세포의 수 용체포이다. 수용체는 호르몬을 인식하고 결합한다. 대개의 경우 펩티드호 르몬은 수용체가 세포막에 있고, 스테로이드호르몬의 수용체는 세포질 내 에 있다. 호르몬은 매우 미량으로도 작용할 수 있는데 100톤의 물에 1g정 도의 양으로도 기능을 발휘하게 된다. 척추동물은 12개의 중요한 내분비선이 있는데 시상하부, 뇌하수체, 송과 선, 갑상선, 부갑상선, 흉선, 부신, 췌장(이자), 심장, 신장, 소화관, 생식

표 9-1. 시상하부의 호르몬의 종류와 기능

방출 호르몬

억제 호르몬

호르몬

작용

갑상선자극호르몬방출호르몬 TRH

갑상선자극호르몬 방출을 자극

생식선자극호르몬방출호르몬GnRH

FSH와 LH의 방출을 자극

성장호르몬방출호르몬

성장호르몬 방출을 자극

부신피질자극호르몬방출호르몬CRH

부신피질자극호르몬 방출을 자극

프로락틴(PRL)방출호르몬

프로락틴 방출을 자극

성장호르몬방출억제호르몬

성장호르몬 방출을 억제

멜라닌세포자극호르몬방출억제호르몬

멜라닌세포자극호르몬 방출을 억제

프로락틴방출억제호르몬

프로락틴 방출을 억제

표 9-2. 뇌하수체의 호르몬의 종류와 기능 호르몬

작용

갑상선자극호르몬(TSH)

갑상선의 티록신분비조절

여포자극호르몬(FSH)

여포성숙, 에스트로겐 분비촉진

황체형성호르몬(LH)

배란, 프로게스테론 분비촉진

성장호르몬(GH)

뼈, 근육발육촉진

부신피질자극호르몬(ACTH)

코르티코이드 분비촉진

전엽

후엽

젖분비자극호르몬(PRL)

젖샘발달과 젖분비촉진

바소프레신

혈압상승, 수분재흡수촉진

옥시토신

분만시 자궁근육수축(부족시 난산)

표 9-3. 말초호르몬기관의 호르몬의 종류와 기능 내분비선 갑상선 부갑상선 이자

부신

생식선

α세포 β세포

호르몬

작용

티록신

세포의 물질대사(이화작용)촉진

칼시토닌

혈장내의 칼슘농도감소

파라토르몬

혈장내의 칼슘농도증가

글루카곤

혈당량증가(글리코겐→포도당)

인슐린

혈당량감소(포도당→글리코겐)

당질 코르티코이드

혈당량증가(단백질,지방→포도당)

무기질 코르티코이드

신장에서 Na+재흡수,K+분비촉진

수질

아드레날린(에피네프린)

혈당량증가(글리코겐→포도당)

정소

테스토스테론

남성의 2차성징발현

에스트로겐

여성의 2차성징발현, 자궁벽발달

프로게스테론

배란억제, 임신유지

피질

난소

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소(정소, 난소) 등이며 이들이 내분비계를 형성한다. 내분비계를 중심에서 총괄하는 것은 우두머리샘이라고 하는 시상하부이 다. 시상하부는 뇌하수체전엽에는 화학물질로 뇌하수체후엽에는 전기 신 호를 보낸다. 뇌하수체후엽은 시상하부의 전기적 신호를 받고 항이뇨호르 몬과 옥시토신을 분비하며, 뇌하수체 전엽은 9종류의 호르몬을 방출한다. 9종류의 호르몬은 크게 샘자극호르몬과 기타호르몬으로 분류되는데 샘 자극호르몬은 다른 내분비선을 자극하여 그 내분비선에서 호르몬을 방출 하도록 자극한다. 예를 들어 갑상선자극호르몬은 갑상선을 자극하여 갑상 선호르몬을 방출하도록 하고, 부신피질자극호르몬은 부신피질을 자극하여 코르티솔(당질코르티코이드)이나 알도스테론(무기질코르티코이드)을 방출 하도록 한다. 그리고 생식기관을 자극하여 여포를 생성하도록 자극하는 것 이 여포자극호르몬이며 황체를 형성하도록 자극하는 호르몬이 황체형성호 르몬이다.

9.2. 신경내분비계 그리고 호르몬의 3단계 신호 전달 활동전위를 발생하는 신경계와 호르몬을 방출하는 내분비계는 시상하부 와 뇌하수체를 공유함으로써 신경내분비계로 통합되어 다루어지고 있다. 이것은 시상하부의 해부학적 구조와 다른 뇌부위와의 연결을 통해 이해될 수 있다. 시상하부는 시상의 아래 그리고 제 3뇌실의 아래쪽 바닥에 위치 한 전체 뇌 부피의 1% 미만을 차지하는, 4g 정도의 작은 구조물이다 [1]. 시상하부는 해부학적으로는 간뇌(diencephalon)에 포함되며 기능적으로 는 변연계(limbic system)로 간주된다. 시상하부는 등쪽 선조체(ventral

(Hypothalamus)

(Pituitary)

그림 9-1. 시상하부-뇌하수체-표적호르몬기관의 3단계 호르몬구조 HPA: Hypothalamus-Pituitary-Adrenal Axis, / HPG: Hypothalamus-Pituitary-Gonad, HPT: Hypothalamus-Pituitary-Thyroid / HPS: Hypothalamus-Pituitary-Somatotroph, E2: Estradiol, GC: Glucocorticoid, GH: Growth Hormone

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striatum), 뇌간(brainstem) 그리고 척수(spinal cord)를 통하여 신체(somatic)

와 내장(visceral)의 구심성 신호(afferent signal, 말초에서 뇌로 올라가는 신경)를 받고, 시상(thalamus), 대뇌피질(cortex: orbitofrontal and cingulate cortex) 그리 고 변연계(limbic system: hippocampus and amygdala)와 신경들이 직접 상호연 결됨으로써 신체의 외부와 내부 환경에 대해 반응하고 신체 내부의 항상성 을 유지하도록 한다 [2]. 뿐만 아니라 시상하부는 변연계와 결합된 기저핵 (basal ganglia)과 간접적으로 상호작용함으로써 감정과 심리에도 영향을 주

고 받을 수 있다. 내분비계의 신호는 3단계 과정을 통하여 증폭된다. 즉, 시상하부에서 방 출호르몬들이 나오면 이 신호를 뇌하수체에서 받아서 자극호르몬을 분비 하게 된다. 자극호르몬은 순환계를 통하여 각 호르몬기관을 자극하고, 호 르몬기관은 표적호르몬을 방출하는데 인체의 거의 모든 세포들이 영향을 받게 된다. 이러한 3단계 과정의 목적은 크게 인체의 다양한 신호들의 종 합과 중추에서 말초로 내려가는 화학적 신호를 증폭하는 것으로 이해할 수 있다 (그림 9-1). 즉, 인체내부와 외부의 신호들을 신경계에서 종합하고, 최종적으로 인체 항상성을 위하여 시상하부에서 신호의 여부와 정도를 결정한다. 그리고 각 단계를 거치면서 그 신호는 1천 배 정도 증폭되어 말단호르몬 기관에서는 1백만 배 증가된 화학적 신호를 만들어 냄으로서 신체전반에 영향을 줄 수 있는 것이다. 말단의 호르몬들은 다시 상부의 시상하부와 뇌하수체의 호르 몬수용체를 경유하여 음성되먹임을 함으로써 일정 범위내의 수치를 유지 하도록 한다. 성선의 성호르몬들과 부신의 코르티솔, 알도스테론 등은 인체 대사에도

영향을 주기에 다양한 질병들이 내분비계와 관련된다. 이에 대한 중요성은 코르티솔의 면역억제로 널리 알려져 있다. 그리고 크로소스(Chrousos) 등은 대사증후군과 관련해 호르몬계의 중요성을 강조하였다 [3, 4]. 내분비계는 동물들의 심리와 행동에 영향을 주기에 오래전부터 생물학 자들뿐만 아니라 인문, 사회학자들 그리고 대중 사이에서도 관심이 있어 왔다.

식이 콜레스테롤에 의한 혈중 스테로이드 호르몬의 영향 인체의 호르몬계는 다섯 가지 스테로이드 호르몬을 가지고 있다. 스테로 이드 호르몬은 혈액을 따라 신경세포와 면역세포를 포함한 인체의 거의 모 든 세포에 영향을 준다. 세포막을 통과하여 세포질 안에 있는 호르몬수용 체와 결합을 하면, 호르몬수용체가 세포질 안에서 핵 안으로 이동하여 수 백 개의 유전자들의 스위치를 조절함으로써 장기적인 변화를 만들어내게 된다. 스테로이드호르몬의 기본골격은 콜레스테롤로서 실제로 콜레스테 롤을 원료로 하여 합성된다. 따라서 섭취하는 영양소에 의해 다섯 가지 스 테로이드 호르몬의 수치가 영향을 받을 수 있음을 충분히 예상할 수 있다. 연구에 의하면 저밀도 지단백(LDL)은 콜레스테롤 합성의 속도 제한 효소 (rate-limiting enzyme)인 MHGCoA(3-hydroxy-3-methylglutaryl Co-enzyme A)

환원효소를 억제한다 [5, 6]. 따라서 육류 섭취 여부는 인체의 다양한 스테 로이드 호르몬의 수치 변화를 통하여 인체와 심리 전반에 영향을 주게 된 다 (그림 9-2) [7, 8].

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LDL

MHGCoA

그림 9-2. 핵수용체의 리간드로 작용하는 인체내 대사물질들[5,6]

9.3. 성호르몬과 암, 그리고 채식 유방암의 발생이 배란기능과 관련이 있다고 주장되어 온 이유는 지난 50년 이상 수행되었던 역학적인 시험관 실험 및 생체연구 결과, 남성호르 몬과 여성호르몬 같은 스테로이드 성 호르몬이 세포증식을 조절하고 유방 암 촉진에 중요한 역할을 하였기 때문이다. 과학자들의 연구에 의하면 다 양한 호르몬과 요인이 유방암 발병과 관련이 있었다. 즉 단백질과 결합되 지 않은 유리(free) 에스트라디올, 총 에스트라디올, 총 테스토스테론과 다 른 에스트로겐 그리고 안드로겐의 농도가 높을 때, 성호르몬결합글로불린 (SHBG)농도가 낮을 때 유방암의 발생위험은 높았다. 또한 다양한 역학조사

결과 혈장에서 IGF-1(유사인슐린성장인자) 호르몬의 농도가 높을 때 유방암, 전립선암, 대장암, 난소암의 위험이 높았다.

* 유방암, 전립선암, 대장암, 난소암 환자의 혈중 안드로겐 농도가 높다 유리에스트라디올 농도가 높다 총 에스트라디올 농도가 높다 성호르몬결합단백질 농도가 낮다 IGF-1 농도가 높다 IGF-1 결합단백질 농도가 낮다

IGF는 물에 잘 녹지 않는 소수성의 펩티드호르몬인데 세포증식을 자극 하고 프로그램된 세포사망(apoptosis)을 억제한다. 원래 신체에서 IGF-1 의 중요기능은 신체대사와 성장을 촉진하는 것인데 동시에 이용가능한 성 스테로이드(성호르몬)의 혈장수치도 조절한다. 실험연구에서는 IGF-1이 유

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방조직에서 정상세포와 종양세포 모두의 성장을 촉진하였다. 시험관에서 IGF-1과 인슐린은 성호르몬결합글로불린(SHBG)의 합성을 억제하고 부신 과 난소에서는 남성호르몬인 안드로겐의 합성을 촉진시킨다. IGF-1의 이 러한 작용은 남성과 여성 모두에 동일하게 나타난다.

9.4. 채식식이패턴과 암발생연구실험 암 발생이 호르몬에 의해 영향을 받고, 호르몬생성량이 식이에 따라 영 향을 받는다면 당연히 식이변화에 따라 유방암위험도가 변화할 것이다. 관 련된 실험이 이탈리아 북부의 밀란에서 이루어졌다. 베리토와 그 동료들은 1996년 1월부터 6월까지, 50~65세의 312명의 건강한 폐경기 여성을 모집 하였다. 실험참가 여성의 조건은 폐경기간이 2년 이상 되고 최소 한 개이상의 난 소가 있으며 실험하기 최소 6개월 이전에 호르몬대체요법을 받지 않은 경 우여야 했다. 여성들은 실험에 참가하기 이전에 채식을 한 적이 없었는데 각각 52명씩 두 그룹으로 나뉘어져 한 그룹은 지중해식 채식이나 장수식 이 식단 안내를 받고 다른 한 그룹은 특별한 식이 안내를 받지 않았다. 채식그룹은 고기, 달걀, 우유 대신 어떻게 식물성급원으로 필수아미노 산, 비타민, 미네랄을 공급받을 수 있는가를 교육받았고 최소한 일주일에 한 번 이상은 먹지 않도록 하였다. 탄수화물은 백밀 대신 통밀과 같은 복합 탄수화물로 대체되었으며 과일이나 발효된 곡류을 권장받고 지방이나 소 금은 요리 중 거의 첨가하지 않도록 하였다. 최소한 하루에 한 번의 식사에 서는 두유, 된장국, 두부, 템페 등 콩식품을 먹도록 하였다. 우유지방이 아

표 9-4. 채식과 비채식의 호르몬변화 평균 비교 [9]

SHBG (nmol/l) 테스토스테론 (ng/ml) 여성호르몬(pg/ml) 유리테스토스테론 (ng/ml)

구분(명)

1월

6월

변화(%)

채식(50)

36.03

45.10

25.2

비채식(49)

36.32

37.61

3.6

채식(50)

0.41

0.33

-18.3

비채식(49)

0.42

0.39

-6.4

채식(50)

8.62

7.07

-18.0

비채식(49)

8.30

7.84

-5.7

채식(50)

0.006

0.005

-28.6

비채식(49)

0.010

0.010

-8.2

유리여성호르몬 (pg/ml)

채식(50)

0.23

0.17

-23.4

비채식(49)

0.22

0.21

-6.8

공복인슐린 (μIU/ml)

채식(50)

4.82

4.31

-10.4

비채식(49)

4.63

4.87

5.1

공복혈당 (μg/dl)

채식(50)

91.66

86.47

-5.7

비채식(49)

93.55

92.44

-1.2

성장호르몬 (ng/ml)

채식(50)

1.25

1.92

54.2

비채식(49)

1.10

1.20

9.5

채식(50)

0.94

1.21

29.1

비채식(49)

0.89

0.65

-26.8

성장호르몬결합단 백질(ng/ml) IGF-1 (ng/ml)

채식(50)

146.65

138.00

-5.9

비채식(49)

135.18

129.29

-4.4

IGFBP-1 (ng/ml)

채식(50)

40.07

45.73

12.2

비채식(49)

48.07

44.98

-6.4

채식(50)

6.15

8.02

30.4

비채식(49)

6.11

6.52

6.6

IGFBP-2 (ng/ml)

p-value 0.0001 0.004 0.13 0.0001 0.05 0.14 0.026 0.22 0.002 0.64 0.015 0.0004

SHBG: Sex hormone binding globulin (성호르몬결합글로블린), IGF-1: Insulin like growth factor-1 (인슐린유사성장인자)

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니라 여러 가지 씨앗이나 올리브의 정제되지 않은 기름을 안내받았다. 실 험에 참가한 여성들은 매주 한 번 1kg의 빵을 받았는데 이것은 통밀과 아 마씨(오메가-3지방산이 풍부하며, 반은 가루로 반은 통으로)를 8% 넣어서 만들어진 것이었다. 이소플라본의 추정 섭취량은 비채식그룹의 하루 2mg 에 비해 채식그룹은 40mg이었는데 이는 동양여성의 평균섭취량이다. 채식그룹의 식이조성은 총지방, 설탕, 정제탄수화물의 섭취는 낮추고, 단일불포화지방과 오메가-3 다가불포화지방산, 낮은 혈당지수 음식인 현 미, 콩, 채소등의 섭취는 증가시킴으로써 혈장인슐린 수치를 낮게 한 것이 다. 게다가 이 식이는 내생 안드로겐(남성호르몬)과 에스트로겐(여성호르몬) 수 치를 낮추는 중요한 인자인 이소플라본과 리그난 등 식물성 호르몬, 즉 파 이토에스트로겐이 풍부하였다. 이 실험의 최종목적은 유방암의 위험을 낮 추는 장기간의 채식식이가 가치 있는가의 여부였다. 채식식이를 한지 5개월 후의 결과는 놀라웠다. 체중감소는 -4.06kg(채 식그룹) 대 -0.56kg(비채식그룹)이었고 혈장의 성장호르몬수치는 채식그룹에

서만 54.2% 증가하였다. 성장호르몬결합단백질은 채식그룹이 증가한 반 면 비채식그룹은 오히려 감소하였다 [9]. 그리고 성호르몬결합글로불린은 채식그룹이 25%증가한 반면 비채식그룹은 18%감소하였다(표 9-4). 성호 르몬결합글로불린과 결합하지 않은 유리(遊離)된 테스토스테론(남성호르몬)과 에스트라디올(여성호르몬)은 채식그룹에서 각각 28.6%, 18.0%나 감소하였 다. 이에 반해 비채식그룹은 8.2%, 5.7% 감소하였을 뿐이다. 이상의 결과 를 종합해볼 때 채식식이는 인체내 암 발생과 관련된 호르몬수치들에 유 익한 영향을 준다고 할 수 있다.

9.5. 성호르몬결합단백질(SHBG)과 파이토에스트로겐 성호르몬은 수정한 배가 7주가 되었을 때 생성되기 시작하는데 남성의 Y염색체의 신호를 받아 안드로겐이 생성되면 태아의 생식기는 남성으로, 안드로겐이 생성되지 않으면 여성으로 발달하게 된다. 사춘기 전까지는 시 상하부의 생식선자극호르몬방출호르몬의 억제로 인하여 생식선에서 성호 르몬을 많이 생산하지 않으나 13, 14세가 되면서 시상하부의 억제가 풀려 성호르몬의 생성이 증가하게 된다. 남성은 황체형성호르몬증가로 정소에서 남성호르몬으로 알려진 안드로 겐을 생성하게 되는데, 이로인해 목소리가 굵어지고 근육이 강해지며, 얼 굴과 몸에 털이 나고 정소와 음경이 성장한다. 여성의 경우는 황체형성호 르몬과 여포자극호르몬의 증가로 난소에서 여성호르몬이 생산되고 자궁, 젖가슴이 성장하고 피하지방이 증가하며 월경주기가 시작된다. 스테로이드골격을 가진 물에 잘 녹지 않는 성호르몬들은 혈액을 통해 이 동하고자 할 때 성호르몬결합글로불린(SHBG: Sex Hormone Binding Globulin) 이나 알부민이라는 운반단백질과 결합한다. 체내의 성호르몬은 결합된 상 태가 99%이며 나머지 1%정도가 운반단백질과 결합하지 않은 유리된(free) 상태이다. 이러한 유리된 상태의 성호르몬은 조절되지 않고 무작위로 세포 내로 들어가게 된다. 그림 9-3에서 보듯이 외래 환경호르몬이나 단백질과 결합하지 않은 유 리된 성호르몬은 세포막을 쉽게 통과하여 핵수용체라는 유전자조절물질 에 신호를 줌으로써 적은 양으로도 매우 큰 영향을 줄수 있다. 반면 SHBG 와 결합된 성호르몬은 혈액에 많은 양이 있다 하더라도 세포 내에 들어가 지 못하여 작용하지 않는다. 즉, SHBG가 적게 생성되면 유리된 성호르몬

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그림 9-3. 혈액속의 호르몬의 작용모델 [10] E2: 에스트라디올(여성호르몬), R: 핵수용체(Nuclear receptor) 리간드 의존성 유전자 조절물질, X: 환경호르몬,

이 많아지게 되고 호르몬반응은 총호르몬의 양보다 유리(遊離)호르몬의 수 치에 의해 더 크게 영향받게 된다 [10]. SHBG의 양은 성인일 때보다 어린 이 시기일 때 높은 수치를 가지며, 비만인에게서는 낮은데, 실험에 의하면 인슐린분비가 증가할 때 SHBG의 생성량은 감소된다.

9.6. 파이토에스트로겐과 SHBG 파이토에스트로겐은 식물에서 생산되는 인체에서 호르몬과 유사한 작용 을 하는 화합물이다. 이들은 채소, 과일, 곡물 등 식물에 풍부하며 콩과식 물과 견과류에 특히 많은 양이 있다. 식물에 풍부한 파이토에스트로겐의 종류에는 이소플라본, 리그난 등이 있는데 내생호르몬인 에스트로겐과 그 화학구조가 유사하여 에스트로겐 수용체와 때로는 경쟁자로 때로는 보완 자로 작용한다. 그리하여 파이토에스트로겐은 자궁암, 난소암, 전립선암, 골다공증, 심장병의 예방효과를 가지며 파이토에스트로겐은 폐경기증후군 의 진행을 억제한다. 파이토에스트로겐은 성호르몬결합글로불린의 합성에도 영향을 준다. 2000년 칠레의 연구진은 인간의 암세포를 조직배양하여 여기에 파이토에 스트로겐의 한 종류인 제니스테인을 투여하여 생성되는 SHBG의 양을 알 아보았다. 표9-5에서 볼 수 있듯이 제니스테인을 전혀 가하지 않은 대조 군에서 생성되는 SHBG의 양을 100%으로 보았을 때 제니스테인을 5마이 크로몰 가하면 SHBG는 143%로 증가하였으며, 10마이크로몰(μmol)일때는 153%로 증가하였다 [12]. 즉, 식물에 있는 파이토에스트로겐을 일정량까 지 많이 섭취할수록 인체는 SHBG가 많아지고 이 단백질들은 성호르몬과 결합하여 성호르몬이 무질서하게 작용하지 못하도록 한다. 단식을 할 때에 도 SHBG수치는 증가한다. 반면 고탄수화물을 섭취할 때보다 고단백질을 섭취할 때 SHBG의 생성량은 낮아지며 지방을 많이 섭취하면 역시 낮아진 다 [13]. 표 9-6은 다양한 식품 중의 이소플라본의 함량이다 대두가 100g당 84mg을 함유하여 가장 높은 수치를 보이고 있으며 이어서 낫또, 템페, 두 부가 뒤를 잇고 있다.

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표 9-7은 식이 패턴에 따른 혈중의 성호르몬결합글로블린(SHBG)으로 비채식인의 42.6에 비해 유란채식은 44.6, 완전채식은 50.9임을 알수 있 는데, 이것은 통계적으로 유의하였다. 즉 식이패턴에 따라 성호르몬의 단 백질과 분리된, 유리상태의 수준은 달라지며 이것은 인체내의 다양한 유전 자들의 조절과정에서 교란가능성을 암시한다.

표 9-5. 제니스테인 농도에 따른 SHBG의 생성량 제니스테인투여량 (단위: 마이크로몰)

세포당 SHBG의 생성비율 (%)

대조군

J Clin Endocrinol Metab (2000) 85:2797-2800

표 9-6. 다양한 식품 중의 이소플라본 함량 [11] 식품

이소플라본 총량*

대두

84.0 (13.8-153.4)

두유

9.6 (1.26-21.1)

콩치즈

31.3 (3.33-21.1)

콩요거트

16.3

된장

31.5 (3.31-59.4)

두부

39.0 (22.63-67.49)

템페

43.5 (6.88-62.5)

미소

42.6 (6.88-62.5)

낫또

58.9 (46.4-87.0)

표 9-7. 식이패턴에 따른 혈중 SHBG 수치의 변화

SHBG

비채식

유란채식

완전채식

p-value

42.6 (226명)

44.6 (237명)

50.9 (233명)

0.001

채식치유학

l 427

9.7. 베르톨트의 수탉 거세실험 호르몬과 관련된 최초의 과학적 연구는 베르톨트의 수탉거세실험이다 [14]. 1948년 베르톨트는 여섯 마리의 어린 수탉을 각각 두 마리씩 세 그룹 으로 나누었다. 그리고 첫 번째 그룹의 닭들을 양쪽의 고환을 거세하였을 때 어린 수탉의 단조로운 톤의 울음소리와 다른 닭과 싸우려 하지 않고 짝 짓기 행위도 보이지 않는 것을 관찰하게 된다. 거세된 수탉들의 머리와 몸 체는 작았고 볏과 육수(肉垂: 닭 등의 목 부분에 늘어져 있는 붉은 피부)의 색은 바 래 있었고 크기도 위축되어 있었다. 이어서 베르톨트는 두 번째 그룹의 닭들도 거세를 하였으나 떼어낸 고환 을 재결합시켰다. 놀랍게도 이들 닭들은 모두 정상적인 수탉의 행동과 모 습을 보이고 있었다 (그림9-4).

“그들은 서로 싸우려 하였고 힘차게 울었으며 암탉들에 대해 정상적인 짝짓기 반응을 보였다. 외모도 다른 어린 수탉들과 구별되었다. 그들은 몸집과 머리가 컸으며 볏이 높이 발달하였고 밝은 적색으로 변화하였다.”

세 번째 그룹의 수탉들도 거세를 하고 서로 다른 수탉의 고환을 이식하 였는데 이들은 두 번째 그룹처럼 정상적인 수탉으로 발달하고 행동하였다 [14].

그룹1

거세

미성숙 상태로

그룹2

거세를 한 후 자기 고환을 재이식

정상적인 수탉의 상태로 발달

그룹3

거세를 한 후 다른 고환을 재이식

정상적인 수탉의 상태로 발달

그림 9-4. 베르톨트의 수탉 거세를 통한 호르몬과 행동변화실험

채식치유학

l 429

9.8. 테스토스테론의 다양한 기능 남성호르몬은 인체의 생리적 특징들과 관련되어 있으며, 대머리·탈모 등 다양한 증상에 관련되어 있다. 남성호르몬은 생리적 작용에 영향을 줄 뿐만 아니라 뇌신경에 작용을 하여 다양한 심리적 영향도 줄 수 있다. 예 를 들어 성범죄자의 평균 테스토스테론 수치가 높고 재범자는 특히나 높다 [15]. 공격성은 사회적, 생물학적인 다양한 원인이 복합적으로 작용하여 발생 하는 사회적 행동이다. 생물학적으로 공격성은 내분비계와 신경계의 작용 과 관련성을 가진다. 행동내분비학의 연구에 의하면 높은 수치의 혈중 테 스토스테론은 공격적인 행동과 양의 상관관계를 가진다. 충동적인 공격성 과 함께 나타나는 사회적인 지배성, 상황을 처리할 때 나타나는 과잉행동 등은 높은 테스토스테론 수치를 가진 남녀 모두에게 동일하게 나타나는 현 상이다. 그림 9-5와 표 9-8에서 제시된 바와 같이, 테스토스테론의 수치가 증가하면 시각적 인지능력은 증가(+)하는 반면 청각적인 인지능력은 감소(-)하는 것을 알 수 있다. 그리고 테스토스테론수치가 증가하면 DHT가 증가하고 이어서 대머리 의 경향성이 높아지는 한편 수염과 몸에 털이 많아진다. 테스토스테론은 심리적 으로도 영향을 미쳐서 공격성, 자페성을 증가시키고, 반면 테스토스테론의 수치 가 너무 낮으면 우울감이 발생할 수 있다. 이러한 다양한 기능은 테스토스테론 이 작용하는 수용체가 인체의 거의 모든세포에 존재하기 때문이다. 즉, 테스토 스테론은 일종의 리간드로 작용해서 신경세포, 면역세포, 근육세포 등에 작용해 서 수백가지의 유전자발현을 변화시키는 등 다양한 기능변화를 일으키게 된다.

그림 9-5. 테스토스테론과 행동, 신체, 생리작용의 피드백 메카니즘 [15] +기호는 양의 영향을 주고, -기호는 음의 영향을 준다. 테스토스테론은 성욕을 증가시킨다. 테스토스테론 은 시각적 인지능력은 증가시키는 반면, 청각적 인지능력은 약화시킨다. 연령이 증가하면 테스토스테론수 치는 감소한다. 테스토스테론 수치가 증가하면 공격성도 높아진다. 테스토스테론수치가 감소하면 우울증 이 증가한다. 육체적, 정신적 스트레스는 테스토스테론 수치를 낮춘다. 테스토스테론수치가 증가하면 대머 리가 증가하며, 수염이 많아진다.

채식치유학

l 431

표 9-8. 테스토스테론수치와 신체특성 [15] 테스토스테론 수치의 범위 종류 머리카락패턴 성욕 육체적능력

특성

중간

높음

●

●●

수염성장

●

●●

비남용

●

●

●

●●

공격성

●

●

육체적폭력

●

●

지배성

●

●

대머리

범죄적측면

●

강화 인내

우울증

● ●

스트레스

사회적행동

낮음

●

복종

●

시각적인식 인식특성 목소리 거주지고도

언어적능력 저음

● ●

산

●

수면

● ●

채식 서구식

●: 관련 있음, ●●:상당히 관련 있음 European Journal of Endocrinology (2001) 144:183-197

●

고음

노화 식이

●

● ●

●●

9.9. 프란잘의 공격성 실험과 테스토스테론 신경학적으로 공격성은 안와전두피질과 관련성을 갖는다. 눈썹 뒤에 위 치한 안와전두피질은 자기조절 및 충동조절과 관련있는 뇌 부위이다. 안와 전두엽은 미엘린화가 가장 나중에 이루어 지는 신경부위로 알려져 있다. 연구들에 의하면 안와전두피질의 활동이 증가하면 반응적 공격성의 수 치는 감소하며, 반면 안와전두피질이 제거된 경우 충동적인 행동과 과잉 공격성이 나타난다. 맥린의 삼위일체뇌 가설에 근거하면 안와전두엽이 하 위의 변연계와 파충류뇌를 잘 제어할 때와 그렇지 못할 때의 행동특성이라 추론할 수 있다. 높은 수치의 반응성 공격성을 나타내는 신경질환 환자들 은 안와전두피질의 활동이 감소되어 있었다 [16]. 프란잘 등은 공격성과 관련된 내분비계와 신경계의 특징들에 주목하고, 테스토스테론의 수치가 증가할 때 안와전두피질의 활동이 감소되고, 감소 된 안와전두피질의 기능은 곧 공격성의 증가로 나타날 것이라고 가정하였 다 [17]. 안와측 전두엽은 공격성뿐만 아니라 약물남용, 감정적 처리, 의 사결정 등 다양한 기능과 관련되어 있다고 알려져 있다. 프란잘 등은 제안 자-수용자 모델을 이용하였다. 이것은 일정 금액을 제안자 마음대로 비율 을 결정하여 수용자에게 제시하는 것이다. 이때 받을 금액이 낮더라도 수 용자가 제안을 받아들이면 수용자와 제안자 모두 돈을 받을 수 있고, 수용 자가 제안을 거절하면 두 사람 모두 받는 돈은 없는 것이 된다. 대개의 경우 그 비율이 어떠하든 수용자는 제안을 받아들이지만, 제안 을 거절하는 경우가 있는데 그것은 수용자의 제안자에 대한 공격성을 의미 한다. 실험과정 중에 부위에 따른 뇌의 활동변화를 ‘에코평면영상 (Echoplanar imaging: EPI)’이라는 기기를 통하여 모니터로 실시간으로 확인하였

고, 침을 통해 테스토스테론 수치를 검사하였다. 그 결과는 이들 연구진이

채식치유학

l 433

그림 9-6. 테스토스테론, 안와전두엽, 공격성의 인과관계 모형 [17] 위의 결과는 32명의 오른손잡이 남녀의 평균이다. 화살표 위의 숫자는 회귀계수이고, 숫자 위의 별표시는 통 계적으로 유의함을 나타낸다. 화살표 아래의 괄호 내 숫자는 뇌 활동을 조정한 후 테스토스테론과 공격성의 관계를 나타낸다. 그림A에서 테스토스테론->공격성의 인과관계는 좌측안쪽 안와전두엽을 경유하지 않고 통 계를 내면0.35라는 계수값이 나타났다. 이것은 테스토스테론 수치가 1증가할때 공격성은 0.35만큼 증가한다 는 의미이다. 하지만 인과관계를 테스토스테론->좌측안쪽 안와전두엽->공격성으로 설정하게 되면 테스토스 테론->공격성의 인과효과는 0.12로 줄어들고 통계적 유의도가 없다라고 나타난다. 즉, 테스토스테론의 공격 성에 대한 효과는 안와전두엽을 매개로 하여 공격성을 증가시킨다. 그림A에서 테스토스테론->안와전두엽의 계수값은 -0.55이다. 이것은 테스토스테론이 1증가할때 안와전두엽의 활성은 0.55만큼 감소한다는 의미이다. 이어서 안와전두엽->공격성의 계수값은 -0.42이다. 이것은 안와전두엽의 활성이 1만큼 증가하면 공격성은 0.42만큼 감소한다는 의미이다. 따라서 테스토스테론수치의 증가는 안와전두엽의 활성을 감소시키고, 활성이 낮아진 안와전두엽은 다시 공격성을 높인다.

처음 세웠던 가설과 일치하였다. 테스토스테론의 증가는 좌우 내측 안와전 두엽의 활동을 억제하였고, 억제된 안와전두엽은 본능적인 특성인 공격성 을 증가시켰다 (그림 9-6) [17].

채식치유학

l 435

9.10. 채식과 혈중 남성호르몬 수치의 변화 식이에 따른 콜레스테롤 섭취의 스테로이드 호르몬수치에 대한 영향을 확인하는 가장 대표적인 방법은 채식인과 비채식인을 비교하는 것이다. 이 에 대해서 몇 가지 연구보고들이 있다. 피터(Peter)와 어니스트(Ernist)는 몇몇 호르몬에서 높은 수치의 농도와 높 은 암발생 빈도의 관련성에 주목하고 채식식이의 예방, 치료적 가능성을 알아보았다. 11명의 남성을 2주간 채식식이를 실시하게 한 후, 오후 4시에 서 5시 사이에 혈액을 채취하고 테스토스테론을 측정하였을 때 그 농도는 비채식인의 553±57ng/100ml에 비해 채식인은 373±33ng/100ml로 낮 았으며 이러한 차이는 통계적으로 유의성이 있었다 [18]. 채식식이에 따른 테스토스테론의 감소는 폐경기 여성을 대상으로 한 카 스(Kaaks) 등의 연구에 의해서도 재확인되었다. 이들은 채식식이가 가진 항 암성 영양성분에 주목하였는데, 특히 총 지방섭취의 감소, 풍부한 섬유소 와 오메가 3, 오메가 6지방산 그리고 식물성 에스트로겐의 섭취 증가를 꼽 았다. 연구자들은 총 99명의 폐경기 여성을 무작위로 두 그룹으로 나눈 후 한 그룹은 채식식이를 다른 그룹은 보통의 고기가 포함된 식이를 공급하였 다. 실험결과 비채식그룹에 비해 채식그룹은 남성호르몬인 테스토스테론 과 여성호르몬인 에스트라디올이 모두 낮은 수치를 보였고 그 차이는 통계 적으로 의미가 있었다 [9]. 특히 성호르몬결합글로불린(SHBG)은 비채식 그룹이 3.6%가 증가한 데 비해 채식인은 25.2%나 증가하였다. 그리고 유 리(free) 테스토스테론과 유리 에스트라디올은 채식을 하지 않은 그룹이 8.2%, 6.8% 각각 감소된 데 비해 채식그룹은 무려 28.6%, 23.4%가 감소 되었다.

혈장의 테스토스테론(ng/100ml)

비채식인 채식인

그림 9-7. 채식과 비채식 사이의 테스토스테론의 수치차이 [18] 비채식인이 평균 553ng/100ml인데 비해, 채식인은 373ng/100ml로 대략 33% 감소한다.

표 9-9. 채식식이와 비채식식이의 테스토스테론수치변화 비교 검사항목

채식여부

1월

6월

변화량

성호르몬결합글로불린 (SHBG) (nmol/l)

채식(50명)

36.03

45.10

25.2%증가

비채식(49명)

36.32

37.61

3.6%증가

테스토스테론 (ng/ml)

채식(50명)

0.41

0.33

18.3%감소

비채식(49명)

0.42

0.39

6.4%감소

유리 테스토스테론 (pg/ml)

채식(50명)

28.6%감소

비채식(49명)

8.2%감소

유리 에스트라디올 (pg/ml)

채식(50명)

0.23

0.17

23.4%감소

비채식(49명)

0.22

0.21

6.8%감소

p-value 0.0001 0.004 0.0001 0.05

채식치유학

l 437

9.11. 인슐린과 글루카곤의 균형 이자는 내분비샘과 외분비샘을 함께 가지고 있는 독특한 기관인데, 외분 비샘으로는 소화효소를 만들어 관을 통해 소화기관으로 방출하여 소화를 돕는다. 이자의 내분비샘은 외분비세포들 내에서 섬처럼 떨어져 있어 랑게 르한스섬이라고 하는데 여기에는 알파, 베타, 델타라는 세 종류의 세포들 이 있다. 알파세포는 글루카곤을 만들고, 베타세포는 인슐린을, 델타세포 는 소마토스타틴을 합성하여 방출한다. 인체세포는 연료원으로 포도당을 이용한다. 자동차가 일정한 속도를 내려면 안정적으로 연료가 공급되어야 하듯, 인체 내에 포도당 농도는 80mg/dL에서 115mg/dL 사이에 있어야 한다. 이보다 높으면 고혈당이고 낮으면 저혈당이라 한다. 인슐린은 식후에 흡수된 포도당이 혈액 내에 많아지면 췌장에서 방출되 는데, 그 역할은 세포들의 인슐린 수용체와 결합하여 혈액의 포도당을 세 포 내로 들어가도록 하는 것이다. 그리고 세포 내로 들어간 포도당을 효율 적인 저장형태인 글리코겐으로 만들고 더 나아가 지방으로 전환하도록 한 다. 글루카곤은 혈액 내의 당농도가 낮아졌을 때 간세포를 자극하여 간에 저 장된 글리코겐을 포도당으로 전환하여 혈액내로 방출하도록 한다. 소마토 스타틴은 포도당과 아미노산이 급격히 증가할 때 완충장치로 인슐린과 글 루카곤의 분비를 억제하도록 하는 한편 소화기관에서 영양소를 흡수하는 속도를 느리게 한다. 인체가 호르몬의 작용을 증폭시키는 방법은 두 가지로, 하나는 방출호르 몬양을 증가시키는 것이고, 다른 하나는 표적세포의 수용체 수를 증가시키 는 것이다. 그러나 호르몬의 방출량을 높일 때에 일시적으로는 그 효과가

글루카곤

인슐린

인슐린

그림 9-8. 포도당 유입과 유출을 통한 혈당의 조절과정

증가되지만, 만성화될 때 인체 항상성유지를 위해 표적세포는 수용체 수를 감소시킨다. 이를 하류조절(downregulation)이라 한다. 하나의 예는 만성적 인 고인슐린혈증에서 세포들의 수용체 감소로 인슐린 민감성이 낮아지는 것이 될 수 있다.

채식치유학

l 439

9.12. 통곡류의 당뇨예방과 당지수, 당부하 체내의 혈당 증가 속도는 섭취하는 식품의 종류와 섭취하는 방법에 영 향을 받는다. 예를 들어 섬유소가 풍부한 현미나 통밀을 먹게 되면 섬유 소의 스펀지작용으로 섬유소 사이에 들어있는 영양소가 천천히 소화관을 따라 방출, 흡수되어 혈액 내의 혈당은 인체가 이용하는 에너지를 공급하 는 정도로 천천히 상승하게 된다. 그러나 섬유소가 제거된 단순탄수화물 인 백미, 백밀을 먹게 되면 고농도로 농축된 상태이므로 혈당이 급격히 증 가하게 된다. 고혈당과 고인슐린증의 급격한 상승정도는 주로 혈당지수 (glycemic index)와 혈당부하(glycemic load=glycemic index ×서빙 크기당 탄수화물의 양)에 의해 영향을 받는다 [19]. 당지수가 높더라도 탄수화물의 양이 적은

경우 실제로 인체에 고혈당으로 인한 위험은 그리 크지 않다. 비유를 들자 면 아무리 농도가 높아도 섭취하는 양이 적으면, 실제 총량은 적은 것이 된 다. 예를 들어 표 9-10에서 보면, 벗긴 감자의 혈당지수는 85로 높은 편이 지만, 혈당부하는 단지 19.5일뿐으로 감자를 먹고 혈당이 급상승하는 경우 는 드물다. 대부분의 과일들은 수분함량이 90% 이상이므로 당지수가 높더 라도 혈당부하는 매우 낮은 것을 알 수 있다. 하지만 과일주스와 같이 농축 된 경우엔 혈당부하가 매우 높고 따라서 과잉섭취할 경우 고인슐린혈증의 위험은 커지게 된다. 세포외 체액이 고혈당이 되면 세포 내에서 수분이 빠져 나오게 되고 정 상적인 세포대사에 위협을 받게 되므로 인체는 자체보호를 위해 인슐린을 급격히 생성·방출하게 된다. 이 상태가 지속될 때 고인슐린혈증이라 한 다. 탄수화물과 함께 단백질, 지질이 혼합되어 있을 때 총 당과 인슐린반응 은 낮게 나타나지만 계속해서 당부하가 높은 식품을 계속 먹게 되면 혈당 과 인슐린 농도는 높아지게 된다.

표 9-10. 당부하 (당지수×100g당 탄수화물의 양) [19] 정제한 단순식품

정제하지 않은 복합식품

식품

당지수

당부하

식품

당지수

당부하

포도당

96.8

벗긴 감자

19.5

콘플레이크

77.3

끓인 수수

16.8

떡

66.9

끓인 강낭콩

15.5

설탕

64.9

끓인 고구마

13.1

콘칩

46.3

바나나

12.1

베이글빵

38.4

포도

7.7

도넛

37.8

당근

7.2

백밀빵

34.7

사과

6.0

모든 통곡류

32.5

수박

5.2

통밀빵

31.8

오렌지

5.1

과당

22.9

복숭아

3.1

Am J Clin Nutr (1995) 62, 871S-890S

인슐린이 많아지다 보면 처음에는 효과가 있지만 하류조절작용에 의해 표적세포는 인슐린 수용체 수를 줄이게 된다. 인슐린수용체 수가 줄어들면 음식을 섭취할 때 급격히 증가된 혈당이 세포로 들어가는 속도가 줄어들게 되며 이자는 전보다 더 많은 인슐린을 생성하게 된다. 결국 악순환이 반복 되어 이자는 노화가 촉진되고 기능을 상실하게 된다. 이 과정이 유전과 관 련된 10%남짓의 제1형당뇨와 구분하여 당뇨환자의 90%를 차지하는 제2 형당뇨병의 일반적인 진행단계이다.

채식치유학

l 441

9.13. 채식식이와 당뇨예방 1999년 니콜슨(Nicholson) 등은 저지방 채식식이를 하는 사람들은 제2형 당뇨가 적고 합병증도 적다라는 역학조사보고서에 주목하고 실제로 완전 채식식이가 당뇨병에 효과가 있는지를 실험하였다. 실험대상자는 제2형당 뇨를 앓고 있는 13명이었는데 두 그룹으로 나누어 한 그룹에는 완전채식식 이를 다른 그룹에는 일반적인 비채식식이를 공급하였다. 완전채식의 메뉴 는 점심에 렌즈콩 스프, 샐러드, 쌀크래커 등을 저녁에는 병아리콩 스튜, 밀가루 음식, 엽채소 등이었다. 칼로리의 10~15%는 단백질로부터 10% 는 지질로부터 공급되었다. 탄수화물은 주요영양소가 제거되지 않은 복 합탄수화물(통곡류)을 섭취하였다. 반면 대조군은 총섭취열량 중 탄수화물 이 55~60%였고, 지방이 30%였는데 콜레스테롤이 매일 200mg 정도였다 [20]. 12주의 식이공급 후 완전채식그룹은 공복혈당수치가 28%가 낮아진 반 면 비채식그룹은 12% 감소하였다. 혈중 콜레스테롤은 채식그룹이 289mg 에서 4.4mg으로 낮아졌으며 비채식그룹은 310mg에서 122mg으로 되었 다. 섭취하는 총열량에 제한을 두지 않았음에도 채식그룹의 몸무게는 평균 7.2kg이나 감소하였다. 비채식그룹의 평균감소량은 3.8kg이었다. 평균공 복혈당은 채식그룹이 10.74에서 7.75로 감소하였으며 비채식그룹은 9.86 에서 8.64로 낮아졌다 [20]. 저자들은 실험대상자들의 수가 적기는 하였지만 12주 동안 의료치료가 감소하였음에도 저지방 완전채식식이로 공복혈당농도와 체중, 뇨단백이 감소하였으므로 채식식이는 당뇨에 유익하였다고 결론내린다.

표 9-11. 채식그룹과 비채식그룹의 식이특징 채식그룹

비채식그룹

시작때

12주후

시작때

12주후

총섭취열량 (kcal/day)

1,683

1,409

1,430

1,526

단백질 (%)

탄수화물 (%)

섬유소 (g)

지질 (%)

포화지방 (%)

콜레스테롤 (mg)

4.4

Preventive Medicine (1999) 29, 87-91

표 9-12. 채식식이패턴으로 바꾼 지 12주 후의 신체변화 [20] 채식그룹

비채식그룹

시작때

12주후

시작때

12주후

몸무게 (kg)

96.7

89.5

97.0

93.2

공복혈당 (mmol/L)

10.74

7.75

9.86

8.64

당화혈색소 (HbA1c(%))

8.3

6.9

8.0

7.0

콜레스테롤 (mmol/L)

5.26

4.63

5.56

4.93

HDL (mmol/L)

1.15

0.95

1.12

1.10

Preventive Medicine (1999) 29, 87-91

채식치유학

l 443

9.14. 고인슐린혈증과 대사증후군 인슐린이 혈중에 높아짐으로써 발생하는 부작용은 연쇄적이며 다양하 다. 도정된 단순탄수화물과 고기섭취로 인하여 인슐린분비가 많아지면 말 초기관에서 인슐린 수용체가 하류조절되고 이를 보상하고자 인슐린생성 은 다시 증가하게 된다. 이때 간에서는 유사인슐린성장인자 결합단백질-1 (IGFBP-1; insulin-like growth factor binding protein-1)의 합성이 감소하게 되

는데 동시에 유리 IGF-1이 많아지게 되어 세포증식이 촉진되며 성장호르 몬의 분비량이 감소하게 된다. 성장호르몬이 감소하면 IGFBP-3의 합성량도 감소한다. IGFBP-3은 레티노이드가 핵 내 수용체와 결합하여 아포토시스를 하게 하며 다양한 신 체조직에서 세포의 불필요한 성장을 억제한다. 따라서 고인슐린혈증에 의해 혈장에서 IGFBP-3 농도가 낮아지면 여 러 조직에서 상피세포의 증식을 정상적으로 제한하지 못하게 된다(그림 9-9). 그리고 이것은 여러 가지 질병의 양상으로 나타나게 된다 [21]. 인체의 모든 기관은 상피조직, 연결조직, 근육조직, 신경조직이라는 네 가지 기본조직으로 구성된다. 상피조직은 분비선이나 방광과 같은 방, 소 화관과 같은 내부통행경로의 표면을 만든다. 신장의 사구체, 입의 침샘, 췌장의 분비선, 폐의 기도, 소화관의 내부표면 등이 상피조직의 대상이다. 따라서 고혈당으로 인해 IGFBP 생산이 감소되고, 이로 인한 레티노이 드의 아포토시스작용 교란은 이들 상피조직 모두에 적용될 가능성이 있다. 필요한 아포토시스가 일어나지 못한다는 것은 암세포와 같은 이상세포가 제어되지 못할 가능성을 높이며 유방암, 전립선암, 난소암, 대장암 등의 암세포가 초기에 사멸되지 못하고 증식하는 것과 관련될 수 있다. 다른 한편으로 고인슐린혈증은 성호르몬의 생산을 증가시키는 동시에

고혈당식이 인슐린저항 고인슐린혈증 간에서 IGFBP-1합성 감소 자유 IGF-1증가

혈액속의 IGFBP-3 감소

안드로겐 증가, 성호르몬결합글로불린 감소

레티노이드 수용체 활성 변화

다낭포성 배란증후군, 남성두정탈모

조직세포성장 촉진

조직세포의 조절되지 못한 성장

and/or

신장증가, 월경, 사춘기 빨라짐

성장호르몬 감소

근시, 좌창, 상피세포 암 촉진, 흑색 극세포증, 다낭포성 배란증후군, 피부유두종

그림 9-9. 호르몬의 작용과 대사증후군의 발달과정

성호르몬결합글로불린의 합성은 감소시켜 혈액 속에 순환하는 유리호르몬 의 양이 증가하게 한다. 과다한 성호르몬의 작용은 난소의 이상과 남성의 머리카락 생성, 소멸주기를 빨리하여 탈모를 일으키게 된다. 그리고 성호 르몬의 증가와 성호르몬결합글로불린의 감소, 조절되지 못한 세포증식은 근시, 좌창, 흑색 극세포증, 다낭포성 배란증후군, 피부유두종 등이 발생 할 가능성을 높인다.

채식치유학

l 445

9.15. 부신피질자극호르몬방출호르몬(CRH)과 음주행위 부신피질자극호르몬방출호르몬(CRH)은 시상하부에서 분비되는 호르몬 으로 음주행위에 직접적인 영향을 준다고 한다. 예를 들어 쥐의 뇌혈관에 CRH를 처리했을 때 에탄올용액을 좋아하던 쥐는 에탄올 섭취가 감소하였 는데 CRH의 투여량이 많을수록 알콜섭취량은 더욱 줄어들었다. 이때 24 시간동안 먹은 음식 섭취량도 약간 감소하였으나 쥐들의 체중은 변함이 없 었다. CRH의 음주에 대한 영향은 분명하여 CRH유전자가 제거되어 CRH 생성이 완전히 차단된 쥐는 정상쥐보다 알콜섭취가 두 배로 된다. 그리고 알콜을 좋아하도록 교배된 쥐는 보통쥐에 비해 중추신경계에 CRH수치가 상당히 감소되어 있다[22].

알콜섭취와 HPA축 과도한 알콜섭취는 혈장에서 몇몇 호르몬농도를 변화시키는데 특히 시 상하부-뇌하수체-부신(HPA)축의 호르몬이 중요하다. HPA축에서 중요추 진력은 시상하부의 부신피질자극호르몬방출호르몬(CRH)이다. CRH와 함 께 바소프레신은 뇌하수체에 신호를 보내어 부신피질자극호르몬(ACTH)과 엔돌핀을 방출하게 한다(그림 9-10). ACTH는 다시 부신피질을 자극하여 코르티솔(당질코르티코이드)을 분 비하게 한다. 증가된 코르티솔은 네거티브 피드백을 작용, HPA계의 활동 을 약화시켜 HPA 전체가 일정상태에서 조절된다. HPA계에서 방출되는 모든 호르몬은 알콜섭취와 관련된 행위를 조절하게 되는데 이러한 작용은 스트레스와 걱정의 효과와는 독립적으로 발생한다[23]. CRH이외에도 다양한 호르몬이 음주행위와 관련이 있다. 예를 들어

그림 9-10. 시상하부-뇌하수체-부신피질 호르몬축과 음주의 관련성

ACTH나 그 유사체를 쥐에 가했을 때 쥐는 자유선택상황에서 알콜을 적게 섭취한다. 또한 지방세포에서 분비되는 신경내분비호르몬인 렙틴을 쥐의 배에 처방하면 알콜섭취량이 증가하는데 렙틴은 시상하부에서 CRH분비 를 감소시켜 알콜섭취욕구를 증가시키는 것 같다. 알콜중독자의 혈액에는 렙틴수치가 높은데 금주치료를 한지 14일 후 이들의 혈장렙틴수치는 상당 히 감소하였고 더 이상 알콜에 대한 욕구를 보이지 않았다. 코르티솔과 알콜중독자의 관계에 대한 연구도 보고되고 있다. 12명의 남 성 알콜중독자의 평균나이는 42.9세였는데 처음 중독은 평균 22.1세에, 중독기간은 평균 20.7년이었으며 평균적으로 하루 256g의 알콜을 섭취하 고 있었다. 비교대상인 정상인그룹의 평균나이는 38.5세였다. 금주초기는 마지막으로 알콜을 섭취한지 0.5일을 말한다. 알콜중독자의 코르티솔농도 도 처음 806nmol/L에서 금주한지 3주 후 512nmol/L으로 감소하였는데

채식치유학

l 447

정상인의 평균은 453nmol/L였다. 프로락틴도 금주초기에는 평균 7.4ng/ mL에서 금주한지 3주 후에는 4.9ng/mL로 감소하였는데 건강한 남성의 평균은 3.9ng/mL였다 [24].

알콜중독과 불안, 우울증 알콜중독자에게 종종 나타나는 불안과 우울증의 현상은 HPA축의 조절 이상과 관련있다고 한다. 불안과 우울은 CRH상승이라는 공통성을 가지지 만 두 병증은 기작이 다르다. 우울증 환자들의 혈장에는 병적으로 CRH가 증가되어 있고 이어서 혈장 에서 ACTH와 코르티솔이 상승된다(그림 9-11). 반면 병적인 불안은 스트 레스에 의해 반복되어 활성화된 HPA축의 둔감화로 나타나는데 계속 스트 레스가 반복될 때 CRH가 방출되어도 ACTH 방출은 이끌어내지 못하게 되 는 것이다. 따라서 병적으로 불안해 하는 환자의 혈중 코르티솔농도는 만 성적으로 낮아져 있다. 즉, HPA조절 이상, 알콜중독, 불안과 우울증은 상 호작용을 주고받아 서로 원인과 결과의 관계를 가질 수 있다 [25].

그림 9-11. 음주, HPA축, 걱정/우울증의 삼각축 상호작용

표 9-13. 시상하부-뇌하수체-부신 축에서 약물의 영향 [26] 종류 신경자극 알콜 니코틴

기간

ACTH·Cortisol

급성

증가

만성

내성 없음

급성

증가

만성

내성 있음

급성

증가

만성

내성 있음

Pharmacol Rev (2001) 53:209-243

채식치유학

l 449

9.16. 니코틴, 알콜, 마약과 HPA축 흡연은 선진국과 후진국에서 주요한 사망원인의 하나이다. 담배의 첫 번 째 중독물질은 니코틴으로 담배를 계속 피우게 한다. 게다가 니코틴은 도 파민을 경유하여 불안, 우울증, 스트레스, 감동성과 같은 여러 가지 심리 를 자극하는 효과도 갖는데 어떤 연구에 의하면 니코틴이 걱정과 스트레스 를 경감시킬 수 있다. 이러한 현상은 니코틴이 시상하부-뇌하수체-아드 레날린축을 자극하여 순환계의 코르티솔의 수치를 증가시키는 것과 관련 이 있다. 예를 들어 니코틴을 투여하면 감정형성에 중요한 편도체 세포에 서 코티솔의 mRNA가 증가하며 혈장에서 CRF와 ACTH 농도가 높아진다. HPA축의 호르몬은 다양한 중독현상과 관련이 있는 것 같은데 왜냐하 면 니코틴뿐만 아니라 알콜과 마약을 급성으로 투여할 때에도 코르티솔과 ACTH는 동일하게 증가하기 때문이다 [26]. 알콜, 니코틴, 마약 등의 급성 투여가 ACTH와 코르티솔의 상승이라는 동일한 현상을 공유하고, 이들 호 르몬이 신경작용에 영향을 준다면 이들 약물과 정신현상에도 어떠한 연관 이 있을 듯 하다 (그림 9-12).

중독현상과 정신병 영국에서 1995년 정신병 이환율에 대한 전국적인 조사가 있었다. 16세 에서 64세까지 모두 10,018명의 성인이 인터뷰에 응하였다. 전체 샘플 중 67%가 비중독자였고 33%가 마약, 니코틴(담배), 알콜중독자로 분류되었 다. 비중독자와 중독자의 정신질환발생률은 달랐는데 비중독자의 12%가 정신질환이 있는 반면 니코틴중독자는 22%가, 알콜중독자는 30%가, 약물 중독자는 45%가 정신질환을 앓고 있었다 [27]. 중독자와 비중독자의 종류별 정신병 발생도 조사되었다. 혼재된 불안질

프로락틴 (ng/L)

코르티솔 (nmol/L)

그림 9-12. 알콜중독자와 정상인의 코티솔, 프로락틴 호르몬의 차이

채식치유학

l 451

환자, 일반적인 불안질환자, 우울증, 공포증, 공황장애 등 모든 정신질환 종류에서 중독자는 비중독자보다 발생이 높았는데 가장 높은 발생비율은 마약중독그룹이었다.

표 9-14. 중독자와 비중독자의 정신병 발병률 (%) [27] 비중독

니코틴중독

알콜중독

마약중독

정신병 없음

87.8

77.6

70.4

54.8

한 가지 정신질환

10.9

18.8

12.5

33.0

둘 이상 정신질환

1.3

3.6

6.2

12.2

British Journal of Psychiatry (2001) 179: 432-437

표 9-15. 중독자와 비중독자의 정신질환의 종류별 비교 (%) 비중독자

니코틴중독자

알콜중독자

마약중독자

질환없음

87.5

77.0

69.4

52.9

혼재된 걱정

6.2

10.2

9.9

16.3

일반적 걱정

2.4

4.1

5.3

7.3

우울증

1.2

3.7

7.3

9.1

공포증

0.8

1.5

1.0

5.4

공황장애

0.5

1.5

2.7

2.5

British Journal of Psychiatry (2001) 179: 432-437

9.17. 채식인과 음주, 흡연 재림교인 사망률연구는 1960년 캘리포니아의 198모임에서 참가자를 모 집하였고 건강식품구매자연구는 1974년 영국의 건강식품가게와 채식협 회·채식잡지를 통해, 재림건강연구는 1976년 캘리포니아의 재림교인을 대상으로 교회에서 모집하였으며, 하이델베르크연구는 1978년 독일의 채 식잡지를 통해 모집하였다. 옥스퍼드채식인연구는 1981년 영국채식인협회 와 채식잡지를 통해 모집하였다. 표9-16에서 보면 채식인과 비채식인의 흡연율과 음주율이 나와 있다. 재림교인 사망률연구에 의하면 비채식인의 흡연율은 7.2%인 반면 채식인 은 2.9%로 절반이 채 되지 않았다. 음주에서도 비채식인이 2.0%인 반면 채식인은 0.7%로 3분의 1 수준이었다. 이러한 패턴은 다른 연구들인 건강 식품구매자연구나, 재림건강연구, 하이델베르크연구, 옥스포드채식인연 구에서 거의 비슷하게 나타나고 있었다. 즉, 시간과 지역을 달리한 독립적 으로 진행된 다섯개의 연구에서 모두 채식인에 비해 비채식인의 흡연율과 음주율은 낮았다. 다른연구에 비해 재림교인 사망률연구와 재림건강연구 에서 특히 흡연과 음주비율이 낮은것은 금연과 금주를 권장하는 재림교인 을 대상으로 한 연구이기 때문인 듯 하다. 하지만 재림교인을 대상으로 하 였든 그렇지 않든 모든 연구에서의 공통점은 채식인들이 비채식인에 비해 흡연율과 음주율이 낮다라는 점이다 [28~32]. 이러한 결과에 대해 혹자는 채식인은 원래 건강을 살피는 사람들이 하는 것이라고 주장한다. 하지만 인과관계는 오히려 반대일 가능성이 높다. 채식인과 비채식인의 흡연율과 음주율이 분명히 차이가 난다면 흡연과 음주경향에 영향을 주는 HPA축의 호르몬농도가 식이의 종류에 따라 변화될 수 있음을 암시한다.

채식치유학

l 453

표 9-16. 채식인과 비채식인의 흡연과 음주율 비교 연구이름

채식여부

참가자수

비채식인

5,023명

평균연령

흡연 (%)

음주 (%)

7.2

2.0

남성 재림교인사망률 건강식품구매자 재림건강 하이델베르크 옥스퍼드채식인

채식인

3,971명

2.9

0.7

비채식인

2,462명

30.6

-

채식인

1,519명

20.1

-

비채식인

9,045명

8.5

14.0

채식인

3,169명

0.2

0.4

비채식인

304명

9.9

29.4

채식인

408명

4.2

14.1

비채식인

2,572명

29.1

86.0

채식인

1,603명

17.5

63.2

비채식인

9,257명

1.2

1.6

채식인

6,287명

0.1

0.7

비채식인

3,626명

18.0

-

여성 재림교인사망률 건강식품구매자 재림건강 하이델베르크 옥스퍼드채식인

채식인

2,271명

12.3

-

비채식인

11,904명

2.7

4.8

채식인

4,834명

0.2

0.2

비채식인

370명

3.2

24.9

채식인

603명

2.2

7.3

비채식인

3,801명

18.5

76.3

채식인

3,071명

13.4

56.5

Am J Clin Nutr (1988) 48:739S-48S, Am J Clin Nutr (1982) 36:873-7 Cancer (1989) 64:570-81, Nutr Cancer (1988) 11:117-26 BMJ (1994) 308:1667-71, by Am J Clin Nutr (1999) 70:516S-24S

9.18. 채식인과 비채식인의 코르티솔 수치 6명의 건강한 성인을 대상으로 단기간의 유란채식식이가 부신코르티코 이드의 활성과 부신 안드로겐에 영향을 미치는지를 알아보는 실험이 있었 다. 실험참가자는 24~25세의 여성 3명과 31~49세의 남성 3명이었다. 이 들은 처음에 보통의 식이(하루에 단백질 95g, 과일과 채소 700g섭취)로 시작하여 약간 단백질이 많은 식이(단백질 120g, 과일과 채소 230g), 유란 채식식이(단백질 49g, 과일과 채소 1,610g) 그리고 다시 처음의 보통식이 를 각각 5일간 하였는데 식이를 바꿀때마다 중간에 식이를 제한하지 않고 9일간의 간격을 두었다. 실험결과 혈장의 스테로이드의 변화는 거의 없었으나 소변으로 배출

DHEAS (μmol/day)

코르티솔 (nmol/day) 비채식

고단백

채식

비채식

비채식

고단백

채식

비채식

그림 9-13. 식이패턴변화에 따른 24시간 호르몬의 변화

채식치유학

l 455

되는 코르티솔양이 보통식이의 218nmol/day 에서 채식으로 이행하자 159nmol/day로 매우 감소하였다(그림 9-13). DHEAS도 채식인의 경우 매우 낮아졌다 [33].

9.19. 식물성 여성호르몬과 코르티솔 식품의 특정한 성분이 코르티솔분비에 영향을 준다는 보고도 있다. 평균 연령 56.9세의 18명의 폐경기여성을 대상으로 조사한 바에 의하면 이소플 라본을 많이 섭취할수록 코르티솔농도는 낮았다 [34] (표 9-17). HPA축과 관련된 호르몬과 알콜·니코틴·마약과 관련된 행위, 그리고 우울증과 불 안감 등의 정신작용에 대한 관련성은 아직은 직접적인 인과관계가 아니라 상관관계로 알려져 있을 뿐이다. 신경과 호르몬의 작용은 넓고 복잡하여 아직은 확실히 그 메커니즘이 밝 혀져 있지 않다. 그러나 비채식인에 비해 채식인은 알콜섭취와 니코틴중독 비율이 분명히 적다. 그리고 채식을 할 때와 채식을 하지 않을 때 코르티 솔의 변화는 선명하며, 이소플라본과 같은 식물성 성분은 코르티솔과 같은 호르몬의 변화를 이끌어내는 것을 알 수 있다. 채식은 분명 HPA축과 관련 된 어떠한 호르몬적 변화를 이끌어내고 금연과 금주라는 건전한 생활패턴 을 만들어낸다. 또한 채식이라는 건강한 영양은 다양한 경로의 스트레스를 정상적인 생리상태로 변화시키는 적응반응으로 전환하는 데 도움이 될 수 있다.

표 9-17. 폐경기여성의 이소플라본 섭취에 따른 혈장의 코르티솔농도 감소 코르티솔(nmol/L)

기준(0g)

저 이소플라본

고 이소플라본

495.0

446.5

410.4

J Clin Endocrinol Metab (1999) 84:3479-3484 콩과 견과류에 풍부한 이소플라본은 인체의 스트레스 호르몬인 코르티솔의 수치를 감소시킨다. 높은 수치 의 코르티솔 농도는 우울증, 불안 등과 관련이 있다.

채식치유학

l 457

9.20. 채식 식이요법 단일사례연구 2010년 우리나라의 2학년 여대생의 채식식이의 효과가 보고되었다[35]. 이 프로그램의 참가자는 비만의 경계에 근접하여 키에 비해 체중이 많이 나가고 있었다. 그래서 그녀의 어머니의 권유에 의해 채식식이를 일주일간 시도해 본 것이다. 참가자는 일주일간 완전채식을 하였고, 그 전후로 혈액이 채취되어 호르 몬을 포함한 몇 가지 생화학적 성분들이 측정되었다. 그 수치결과에 대해 필자에게 분석의뢰가 왔고 다음과 같이 답변하였다. 표9-18에서 보면 (1) 우선 코르티솔의 수치가 채식 전 9.3㎍/dL에서 채 식 후 8.5㎍/dL로 감소하였다. 코르티솔은 스트레스 호르몬으로 알려져 있으며 지나치게 높을 때에는 면역기능이 억제되면서 면역력이 약해진다

그림 9-14. DHEA와 스테로이드 호르몬들의 생합성과정

[36]. 또한 코르티솔은 다른 호르몬들의 정상적인 분비를 억제할 수 있기 에 [37] 이와 같은 감소경향은 바람직하다고 보인다. 코르티솔의 분비를 자극하는 ACTH도 역시 감소하여 코르티솔 수치의 감소와 일치하는 경향 성을 보인다. (2) 총 콜레스테롤양은 145mg/dL에서 107mg/dL로 26%가 감소하 였다. LDL-콜레스테롤은 일반적으로 심혈관질환, 치매, 당뇨, 담석 등 을 유발하는 나쁜 콜레스테롤로 흔히 알려져 있는데 [38], 85mg/dL에서 57mg/dL로 감소하였다. 반면 좋은 콜레스테롤이라고 하는 HDL-콜레스 테롤은 거의 변화가 없었다. 또한 중성지방도 98mg/dL에서 44mg/dL로 55% 이상 감소하였다. 이는 복부비만을 일으키는 지질이 매우 감소한 것 으로 건강에 좋은 상태로 변하였음을 알 수 있다. (3) 콜레스테롤은 DHEAS의 전구체(원료)로 사용되며, DHEAS는 성 호르몬의 전구체(여성호르몬과 남성호르몬)로 이용되는데 326㎍/dL에서 219㎍/dL로 감소하였다. 이는 총콜레스테롤과 LDL-콜레스테롤의 감소와 일치하는 경향을 보인다. DHEAS는 연령증가와 함께 감소하지만 실질적 으로는 코르티솔/DHEAS 비율의 감소가 중요하다. 즉 이 비율이 감소하면 면역계 활성 증가, 대사증후군 방지, 우울증 개선 등 다양한 영역에서 유익 하다 [39]. (4) 여성호르몬인 에스트라디올의 수치를 보면115.7pg/mL에서 107.2pg/mL로 감소하였고 폐경기 전의 높은 수치의 에스트라디올은 유방 암을 포함한 여러가지 암을 촉진하는 원인이 될 수 있으므로 [40] 이러한 감소경향은 바람직하다고 보인다. (5) 성장호르몬이 0.07ng/mL에서 3.15ng/mL로 증가한 것은 매우 바 람직하다. 성장호르몬결핍증세는 대사증후군증세와 매우 유사하기에 [41]

채식치유학

l 459

표 9-18. 일주일 채식 전후의 혈액 내 생화학적지표의 변화 (만 21세 여학생) 시기

산성도 (pH)

총단백질 (g/dL)

채식전

5.0

7.6

채식후

5.5

7.6

변화량

0.5증가

동일

시기 채식전

HDL콜레스테롤 LDL 콜레스테롤 (mg/dL) (mg/dL)

중성지질 (mg/dL)

혈당 (mg/dL)

총콜레스테롤 (mg/dL)

55%감소

2%증가

26%감소

DHEA-S (㎍/dL)

테스토스테론 (ng/mL)

코르티솔 (㎍/dL)

0.58

9.3

채식후

0.31

8.5

변화량

1%증가

32%감소

33%감소

47%감소

9%감소

시기

ACTH (pg/mL)

성장호르몬 (ng/mL)

여성호르몬 (pg/mL)

채식전

22.8

0.07

115.7

채식후

15.1

3.15

107.2

변화량

34%감소

44배 증가

7%감소

DHEA-S(안드로스테놀론 황산염): Dehydroepiandrosterone sulfate(DHEA-sulfate), DHEA를 직접 측정하기 어려우므로 sulfate(황산염)가 붙은것으로 대신 측정한다.

성장호르몬의 증가는 대사증후군 가능성의 감소로 여겨질 수도 있다. (6) 혈액의 pH는 5.0에서 5.5로 증가하였는데 이는 체내의 알칼리화를 의미한다. 이번 실험에서 조사되진 않았지만 체내 칼슘함량도 증가하였을 것이다. 즉, 골다공증의 예방차원에서도 이러한 정상범위 내에서 혈액의 알칼리화는 바람직하다. 왜냐하면 혈액이 산성화될수록 골다공증은 심해 지기 때문이다 [42]. (7) 혈당은 76mg/dL에서 78mg/dL로 채식 전과 후 사이에 거의 차이가 없으며 정상범위에서 작용하고 있다. (8) 총 단백질의 함량은 7.6g/dL로 채식전후로 전혀 변화가 없어서 채 식을 한 이후에도 체내 단백질에 대한 감소는 보이지 않고 있다. 즉, 채식 으로 인한 단백질결핍은 전혀 문제가 되지 않았다. (9) 남성호르몬인 테스토스테론은 0.58ng/mL에서 0.31ng/mL로 무려 47%가 감소하였다. 테스토스테론의 감소는 우울증, 과잉은 이상성욕 증 가, 공격성 증가, 대머리, 다모증 등의 원인으로 알려져 있으므로 정상 범 위 내에서의 감소는 인체건강에 유익하다고 보여진다. 참가자는 채식을 일주일간 한 후에 마음이 가볍고 기분이 상쾌해졌다고 전한다. 그리고 체중이 감소하고 특히 체지방량이 감소해서 어찌할 수 없 을 것 같던 비만에 대한 두려움도 사라졌다. 생활면에서도 자신감과 가족 에 대한 사랑도 커진 듯 하다. 이러한 긍정적인 심리변화는 채식을 한 이들 에게서 흔히 나타나는 현상이다.

채식치유학

l 461

9.21. 채식식이패턴은 심리에 영향을 준다 채식식이패턴과 심리의 관련성에 대한 연구가 보고되었다. 비졸드 (Beezhold) 등은 60명의 채식인과 78명의 비채식인의 불안지수를 비교하였

다. 표9-19에 제시된 바와 같이, 채식인은 비 채식인에 비해 ‘우울증과 불 안지수(Depression Anxiety Stress Scale; DASS)’가 평균 8.32 대 17.51로 절반 에 지나지 않았으며 그 차이는 통계적으로 유의하였다 [43]. 그리고 기분 상태(Profile of Mood States: POMS)지표로 확인하였을 때 채식인은 긴장-불 안, 우울증-낙담, 화-공격성, 피로, 혼란, 활력 등 모든 항목에서 비채식 인에 비해 건강한 상태를 보이고 있었다. 필자가 추론하건대, 채식을 통한 코르티솔 감소와 우울증·불안·외로움의 감소효과, 그리고 테스토스테론 농도의 감소와 공격성의 감소 등이 관련되었을 것이라 본다. 물론 양질의 필수지방산의 섭취도 포함되겠다. 음식과 마음은 깊은 인과관계를 가지고 있는 듯 하다.

표 9-19. 채식인과 비채식인의 불안지수 비채식인

채식인

평균 (표준오차)

평균 (표준오차)

유의확률 (p-value)

18.38

17.51 (1.88)

8.32 (0.88)

0.000

DASS-D

5.55

4.81 (0.69)

1.67 (0.28)

0.000

DASS-A

3.56

4.31 (0.53)

1.53 (0.24)

0.000

보통값 DASS-총합계

DASS-S

9.27

8.40 (0.92)

5.12 (0.52)

0.024

14.8~20.3

15.33 (3.10)

0.10 (1.99)

0.007

긴장-불안

7.1~8.2

6.04 (3.83)

3.83 (0.40)

0.031

우울증-낙담

7.5~8.5

8.99 (0.80)

4.36 (4.10)

0.000

화-공격성

7.1~8.0

7.08 (6.72)

4.28 (0.55)

0.010

POMS-총합계

피로

7.3~8.7

7.59 (0.66)

5.03 (0.47)

0.021

혼란

5.6~5.8

4.65 (0.43)

3.24 (0.38)

0.085

활력

19.8~18.9

19.15 (0.71)

20.61 (0.71)

0.133

* DASS: Depression Anxiety Stress Scale(우울증과 불안지수), POMS: Profile of Mood States(기분상태지수) * 유의확률 p값이 0.05이하이면 두 그룹 사이에 통계적으로 유의한 차이가 있다고 해석한다. 즉, 채 식인과 비채식인은 우울증과 피로, 화-공격성, 피로 등에서 통계적으로 유의한 차이가 있으며, 비채 식인에 비해 채식인이 보다 유익한 수치를 보이고 있다.

채식치유학

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9.22. 후성학과 신경내분비영양학 후성학(epigenetics)은 유전자서열의 변화없이 표현형이 변화하는 것과 관련이 있다. 즉, 유전자의 단백질로의 발현을 결정하는 조절유전자라는 스위치가 어떻게 켜지는가에 따라서 만들어지는 단백질의 구조와 기능, 생 성량 등이 달라질 수 있는 것이다. 후성학의 범위에는 DNA 메틸화, 히스 톤변형 그리고 microRNA등이 포함되는데, 이는 스테로이드 호르몬이라 는 리간드에 의해 조절되는, 유전자조절인자인 핵수용체(nuclear receptor)를 매개로 하여 신경내분비의 기능과 관련된다 (그림 9-14). 인체에는 남성호 르몬, 여성호르몬, 코티솔, 알도스테론, 프로게스테론이라는 다섯가지 스 테로이드 호르몬이 있다. 이들 각각 호르몬은 인체의 거의 모든 세포에 들 어가서 핵수용체의 활성을 조절하고, 핵수용체는 핵안으로 이동하여 수백 가지의 유전자를 조절하게 된다 (그림 9-15). 땅위를 기어다니던 징그럽게 보이던 애벌레가 이쁜 나비로 변화하는것 이나, 물속에서 헤엄치며 아가미호흡을 하던 올챙이의 꼬리가 사라지고 다 리가 나타나고 폐호홉을 하는 개구리로 변화하는 것도 모두 호르몬에 의해 유전자의 발현이 달라지기 때문이다. 그런데 이들 곤충들의 변태는 섭취하 는 영양소들을 신호로 하여 유전자가 조절된다. 즉, 호르몬의 기원은 외부 로부터 섭취하던 영양소였다. 지금도 여전히 다양한 영양소들이 인체의 유 전자를 조절하는데 대표적인 예가 비타민A나 비타민D와 같은 것이다. 그 리고 아직 밝혀내지 못한 수많은 영양소들이 인체의 유전자를 조절하고 있 을 것이라 필자는 추정한다. 일상 생활에서 섭취하는 다양한 식품들에 포 함된 영양소들은 생명체의 형태와 기능을 변화시킬 수 있다. 아브자노프(Abzhanov) 등은 다윈의 진화론에 영감을 준 갈라파고스섬 핀 치새들의 부리의 표현형의 차이에 대한 원인을 보고하였다. 갈라파고스섬

(리간드: 다양한 영양소들이 포함됨)

그림 9-15. 스테로이드호르몬과 핵수용체 다양한 영양소들은 유전자 조절물질인 핵수용체와 같은 내분비계를 경유하여 유전자를 조절한다. 예를 들 어 다양한 식물성호르몬들은 여성호르몬 핵수용체의 리간드로 작용한다.

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의 격리로 인하여 핀치새들의 부리는 크기와 뾰족한 정도가 달라져 있었는 데 이것은 분자론적 분석에 의하면 BMP4(bone morphology protein-4:뼈형태 결정 단백질-4)라는 단백질수치의 차이와 관련이 있었다 [44]. BMP4는 다양

한 호르몬과 지용성비타민에 의해 그 발현량의 조절이 영향을 받는다. 따 라서 갈라파고스 핀치새들은 그 먹이가 각기 다르며 그 먹이의 영양소의 차이가 내분비계를 변화시켰고, 이어서 BMP4의 발현에 영향을 줌으로써 핀치새들의 부리가 변화하였을 수 있다는 추론이 가능하다. 라마르크(1744~1829)는 1809년 발간한 ‘동물철학(Philosophie zoologique)’에 서 살아있는 유기체는 그들의 환경에 반응하는 능력이 있으며, 유기체의 반응은 유기체의 구조와 기능을 환경에 적응하도록 한다고 하였다. 라마르 크의 주장이 있은 50년 후 등장한 다윈의 ‘종의 기원(The origin of species)’에 의해 라마르크의 획득형질의 유전은 잊혀졌지만, 최근 후성학적 특징들의 유전가능성에 대한 연구가 진행되고 있다. 덩컨(Duncan)은 이와 관련하여 최근의 두 가지 발견을 들고 있다. 첫 번째는 어떤 상황에서는 환경적인 조 건들이 후성학적 프로그래밍에 영향을 줄 수 있다는 것이고, 두 번째는 이 러한 정보들이 생식세포를 통하여 다음 세대에 전달될 가능성이 있다는 것 이다 [45]. 채식과 비채식을 포함한 식이패턴에 따른 영양소의 변화가 내 분비계를 매개로 하여 후성학적 메커니즘에 어떻게 관련될 수 있는지에 대 한 연구가 더욱 진행될 필요가 있다 (그림 9-15, 그림 9-16)[46].

영양소 외부환경

호르몬

개체 후성학

유전학

그림 9-16. 영양소들의 내분비계를 경유한 후성학적 특성 메카니즘

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