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발간등록번호

11-1543000-000503-01

전통장류의 대사증후군 개선 효과 규명을 위한 인체적용시험

(Clinical trial for improvement in metabolic syndrome by traditional

fermented soybean products)

농 림 축 산 식 품 부

주 의

1. 이 보고서는 농림축산식품부에서 시행한 한식세계화사업의

연구보고서입니다.

2. 이 보고서 내용을 발표할 때에는 반드시 농림축산식품부에

서 시행한 한식세계화사업의 연구결과임을 밝혀야 합니다.

3. 국가과학기술 기밀유지에 필요한 내용은 대외적으로 발표

또는 공개하여서는 아니됩니다.

- I -

제 출 문

농림축산식품부 장관 귀하

이 보고서를 “전통장류의 대사증후군 개선 효과 규명을 위한 인체적용시험”에 대한 최종

보고서로 제출합니다.

2014 년 8월 9일

연구기관명: 전북대학교 산학협력단

- II -

연 구 진

연구기관명： 전북대학교 산학협력단

연구책임자： 박 태 선

제 1세부과제

책임연구원：박 태 선(연구책임자)

연 구 원：김 민 걸

연구보조원：이 하 늘

연구보조원：배 초 롱

연구보조원：한 수 미

연구보조원：김 혜 련

제 2세부과제

책임연구원：차 연 수

연 구 원：유 옥 경

연구보조원：변 문 선

연구보조원：박 정 은

연구보조원：김 민 아

연구보조원：김 현 숙

임상시험 수탁기관(CRO)

책임연구원：하기찬

연구보조원：백향임

연구보조원：김혜미

연구보조원：송선주

연구보조원：서현영

- III -

요 약 문

Ⅰ. 제 목

전통장류의 대사증후군 개선 효과 규명을 위한 인체적용시험

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성

○ 사회가 급속하게 발달할수록 생활습관의 변화, 산업화 및 도시화에 따른 환경오염 등으로

비만, 당뇨, 고혈압 및 심뇌혈관질환 등 만성질환이 급속히 증가하고 있어 이들 질환에 대한

효과적인 예방 및 치료방법 개발의 필요성이 증대되고 있음

○ 특히 청년기 성인들은 과도한 학업량 및 취업 준비 등으로 인해 운동량이 절대적으로 부족

하고, 한식위주의 식생활이 감소하며 외식으로 인한 고단백 고칼로리의 동물성 지방섭취가 꾸

준히 늘어나고 있어 이러한 시기의 복부비만, 고지혈증, 고혈당이 관리되지 않는다면 중장년

시기의 만성질환으로 연결될 가능성이 높음

○ 청국장은 대두를 원료로 한 우리나라의 대표적인 발효식품으로서 간장, 된장, 고추장 등과

함께 오늘날까지 상용되어 온 전통 장류 중의 하나로 단백질, 비타민, 무기질 및 식이섬유소

등의 인체에 필요한 영양소를 공급해 주기 위한 전통식품 중의 하나였으며, 곡류를 주식으로

하는 우리 식생활에서 결핍되기 쉬운 필수 아미노산 및 지방산의 급원식품으로 중요한 역할을

담당하였음

○ 청국장은 원료 콩이 가지는 영양적 가치 이외에도 인체의 건강증진을 위한 생리활성물질

즉, 이소플라본, 레시틴, 폴리글루탐산(gamma-PGA), 비타민 K 및 E, phenolic acids 등의 다

양한 기능성분들을 함유하고 있음. 이들 성분들은 앞서 언급한 만성질환들을 예방 및 개선시킬

수 있다는 많은 자료들이 보고되었음(김한복 외. 2003; 권선화 외. 2006)

○ 또한 생체조절에 관여하는 효소들이 밝혀짐으로서 이러한 효소의 작용을 조절하여 질병치

료에 이용하려는 연구들이 활발히 진행되고 있으며, angiotensin-converting enzyme(ACE) 억

제제는 안지오텐신 전환효소를 억제하여 혈압을 조절하는데 청국장에는 이 ACE 억제 활성이

있는 펩티드(peptides)가 발효과정에서 바실러스균에 의해 다량 생성됨이 보고되었음(김순동.

2005; Cho YJ et al., 2000)

○ 이처럼 청국장은 유용한 기능성에도 불구하고 냄새 등 부정적인 이미지를 가지고 있어 자

국민에게도 외면 받고 있는 실정임. 이에 대해 대사증후군 위험성을 가지고 있는 대학생을 대

- IV -

상으로 청국장의 건강기능성 평가를 실시하고, 이를 통해 우리 옛 음식의 우수성을 과학적으로

규명함으로써 대사증후군을 예방․개선 한다면 젊은층의 청국장에 대한 기호도 및 인지도를

높이는 것은 물론, 국민들의 웰빙(well-being)욕구를 충족시키고 한식세계화를 가능하게 할 것

으로 사료됨

Ⅲ. 연구개발 내용 및 범위

○ 청국장의 기능성분(지표성분) 분석 및 시험제품 제작

○ 인체적용시험용제품 제작 및 IRB 심사․승인

○ 전임상 선행연구

•3T3-L1 cell line을 이용한 청국장 및 낫또의 지질축적 억제 효과 검증

•실험동물모델을 이용한 청국장 및 낫또의 항비만 효과 비교

○ 청국장의 임상적 효능 평가와 안전성 및 유효성 평가

•체지방 및 신체계측 검사

: 체지방, 체질량지수, 허리둘레, 엉덩이둘레, 허리-엉덩이 둘레비

•혈액 생화학적 검사

: 공복혈당, 인슐린, HbA1c, 혈중지질 등 혈액 생화학적 검사

•비만관련 호르몬 조사

: 아디포넥틴, 그렐린, 렙틴 등 비만 관련 호르몬 검사

•활력징후 검사

: 수축기혈압, 이완기혈압, 맥박수 검사

•안전성 평가

: 자․타각 증상 등 이상반응 모니터링, 진단검사의학 검사, 활력징후, 신체검진 등 평가

○ 일상 식사관리 및 영양섭취 분석

•식단관리 및 식사 모니터링

•24시간 식사섭취 조사 및 영양 분석(Can-pro 4.0 분석)

Ⅳ. 연구개발결과

1. 전임상시험 결과

(1) I n-vitro test; 3T3-L1 cell line을 이용한 청국장 및 낫또의 지질축적 억제 효과 검증

•3T3-L1 Cell line을 이용한 청국장 및 낫또의 지질 축적 억제 효과를 확인해본 결과, 세포독

성(MTT)은 청국장군이 control군에 비해 유의적으로 감소하였고, 중성지방(TG)은 청국장 및

낫또군에서 농도의존적으로 낮아졌으며, 특히 10mg/ml 농도에서 청국장군은 낫또군에 비해 유

의적으로 가장 낮아졌음

- V -

•Oil red O를 이용하여 지방 세포를 현미경을 통해 관찰해본 결과 청국장군은 낫또군에 비해

지방세포수 및 크기가 작아짐을 확인함

(2) I n-vivo test; 실험동물모델을 이용한 청국장 및 낫또의 항비만 효과 비교 결과

•실험동물모델을 이용한 청국장 및 낫또의 항비만 효과를 비교했을 때 고지방식이군에 비해

고지방+청국장40%군(CK40)과 고지방+낫또40%군(NT40)에서 체중증가율이 유의적으로 낮아짐

•공복 시 혈당은 시간이 지남에 따라 고지방+청국장40%군(CK40)에서 유의적으로 낮게 나타

남

•간 내 중성지방(TG)은 고지방식이군(HD)에 비하여 고지방+청국장20%군(CK20), 고지방+청

국장40%군(CK40), 고지방+낫또40%군(NT40)에서 유의적으로 감소하였음

•혈중 호르몬 분석 결과 인슐린과 렙틴이 고지방식이군에 비해 고지방+청국장20%군(CK20),

고지방+청국장40%군(CK40), 고지방+낫또40%군(NT40)에서 유의적으로 낮았음

•간 내 지질대사 관련 유전자 수준 분석 결과 지질의 β-oxidation에 관여하는 유전자인

PPARa 및 CPT1 mRNA level은 고지방식이군(HD)에 비해 청국장 섭취군에서 유의적으로 증

가하여 청국장이 지방 분해를 촉진시키는데 효과가 있을 것으로 사료됨

▶ 결론적으로 청국장은 in-vitro와 in-vivo 실험에서 지질의 체내 축적을 억제하고, 고지

방식이 급여로 증가된 실험동물의 체중을 감소시키며, 혈청지질 조성을 개선시키는데 긍정

적인 영향을 미치는 것으로 나타나, 임상시험을 통한 인체적용 연구를 수행하여 청국장의

건강기능성을 검증하는 것이 필요한 것으로 사료됨

2. 청국장의 대사증후군 개선효과에 대한 인체적용시험 결과

•신체계측 측정 결과 여자 그룹에서는 청국장군에서 사전에 비해 사후에 체지방률이 유의적

으로 감소하였고, 제지방량은 유의적으로 증가함. 또한 허리둘레와 허리-엉덩이둘레비의 경우

플라세보군과 청국장군 사이에 유의적인 차이를 보임

•혈당지표 검사 결과 허리둘레가 남․녀 각각 90cm, 80cm 이상이었던 피험자들을 대상으로

2차 분석을 실시한 결과 플라세보군에서는 HbA1c가 사전에 비해 사후에 유의적으로 증가한데

반해 청국장군에서는 감소하는 경향을 보였으며, 두 군 사이에 유의적인 차이를 보임

•지질대사지표는 여자군에서 청국장을 투여한 군의 Apo B가 인체시험 전에 비해 후에 유의

적으로 감소하였고, hs-CRP의 경우 플라세보군에서는 증가하는 경향을, 청국장군에서는 감소

하는 경향을 보여 두 군 간에 유의한 차이를 보임

•에너지 및 탄수화물과 지방을 19～29세의 한국인 영양섭취기준의 적정섭취 비율(에너지: 남

-2,600kcal/여-2,100kcal, 탄수화물: 55～70%, 지방: 15～25%) 보다 과잉섭취 하고 있던 피험자

들을 대상으로 지질대사지표의 2차 분석을 실시한 결과 청국장군에서 HDL-C이 유의적으로

증가하여 플라세보군과 유의한 차이를 보임

- VI -

•동맥경화지수의 경우 허리둘레가 남 90cm 이상, 여 80cm 이상이었던 ITT(Intent-to-treat)

군을 대상으로 2차 분석을 실시한 결과 남자 그룹 중 플라세보군에서는 사전에 비해 사후에

LDL-C/HDL-C가 유의하게 증가하여 동맥경화 위험지수가 증가한데 반해, 청국장군에서는 감

소하는 경향을 보여 두 군 간에 유의적인 차이를 보임. 또한 청국장군에서 사전에 비해 사후에

Apo B/Apo A1가 유의적으로 감소함

▶ 위 결과 청국장은 과체중 및 비만인 성인에게 신체계측 지수를 개선시키며, 혈당 및 지

질대사 지표를 개선시키는데 효과가 있는 것으로 나타나 향후 청국장이 항비만 생리활성

을 나타내는 새로운 기능성식품 신소재로써 개발 가능성이 있을 것으로 사료됨

Ⅴ. 연구성과 및 성과활용 계획

○ 청국장의 기능성을 인체적용시험을 통해 확인함으로서 청국장의 우수성을 홍보할 수 있는

과학적 자료 확보

○ 청국장의 건강 기능성에 대한 대국민 홍보를 통한 청국장 생산 관련자들의 경제적 이익 창

출 및 관련 산업 활성화 기대

○ 다양한 전문가의 자문 및 산학연 연계를 통한 기능성 청국장 개발 등 산업화 촉진

○ 기능성이 확인되고 과학적으로 표준화된 청국장 제조 레시피 개발 등 후속 연구를 위한 기

초자료 제공

○ 우리나라 전통장류의 세계화를 위한 홍보 및 건강산업으로의 연계 등 경제적 시너지 효과

기대 가능

- VII -

SUMMARY

I. Title

Clinical trial for improvement in metabolic syndrome by traditional fermented soybean

products

Ⅱ. The purpose and necessity of research development

○ As chronic disease, like obesity, diabetes, hypertension, cardiovascular disease, etc. is

increased resulting from change in life style and environmental pollution as a result of

industrialization. Therefore, effective measures for the prevention and therapy method

against these diseases are increasingly in need

○ Especially young people don’t engage themselves in exercise properly and are involved

in consuming high protein and high calorie animal fat, but reducing intake of Korean foods.

So if they wouldn’t manage abdominal obesity, hyperlipidemia, and hyperglycemia, there

would be higher chances to acquire chronic disease in their middle age

○ Chungkookjang is Korean representative fermented food with soybean, like soy sauce,

Doenjang, Gochujang, and so on. It has been used as one of the traditional sauces until

now. It is having lots of protein, vitamin, mineral, and dietary fiber to provide nutrients for

human body. Moreover, it is important to complement essential amino acids, which there is

little in Korean traditional meal, that the staple food is grains

○ Chungkookjang has not only nutritional valued material contained in soybean, but also

functional materials like isoflavone, lechitin, gamma-PCA, vitamin K, E, phenolic acids, and

so on. Above mentioned these materials are well known to prevent and improve chronic

diseases(Kim HB et al., 2003; Kwon SH et al., 2006)

○ As enzymes with bio-modulatory properties were proved, many studies have been

implemented using it for curing diseases. Angiotensin-converting enzyme(ACE) inhibitor

inhibits the ACE and thus manage blood pressure. Peptides, that are produced by Bacillus

bacteria during fermentation of Chungkookjang, play the bio modulatory role(Kim SD. 2005;

Cho YJ et al., 2000)

○ Chungkookjang has negative image because of its odor, even though it has many

functional activities. Through successful Chungkookjang study for undergraduate students,

functional and scientific activity of our traditional food can be investigated against

prevention of metabolic syndrome. Moreover, young people may like Chungkookjang more

than before and also it may gain name among general people. Futhermore, Chungkookjang

can improve their well-being needs and it can make Korean food globalize

- VIII -

Ⅲ. The contents and scope of research development

○ Functional material analyses of Chungkookjang and preparation testing samples

○ Production of testing samples for human study and screening and approval of protocol

IRB

○ Pilot study of pre-clinical trials

•Investigation of the efficacy of Chungkookjang and Natto in inhibition of lipid

accumulating in 3T3-LI cell line

• Investigation of anti-obesity efficacy of chungkookjang and natto in in-vivo study

○ Safety and effectiveness analyses of Chungkookjang for evaluation for clinical effect

•Body fat and anthropometry investigation

: body fat, BMI, waist circumference, hip circumference, WHR

•Blood biochemical test

: Fasting plasma glucose, insulin, HbA1c, blood lipid profile

•Obesity related hormone

: obesity related hormone like adiponectin, ghrelin, leptin, and so on

•Vital sign test

: systolic blood pressure, diastolic blood pressure, pulse rate

•Safety evaluation

: symptom adverse reaction monitoring in subjective and objective, laboratory medical

test, vital sign, physical examination, and so on

○ Daily diet management and nutritional intake analysis

•diet management and monitoring

•Dietary intake investigation and nutritional analyses(Can-pro 4.0)

Ⅳ. The result of research development

1. Preclinical trial result

(1) I n-vitro test; Investigation of the efficacy of Chungkookjang and Natto in

inhibition of lipid accumulating in 3T3-L1 cell line

•As a result of lipid storage inhibition with Chungkookjang and Natto, cell viability

(MTT) of Chungkookjang treated group was significantly decreased compared to Natto; TG

level of Chungkookjang and Natto was decreased in a dose dependent manner. Especially

Chungkookjang group showed a significant decreased compared to Natto at a dose of

- IX -

10mg/ml

•As a result Oil red O stain uptake, adipocyte number and size of Chungkookjang group

was decreased

(2) I n-vivo test; Effects of anti-obesity on Chungkookjang and Natto in mice

•As a result of in-vivo, weight gain of HD+Chungkookjang 40% group and HD+Natto

40% group was decreased significantly compared to HD

•Fasting plasma glucose of HD+Chungkookjang 40% group was significantly decreased

•Hepatic TG of HD+Chungkookjang 20% group, HD+Chungkookjang 40% group, and

HD+Natto 40% group was significantly decreased

•As a result of analyzing blood hormone, insulin and leptin of HD+Chungkookjang 20%,

HD+Chungkookjang 40%, HD+Natto 40% group were significantly decreased

•As a result of mRNA related to hepatic lipid metabolism, PPARa and CPT1 related to β

-oxidation of Chungkookjang group were significantly increased. So Chungkookjang might

activate lipolysis

▶ As a result, Chungkookjang can inhibit lipid storage, and it is considered to

make the weight of experimental animal fed high fat diet reduced. Moreover, it is

considered to have effects on improving blood lipid profiles, so further study may

be investigated to find out the health functionality of Chungkookjang through

human study

2. Clinical trial result

•As a result of anthropometry measurement, body fat of Chungkookjang group was

significantly decreased, lean body mass, waist circumference, and WHR were significantly

decreased compared to placebo group

•As a result of blood glucose, HbA1c of subjects whose waist circumference were over

90cm, 80cm respectively, was significantly increased, but Chungkookjang group was

significantly lowered compared to placebo group

•As a result of lipid profiles, Apo B of women group was significantly decreased; their

hs-CRP was significantly different between two groups

•As the second result of subjects who were consuming excess calories nutrient, HDL-C

in Chungkookjang group was significantly increased compared to placebo group

•As the second results of atherogenic index in subjects whose waist circumference over

90cm and 80cm for men and women was respectively, LDL-C/HDL-C of placebo group in

- X -

men was significantly increased, but Chungkookjang group was significantly different from

placebo, and Apo B/Apo A1 of Chungkookjang was decreased significantly

▶ In conclusion, Chungkookjang improves anthropometry index on overweight and

obese adults, it can also improve blood glucose and lipid profile. These results

indicated the possibility of using Chungkookjang as a new functional food material

to have effects of anti-obesity

Ⅴ. Research outcome and plan of utilization

○ Scientific data security that can promote superiority of Chungkookjang, as confirming

Chungkookjang’s function tthrough human study

○ Expectation of economical profit and industrial revitalization through public relations

about health functionality of Chungkookjang

○ Industrialization acceleration included functional Chungkookjang development relating

with the industry-university-institute collaboration and diverse specialist’s consultation

○ An offer of basic data for follow-up study like Chungkookjang recipe development

scientifically standardized and reinforced functionality

○ Expectation of financial synergy effect relating to heath industry and promotion for

globalization of Korean traditional fermented sauces

- XI -

CONTENTS

Chapter 1. Introduction․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 1

Section 1. The necessity of the research development․․․․․․․․․․․․․․ 1

Section 2. The goal and contents of research development․․․․․․․․․․․ 5

1. The final goal of research development․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 5

2. The contents of research development․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 5

Chapter 2. The contents and result of research․․․․․․․․․․․․․․․ 7

Section 1. Pre-study and preparation․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 7

1. Domestic data research․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 7

2. Functional component analysis and pillet production․․․․․․․․․․․․․․․ 16

3. Review and approval of human study applied protocol IRB․․․․․․․․․․․ 20

Section 2. (Part 1) Clinical effect evaluation of chungkookjang․․․․․․․․․ 24

1. Method and contents․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 24

2. Result․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 34

Section 3. (Part 2) Diet management, Monitoring, and subjects management 49

1. Method and contents․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 49

1) In-vitro test․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 49

2) In-vivo test․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 50

3) Clinical test: nutrition intervention․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 53

2. Result․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 56

Section 4. Discussion and limitations․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 69

Chapter 3. Outcomes of research developmnet․․․․․․․․․․․․․․․․ 71

Section 1. Outcomes against plan․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 71

Section 2. Quantitative performance․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 72

Chapter 4. Utilization of research development result․․․․․․․․․․․ 73

Chapter 5. Reference․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 75

- XII -

과 제 명

(국문) 전통장류의 대사증후군 개선 효과 규명을 위한 인체적용시험

(영문) Clinical trial for improvement in metabolic syndrome by traditional fermented

soybean products

연 구 기 관 전북대학교 산학협력단연 구

책 임 자

(소속) 전북대학교병원

내과학내분비학분과

참 여 기 관 (성명) 박 태 선

연 구 비 계 320,000,000원 총 연 구 기 간 2012. 8 ~ 2014. 8(2년)

참 여 연 구 원 17명 (연구책임자: 1명, 책임연구원: 2명, 연구원: 2명, 연구보조원 12명)

○ 연구개발 목표 및 내용

1. 연구개발 목표

•청국장 섭취가 대사증후군에 미치는 중장기적인 효과 검증

•대사증후군 관련 biomarker 분석을 통한 청국장의 체중감소, 체질개선 등 효과 검증

•청국장의 대사증후군 개선 건강증진 기능성 입증

•한식의 세계화에 이바지 할 수 있는 과학적인 데이터를 제공

2. 연구개발 내용

•청국장의 기능성분(지표성분) 분석 및 시험제품 제작

•인체적용시험용제품 제작 및 IRB 심사․승인

•전임상 선행연구

- 3T3-L1 cell line을 이용한 청국장 및 낫또의 지질축적 억제 효과 검증

- 실험동물모델을 이용한 청국장 및 낫또의 항비만 효과 비교

•청국장의 임상적 효능 평가를 위한 안전성 및 유효성 평가

- 체지방 및 신체계측 검사

- 혈액 생화학적 검사

- 비만관련 호르몬 조사

- 활력징후 검사

- 안전성 평가

•일상 식사관리 및 영양섭취 분석

- 식단관리 및 식사 모니터링

- 24시간 식사섭취 조사 및 영양 분석(Can-pro 4.0 분석)

○ 연구결과

1. 3T3-L1 Cell line을 이용하여 청국장 및 낫또의 지질 축적 억제 효과를 검증한 결과 중성지방(TG)

이 청국장군에서 농도의존적으로 감소하였으며, 특히 10mg/ml 농도에서 낫또군에 비해 유의적으로 가

연구개발보고서 초록

- XIII -

장 낮았음

2. 실험동물모델을 이용하여 청국장 및 낫또의 항비만 효과를 비교한 결과, 고지방식이군(HD)에 비해

고지방+청국장40%군과 고지방+낫또40%군에서 체중증가율이 유의적으로 낮게 조사됨

3. 실험동물모델을 이용한 청국장 및 낫또의 항비만 효과를 비교한 결과 간 중 중성지방(TG)이 고지

방식이군(HD)에 비하여 고지방+청국장20%군, 고지방+청국장40%군, 고지방+낫또40%군에서 유의적으

로 감소하였음

4. 실험동물모델을 이용한 청국장 및 낫또의 항비만 효과를 비교한 결과 혈중 호르몬 중 인슐린과 렙

틴이 고지방식이군에 비해 고지방+청국장20%, 고지방+청국장40%, 고지방+낫또40%군에서 유의적으로

낮았음

5. 실험동물모델을 이용하여 청국장 및 낫또의 간 중 지질의 β-oxidation에 관여하는 PPARa 및

CPT1 mRNA level을 확인해 본 결과, 고지방식이군(HD)에 비해 청국장 섭취군에서 유의적으로 증가

하여 청국장이 지방 분해를 촉진시키는데 효과가 있을 것으로 사료됨

6. 신체계측 측정 결과 여자군에서 청국장 투여시 인체시험 전에 비해 후에 체지방률이 유의적으로

감소하고 제지방량, 허리둘레, 허리-엉덩이둘레비는 유의적으로 감소하여 플라세보군과 유의적인 차이

를 보임

7. 혈당지표 검사 결과 허리둘레가 남․녀 각각 90cm, 80cm 이상이었던 피험자들을 대상으로 2차 분

석을 실시한 결과 플라세보군에서는 HbA1c가 사전에 비해 사후에 유의적으로 증가한데 반해 청국장군

에서는 감소하는 경향을 보였으며, 두 군 사이에 유의적인 차이를 보임

8. 지질대사지표 분석 결과 여자군에서 Apo B가 청국장군에서 유의적으로 감소하였음. 또한

hs-CRP의 경우 플라세보군에서 인체시험 전에 비해 후에 증가하는 경향을 보였으며, 이와는 대조적으

로 청국장군에서는 감소하는 경향을 보여 두 군 간에 유의한 차이를 보임

9. 에너지 및 탄수화물과 지방을 19～29세의 한국인 영양섭취기준의 적정섭취 비율(에너지: 남

-2,600kcal/여-2,100kcal, 탄수화물: 55～70%, 지방: 15～25%) 보다 과잉섭취하고 있던 피험자들을 대상

으로 지질대사지표의 2차 분석을 실시한 결과 청국장군에서 HDL-C이 유의적으로 증가하여 플라세보

군과 유의한 차이를 보임

10. 동맥경화 지수의 경우 허리둘레가 남 90cm 이상, 여 80cm 이상이었던 ITT(Intent-to-treat)군을

대상으로 2차 분석을 실시한 결과 남자 그룹 중 플라세보군에서는 사전에 비해 사후에 LDL-C/HDL-C

가 유의하게 증가하여 동맥경화 위험지수가 증가한데 반해, 청국장군에서는 감소하는 경향을 보여 두

군간에 유의적인 차이를 보임. 또한 청국장군에서 사전에 비해 사후에 Apo B/Apo A1가 유의적으로

감소함

○ 연구 성과 및 성과활용 계획

1. 연구 성과

•청국장 제품표준화: 1건

•IRB 심사․승인: 1건

•학술발표: 국내 1건, 국제 2건 발표 / 국내 2건, 국제 1건 진행 중

•연구논문: 1건(SCI) 발표 / 2건(SCI) 진행 중

•연구결과 홍보

2. 성과활용 계획

•청국장의 기능성을 인체적용시험을 통해 확인함으로써 청국장의 우수성을 홍보할 수 있는 과학적

자료 확보

- XIV -

•청국장의 건강 기능성에 대한 자국민 홍보를 통한 청국장 생산 관련자들의 경제적 이익 창출 및 관

련 산업 활성화 기대

•다양한 전문가의 자문 및 산학연 연계를 통한 기능성 청국장 개발 등 산업화 촉진

•기능성이 보강된 과학적으로 표준화된 청국장 제조 레시피 개발 등 후속 연구를 위한 기초자료 제공

•우리나라 전통장류의 세계화를 위한 홍보 및 건강산업으로의 연계 등 경제적 시너지 효과 기대 가능

- 1 -

제 1장 서론

제 1절 연구의 필요성

▶ 식생활의 서구화로 인한 생활습관병 증가

•WHO는 ‘심장병, 뇌졸중, 암, 당뇨병 등 만성질환으로 매년 3,500만 명이 죽어가고 있다’며

‘이는 전체 사망자의 60%에 해당 한다’고 보고한바 있음. 만성질환이 ‘21세기판 페스트'가 된

셈임(그림 1)

•특히, 청년기 성인들은 과도한 학업량 및 취업 준비 등으로 인해 운동량이 절대적으로 부족

하고, 한식위주의 식생활이 줄고 고단백 고칼로리의 동물성 지방섭취가 꾸준히 늘어나고 있어

이러한 시기의 복부비만, 고지혈증, 고혈당이 관리되지 않는다면 그대로 중장년 시기의 성인병

으로 연결되어 의료비용의 증가와 더불어 국가와 사회의 부담이 증가 될 수 있음

•이와 같이 고도화 사회가 진행될수록 생활습관의 변화, 산업화 및 도시화에 따른 환경오염

등으로 비만, 당뇨, 고혈압 및 심장-뇌혈관질환 등 만성질환이 급속히 증가하고 있어 이들 질

환에 대한 효과적인 예방 및 치료방법 개발의 필요성이 증대되고 있음

•이에 대해, 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로도 만성질환을 예방하고 치료하기 위한 여러

대책의 필요성이 강조되고 있으며, 환자나 일반인들이 평소에 섭취할 수 있는 바이오제품으로

이를 예방하고 치료하고자 하는 시도가 증가하고 있는 추세임

그림 1. 만성질환(Chronic diseases) 현황

- 2 -

▶ 기능성 식품에 대한 현대인의 관심 및 요구도 증가

•식품은 신체 대사를 위한 기본적인 열량이나 영양을 공급하는 1차적 기능과 맛, 향 등 감각

이나 기호를 만족시키는 2차적 기능, 건강에 좋은 생리활성성분인 3차적 기능이 있으며 기능성

성분이 과학적으로 입증됨에 따라 건강식 및 기능성 식품 시장이 빠르게 성장하는 추세임

•특히 2009년도 기능성식품 생산량은 전년도 대비 약 18.5%의 상승률을 보여 식품 유형별 생

산 현황에서 가장 큰 폭의 성장률을 나타냈음

•이처럼 인간 수명이 연장됨에 따라 건강하게 살고자 하는 웰빙(well-being)욕구 증대와 함께

한류 열풍에 따른 한식세계화에 대한 관심이 그 어느 때보다 증대된 현시점이야말로 우리 옛

음식에 대한 기능성 및 이의 과학성을 규명하여 대사증후군의 예방-개선-최종적으로 건강증진

을 통해 당면한 문제를 해결할 수 있는 최적의 시점이라 할 수 있을 것임

▶ 청국장의 우수성

•청국장은 대두를 원료로 한 우리나라의 대표적인 발효식품으로서 간장, 된장, 고추장 등과

함께 오늘날까지 상용되어 온 전통 장류 중의 하나로 단백질 공급이 어려웠던 긴 겨울철에 비

타민, 무기질, 식이섬유소 등의 인체에 필요한 영양소를 공급해 주기 위한 전통식품 중의 하나

였으며, 곡류를 주식으로 하는 우리 식생활에서 결핍되기 쉬운 필수 아미노산 및 지방산의 급

원식품으로 중요한 역할을 담당하고 있음

•청국장은 원료 콩이 가지는 영양적 가치 이외에도 인체의 건강증진을 위한 생리활성물질 즉,

이소플라본, 레시틴, 폴리글루탐산(gamma-PGA), 비타민 K 및 E, phenolic acids, 트립신저해

제, 단백질분해효소 등의 다양한 기능성분들을 함유하고 있음. 이들 성분들은 앞서 언급한 만

성질환들을 예방 및 개선시킬 수 있음이 보고되었음(김한복 외. 2003; 권선화 외. 2006)

•또한 생체조절에 관여하는 효소들이 밝혀짐으로서 이러한 효소의 작용을 조절하여 질병치료

에 이용하려는 연구가 진행되고 있으며, angiotensin-converting enzyme(ACE) 억제제는 안지

오텐신 전환효소를 억제하여 혈압을 조절하는데 청국장에는 이 ACE 억제 활성이 있는 펩티드

(peptides)가 발효과정에서 바실러스균에 의해 다량 생성됨이 보고되었음(김순동. 2005; Cho

YJ et al., 2000)

▶ 젊은이들에게 외면 받는 청국장

•최근 웰빙 문화의 개념이 부각되면서 우리 전통 장류에 대한 청년기 성인들의 인지도와 기

호도를 높여 우리나라 전통 음식에 대한 민족적 주체성과 자주성을 계승-발전시키는 것이 중

요하다고 여겨짐

•그러나, 실제 청국장을 비롯한 전통 장류에 대한 청소년들의 인지도를 조사한 결과에서 청국

장이 한국 전통의 건강식품으로 알고 있는 비율은 80% 이상으로 상당히 높은 반면에(그림 2) 기

호도 조사에서는 70% 이상이 “그저 그렇다” 또는 “맛이 없다”라는 반응을 보여 청국장은 그

기능성에 비해 우리 국민에게 조차 ‘냉대’ 받고 있는 현실임(그림 3)

- 3 -

그림 2. 청소년들의 청국장에 대한 인지도 그림 3. 청소년들의 청국장에 대한 맛

▶ 청국장의 세계화 난점

•최근 한식은 다양한 재료와 양념으로 균형과 맛에 대한 선호도가 높은 것으로 알려졌으며,

WHO는 한식을 영양적으로 균형을 갖춘 모범식으로 평가하였고, 김치, 된장, 고추장, 비빔밥,

불고기 등은 한식의 세계화에 앞장서고 있는 추세임

•이에 반해 전통장류 중에서도 청국장은 맛과 그 영양학적 우수성에도 불구하고 한식의 세계

화에서 그 인지도가 매우 낮은 실정임. 이는 관련 연구의 부족함에 그 원인이 있지만 청국장

특유의 맛과 향이 외국인의 입맛(기호도)에 한참 뒤떨어져 있는 것이 주요 원인이라 할 수 있

을 것임

▶ 임상연구를 통한 청국장의 생리활성 재조명

•항동맥경화효과: 동맥경화를 유발하는 1차적인 위험요인으로는 혈중 콜레스테롤 농도의 상승

(특히 높은 LDL-콜레스테롤과 낮은 HDL-콜레스테롤), 고혈압, 흡연 등이 있으며, 비만, 당뇨,

성별, 연령 및 성격 등은 2차적인 위험요인으로 제시되고 있음. 대두단백질의 혈중 콜레스테롤

을 저하시키는 기작으로는, 1) 대두단백질의 섭취가 변을 통해 담즙산 배설을 증가시켜 혈장

콜레스테롤 농도를 저하시키고, 체내 콜레스테롤 pool을 감소시키거나(Tanaka K et al., 1984),

2) 혈중 glucagon/insulin 비(ratio)를 감소시키거나(Potter SM. 1995), 3) 갑상선 호르몬

thyroxine 농도를 증가시켜 혈중 중성지방 및 콜레스테롤 농도를 낮추거나(Forsythe WA.

1995), 4) 특정 아미노산의 비율(Lys:Arg)이 혈장 콜레스테롤 농도를 감소시키기 때문이라고

보고되어 있음(Milner AJ et al., 1981). 그러나 대두단백과 이소플라본 중 어느 것이 콜레스테

롤 저하물질인지는 확실하지는 않지만 상호보완적으로 혈중 콜레스테롤을 낮추는 것으로 알려

져 있음

•항당뇨효과: 우리나라에서 콩은 예로부터 당뇨에 좋은 식품으로 알려져 왔는데, 실제 여러

연구에서 콩의 혈당 및 혈중 지질농도 저하효과가 입증되었음(Hermansen K et al., 2001;

Wagner JD et al., 2000; 한정희. 2001). 권 등은 당뇨 동물모델에서 콩 또는 청국장을 함유한

식이를 단기간 섭취시킨 경우 식후혈당 증가가 억제됨을 보고한 바 있는데(권태완 외. 1998),

- 4 -

이는 콩 또는 청국장이 소장에서 탄수화물 소화효소(α-glucosidase)의 활성을 억제하고, 콩 또

는 청국장의 가용성 식이섬유가 식이의 소화관내 이동속도를 감소시키기 때문인 것으로 사료

됨. 또한 콩의 당알코올인 피니톨(pinitol)이 카이로이노시톨로 전환되어 조직에서 인슐린의 신

호전달체계를 보충하여 혈당을 저하시킴으로서 항당뇨효과를 나타낸다는 결과도 보고되어 있

음(김정인 외. 2002). 더욱이, 콩의 섭취는 비만을 억제하고, 인슐린 저항성을 개선시켜 당뇨병

의 예방 및 치료에 도움이 될 것으로 사료됨(Aoyama T et al., 2000; Takamatsu K et al.,

2000)

•항산화효과: 콩이 가지는 기능성의 하나로 콩의 항산화효과가 보고되어 있음(Wei H et al.,

1995; Giles D. and Wei H., 1997). 항산화 효과에 대한 연구로는 대두단백 추출물, 탈지대두분,

대두 열수추출물에서 항산화효과가 보고되었고(Pratt DE et al., 1972; Lee J et al., 2004), 이러

한 항산화효과를 나타내는 물질로 genistein, daidzein, glycitein 등의 isoflavones과 phenolic

acids, 토코페롤, 피틴산, 트립신저해제와 아미노산 및 펩티드들이 있음(Hayes RE et al.,

1977). 특히 대두 발효식품인 된장, 미소, 템페 등은 발효과정 중 배당체의 형태로 존재하는 이

소플라본들이 흡수되기 쉬운 aglycone의 형태로 변환되어 더욱 강한 항산화효과를 나타내는

것으로 알려져 있음(Coward L et al., 1993; 김정수 외. 1999). 또한 발효과정 중 생성되는 저분

자의 펩타이드는 혈압강하작용, 혈청콜레스테롤 저하작용, 항산화작용 등의 생리활성을 가지는

것으로 보고되어 있음(박종옥 외. 1999)

▶ 청국장의 부정적 이미지 탈피 및 세계화에 이바지

•이처럼 청국장은 여러 가지 유익한 기능성에 비해 냄새 등의 낮은 기호도로 인해 부정적인

이미지를 가지고 있으며 특히 어린이 및 청년층에서 그 정도가 심함. 이를 해결하기 위해서는

청국장에 대한 과학적 연구를 통해 식품영양학적 정보 및 생리활성 정보 들을 축적하고 제공

함으로써 청년기 성인들의 청국장에 대한 기호도 및 인지도를 높일 수 있을 것으로 사료됨

•뿐만 아니라 청국장의 소비증진을 위해서는 청국장의 제조 및 식용방법 개선과 청국장을 소

재로 하는 새로운 가공식품의 개발 등의 필요성이 증가함

•또한 청국장의 다양한 생리활성효과, 특히 대사증후군과 관련된 많은 기초 연구들을 토대로

임상적 연구 자료들을 축적한다면 우리나라 전통 장류식품의 틀을 벗어나 전 세계인의 건강식

으로 거듭날 수 있으리라 사료됨

- 5 -

연구범위 연구수행방법 구체적인 내용

[1]청국장의 기능성분(지표성분) 분석-자료수집 및 문헌조사

-청국장 일반성분 분석

◦청국장의 선행연구 자료 조사 및 수집

◦청국장의 우수성 규명을 위하여 비(전)임상

자료 분석을 통한 예비 기능성 검토

◦청국장의 일반성분 등 이화학적 특성 분석

[2]인체적용시험 프로토콜 개발 및

국제전문학술지(SCI) 등재

-인체적용시험 프로토콜 및

증례기록서 개발

-프로토콜의

국제인체적용시험 등록

사이트 및 국제전문학술지

등재

◦문헌조사 및 인체적용시험 프로토콜 및

증례기록서 개발 완료

-프로토콜의 국제인체적용시험 등록 사이트

등재

-프로토콜의 국제전문학술지 등재

[3]인체적용시험용제품 제작 및

프로토콜 IRB 심사․승인

-인체적용시험용제품 제조 및

관리

-IRB 심사․승인

◦연구 목적에 맞는 임상시료 제조 및 수급

◦인체적용시험용제품 제조 및 관능평가

◦인체적용시험심사위원회(IRB: Institutional

Review Board) 심의

[4]피험자 모집 및 인체적용시험

수행(ExperimentⅠ,II)

-신체계측(신장, 체중 및

체질량지수)

-이중에너지방사선흡수

계측(DEXA)

-진단의학검사

-혈당대사지표 검사

-지질대사지표 검사

-동맥경화지수 검사

-지방산대사 검사

-순응도 평가

-이상반응 모니터링

◦청국장의 대사증후군 개선 인체적용시험을

위한 선정기준/제외기준에 적합한 피험자

모집 및 등록

◦관련 기관 및 공동연구진과 협력체계 지속

◦임상연구자 모임 및 개시모임

◦대사증후군 개선 인체적용시험 수행

-무작위배정, 이중눈가림, 플라세보-대조,

교차 인체적용시험

-체지방 및 신체계측 변화 규명

-혈중지질 및 당대사 지표를 포함한 혈액

생화학적 변화 규명

-비만관련 호르몬의 변화 규명

-활력징후 변화 규명

-청국장 섭취를 통한 안전성 규명

-청국장 섭취에 따른 체중 변화 규명

제 2절 연구개발 목표 및 내용

1. 연구개발의 최종목표

○ 청국장 섭취가 대사증후군에 미치는 중장기적인 효과 검증

○ 대사증후군 관련 Biomarker 분석을 통해 청국장의 체중감소, 체질개선 등 효과 검증

○ 청국장의 대사증후군 개선 건강증진 기능성 입증

○ 한식의 세계화에 이바지 할 수 있는 과학적인 데이터를 제공

2. 연구개발 내용

표 1. 연구개발 내용 요약

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[5]3T3-L1 cell line을 이용한 청국장

및 낫또의 지질축적 억제 효과 검증

-시료준비를 위한 청국장과

낫또의 에탄올 추출, 농축 및

동결건조

◦시료추출

-분말상태의 청국장 및 낫또 10g에 에탄올

90mL을 넣어, 37℃에서 8시간동안 같은

방법으로 3회 추출. 추출된 상등액을

Whatman No.42 여과지로 여과함

◦ 농축

-추출한 시료를 37℃에서 Brix 17.5가 될

때까지 감압농축함

◦동결건조

-농축한 시료를 세포실험을 위해 동결건조함

[6]실험동물모델을 이용한 청국장 및

낫또의 항비만 효과 비교

-문헌 참고 및 선행연구를

반영하여 식이 결정

-그룹 및 투여량 결정

◦참고문헌 및 선행연구 결과를 토대로

투여량을 20%, 40%로 결정함

◦그룹은 일반식이군(ND), 고지방식이군(HD),

고지방식이+청국장 20%첨가군(CK20),

고지방식이+낫또 20% 첨가군(NT20),

고지방식이+청국장 40% 첨가군(CK40),

고지방식이+낫또 40% 첨가군(NT40) 총

6군으로 디자인함

◦실험기간: 12주

-일반성분 분석

◦동물식이디자인에서 군 간의 Isocalorie를 위해

청국장 및 낫또 100g당 총칼로리, 수분,

회분, 탄수화물, 조단백질 및 조지방 함량을

분석함

-동물사육

◦식이섭취 및 체중측정

-실험 전 체중을 측정한 후 유의차가 나지

않도록 군을 나누고 실험 사육 종료까지

매주 1회 측정함

-2일 간격으로 식이 잔량 수거하여

식이섭취량을 측정함

-실험동물 항비만 효과 검증

◦체중변화

◦간 중 지질변화

◦공복혈당

◦글루코스내당능 테스트

◦호르몬 분석–insulin, leptin

◦지질대사 관련 유전자 수준 변화 확인

[7]식사관리 및 모니터링

(ExperimentⅠ,II)

-24시간 회상법을 통한

식사일지 작성

-CAN-pro 4.0

◦영양중재 및 모니터링

◦식사일기 작성 지도

◦식사섭취량 분석

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제 2장 연구수행 내용 및 결과

제 1절 사전 연구 및 준비사항

1. 관련 자료 조사

1) 기원

•‘장(醬)’은 동양 고유의 발효 식품으로 좁게는 액체상태의 간장을 뜻하여 넓게는 된장, 고추

장, 청국장, 즙장, 막장, 춘장까지도 포함시켜 오늘날에는 이들을 통틀어 장류라고 함. 지정학적

특성상 우리 민족은 농경 문화권에 삶의 터전을 잡고 우리 고유의 전통식문화를 개발․유지․

발전시켜 오면서, 일찍부터 곡류를 이용한 주식과 채소류를 기본반찬으로 하는 우리 민족의 전

통적인 식단을 만들고 조미를 위한 수단으로서 콩을 발효시켜 만든 장류를 오늘날까지 상용하

여 옴. 이러한 장류는 콩을 주로 사용하는 발효식품을 총칭하는 것으로 기원을 찾자면 콩의 원

산지를 배경으로 검토되어야 할 것으로 사료됨

•‘콩’은 야생의 들콩(덩굴콩)으로부터 재배작물로 발달되었고, 콩의 원산지는 명확하진 않지만

만주를 중심으로 한 동북부 아시아로 추정되고 있음. 콩의 유물인 식물유체가 호령 오동 주거

지, 평양 남경 36호 주거지, 합천 봉계리 유적 등에서 발견되어 청동기 시대 유적에서 콩 재배

흔적이 발견 됨. 또한 ‘삼국유사’, ‘신농잡기’ 의 문헌상에는 콩이 식용으로 재배된 역사는 매우

오래되었고, 한국에서는 삼국시대 초기(BC 1C 초)부터 재배되었다고 기록되어 있음

2) 국내ㆍ외 사용현황

○ 국내 현황

•우리나라에서는 옛날부터 부족한 단백질을 보충하기 위하여 콩을 이용한 발효식품인 된장과

청국장을 섭취함. 일반가정에서 청국장은 1인 1회 30g 정도의 분량을 섭취하는 것으로 조사됨

○ 국외 현황

•우리나라를 비롯하여 아시아 여러 나라에서는 각 민족의 기호에 맞는 독특한 대두가공 식품

들이 제조․이용 되어 옴. 그 예로 우리나라와 중국에서는 간장, 된장, 고추장, 청국장이 있고,

일본에는 miso, shoyu, natto, 인도네시아에는 temphe 등이 있음

•우리나라의 청국장에 해당하는 일본의 낫또(natto)는 식물성 단백질과 비타민 B1, 비타민 B2

가 풍부하고 소화를 돕는 작용을 하며, 뼈 형성에 유용한 비타민 K2성분이 있음. 또한 혈관의

콜레스테롤 저하 작용이 있는 리놀산과 세포의 신진대사를 활발하게 하는 레시틴을 함유하고

있음. 2004년 일본의 낫도 생산량은 1994년도보다 125.7% 증가한 137천 톤 규모이며, 가계의

연간 소비지출액도 1982년 1,530엔에서 2004년 4,122엔으로 269% 증가함. 그에 비해 일본에서

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된장의 생산과 소비는 장기적으로 완만하게 감소하는 경향을 보임. 된장의 1인당 연간 소비량

은 1973년 7.1kg에서 2004년 4.0kg으로 연평균 1.8%의 감소 경향을 보임. 하지만 최근 전 세계

적으로 한국전통발효식품의 식품학적 우수성이나 제조방법의 과학적인 측면에서 독특함이 인

정되고, 한류열풍, 월드컵 등을 통해 차츰 세계 속의 식품으로 그 위치를 확보해 가고 있음. 또

한 B. subtilis 균주 등을 이용하여 청국장 유효성분 중의 하나인 폴리글루탐산을 대량생산하여

약물전달체, 바이러스차단재료, 바이오접착제 등 여러 활용분야에 많은 연구가 진행되고 있기

도 함

3) 기능성분(또는 지표성분)에 대한 규격 및 시험방법에 관한 자료

○ 청국장 원료의 특성

•콩 성분은 20% 지질, 40% 단백질, 35% 탄수화물, 5%의 기타성분으로 구성

•수분은 저장 안정성을 생각하여 대략 12～14% 포함

•콩은 지질이나 단백질원으로 식품에 이용

○ 지표성분 시험방법

•표준용액의 조제

- Daidzein, genistein 또는 폴리글루탐산 표준물질 각 20㎎을 정밀하게 달아 메탄올 50ml에

녹여 표준용액으로 함

•시험용액의 조제

- 검체 약 10g을 달아 250ml 삼각플라스크에 넣고 80% 메탄올 40ml를 넣은 후 호일을 씌우

고 65℃ 항온 수욕조에서 2시간 추출함. 냉각시킨 후 2M 수산화나트륨용액 3ml를 넣고 상온

에서 10분간 회전 교반하여 반응시킨 다음 빙초산 1ml를 넣음. 80% 메탄올을 사용하여 50ml

로 한 다음 잘 혼합하고 여과함. 여액 5ml에 물 4ml를 넣고 메탄올을 사용하여 10ml로 함. 5

분간 원심분리 한 상층액을 0.45㎛ 멤브레인 필터로 여과한 것을 시험용액으로 함

4) 유해물질에 대한 규격 및 시험방법에 관한 자료

○ 유해물질 규격

•식품의약품안전청 고시 제2008-72호 건강기능식품 기능성 원료인정에 관한 규정 제13조(제

출 자료의 내용 및 요건) 제7호 유해물질에 대한 규격 및 시험방법에 관한 자료 중 “가. 원재

료 또는 제조과정 중에서 오염 또는 잔류의 가능성이 있는 유해물질로부터 안전성을 확보하기

위해 별표 2를 참고하여 필요한 항목에 대한 규격과 시험방법을 설정한다. 나. 유해물질의 시

험방법은 「건강기능식품의 기준 및 규격」, 「식품의 기준 및 규격」, 「식품첨가물의 기준

및 규격」, 국제식품규격위원회(Codex Alimentarius Commission, CAC) 규정, AOAC 방법 등

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에 따라 국내․외에서 공인된 방법을 사용하여야 한다. 다만, 공인된 방법이 없거나 더 타당하

다고 인정되는 경우 신청자가 제시하는 시험방법을 사용할 수 있다. 다. 국내 건강기능식품검

사기관 시험성적서를 제출하여야 한다.”에 따라 제출 자료를 작성함

표 2. 유해물질규격설정항목

분류 항목 규격

A 중금속

납 < 10.8㎍/일

총비소 < 150㎍/일

카드뮴 < 3.0㎍/일

총수은 < 2.1㎍/일

B 미생물 대장균군 음성

C잔류농약

4종(ppm)

DDT

BHC

Aldrin & Dieldrin

Endrin

기타

○ 시험방법

•비소

제 10. 일반시험법 6. 유해성금속시험법 3) 금속별시험 (1) 비소 ①굿짜이트법에 따라 시험

•납, 카드뮴

제 10. 일반시험법 6. 유해성금속시험법 1) 시험용액의 조제 2) 측정 (1)원자흡광광도법 또는

(2) ICP법에 따라 시험

•총 수은

제 10. 일반시험법 6. 유해성금속시험법 3) 금속별시험 (5) 수은 분석법에 따라 시험

•세균수

제10. 일반시험법 8. 미생물시험법 2) 세균수(일반세균수) 시험법에 따라 시험

•대장균군

건강기능식품 공전 일반시험법의 미생물시험법 중 대장균군 시험법에 따라 시험

5) 안전성에 관한 자료

•청국장환은 “건강기능식품 기능성원료 인정에 관한 규정”의 제2조 1항의 ┌가목(동물, 식물,

미생물 기원의 원재료를 그대로 가공한 것)┛에 해당하므로 안전성시험의 적용을 받지 않는다

고 사료됨

○ 건강기능식품 원료 또는 성분의 분류

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제출되어야 하는 안전성 자료 가 나 다 라

건강기능식품으로 신청할 수 없음 √

전통적 사용 근거 자료 √

부작용 및 데이터베이스 검색 결과 √ √

섭취량평가자료 √ √

영양평가자료 √ √

독성시험자료 √

기타 안전성을 입증할 수 있는 자료 √ √

가. 동·식물원료, 미생물 원료 자체 또는 그 추출물(물, 주정사용)

(1) 동·식물원료, 미생물 원료 자체가 식품원료로 인정된 것, 국내에서 식용으로 사용경험이

있는 것으로서 알려진 부작용이 없는 것, 독성이 없다고 보고되어 있는 것

•청국장은 수백 년 동안 우리나라에서 전통발효식품으로서 섭취되어 왔으며, 일본과 중국, 동

남아시아 각국에서 발효식품으로 섭취되어져 온 발효식품이므로 안전한 식품임

표 3. 안전성 시험항목

6) 본 연구진의 선행연구 결과

(1) 대사증후군 개선에 대한 청국장의 인체적용시험: 2011. J. Med, Food. 14(5): 532-7

•과체중 혹은 비만인 성인 남녀를 60명을 대상으로 한국의 전통발효식품인 청국장을 12주간

보충 섭취시켰을 때 비만에 미치는 영향을 평가하고자 임상시험을 수행함

•본 연구는 무작위배정, 이중눈가림, 플라세보 비교 연구 디자인으로 진행. 피험자들은 하루에

청국장환(생청국장으로 약 70g) 또는 플라세보환을 26g씩 12주간 복용함

•청국장의 효능을 확인하기 위해 청국장 섭취 전후에 신체계측, CT촬영통한 복부지방, 혈중

지질, 당뇨지표 등 분석을 수행함

•청국장을 12주간 섭취한 결과, 그림 4와 같이 관상동맥질환의 발병위험을 평가하는 지표인

Apolipoprotein B(ApoB)가 플라세보군에 비해 유의적으로 감소(p<0.05)함

- 11 -

그림 4. 선행연구 결과(1)

(2) 대사증후군 개선에 대한 된장의 인체적용시험: Nutrition Research and Practice, in press

•과체중 혹은 비만인 성인 남녀를 60명을 대상으로 한국의 전통발효식품인 된장을 12주간 보

충 섭취시키는 무작위배정, 이중눈가림, 플라세보 비교 연구 디자인으로 진행. 피험자들은 하루

에 된장환(생된장으로 약 40g) 또는 플라세보환을 9.9g씩 12주간 복용함

•된장의 효능을 확인하기 위해, 섭취 전후에 신체계측, CT촬영통한 복부지방, 혈중지질, 당뇨

지표 등 분석을 수행함

•된장을 12주간 섭취한 결과, 체중(p<0.001), 체지방량(p<0.001), 체지방율(p<0.01), 내장지방

(p<0.05)이 플라세보군에 비해 유의적으로 감소함(그림 5)

그림 5. 선행연구결과(2)

(3) 대사증후군 개선에 대한 고추장의 인체적용시험: Annals of Nutrition & Metabolism, in

press

•과체중 혹은 비만인 성인 남녀를 60명을 대상으로 한국의 전통발효식품인 고추장을 12주간

보충 섭취시키는 무작위배정, 이중눈가림, 플라세보 비교 연구 디자인으로 진행. 피험자들은 하

루에 고추장환(생고추장으로 약 39g) 또는 플라세보환을 32g씩 12주간 복용함

•고추장의 효능을 확인하기 위해, 섭취 전후에 신체계측, CT촬영통한 복부지방, 혈중지질, 당

- 12 -

시험

물질실험동물/대상

섭취

기간Biomarker 결과

비고

(참고문헌)

청국장

•C57BL/6J mice,

4주령

•대조군(n=10)

고지방식이군(n=10)

청국장군(고지방식

이+청국장40%)

(n=10)

•9주

•체중

•부고환지방

•혈중지질

-TC,

-TG,

- HDL

-LDL

•cDNA microarray

•체중: 청국장군에서개선됨

•부고환지방: 청국장군에서개선됨

•혈중지질: 청국장군에서개선됨

•cDNA microarray analyses: 청국장군에서

지방산대사에관여하는유전자

(Acaa2,Mgll,Phyh,Slc27a5)가 정상화됨

J Nutr Metab

2011

2011(1):1-10

•C57BL/6J mice,

4주령

•대조군(n=10)

고지방식이군(n=10)

청국장군(고지방식

이+청국장40%)

(n=10)

•9주

•체중

•부고환지방

•혈중지질

-TC,

-TG,

-HDL

-LDL

•RT-PCR(hepatic

mRN Aexpression)

•체중,부고환지방: 고지방식이에의해

증가되었으나, 청국장의해정상화됨

•TG,TC: 고지방식이군에비해청국장군에서

유의적으로감소

•Hepatic CPT-1, ACO, UCP2:청국장군에서

mRNA 발현증가

Genes Nutr.

2008

2(4):365-9.

•SD rats,

1. Px rat

control(casein)

콩군(CSB)

청국장군(CKJ)

RGZ(casein+rosiglita

•8주

•insulin sensitivity

•insulin secreation

(1.AUC of glucose,

insulin

2.hyperglycemic clamp

•glucose AUC: 청국장, 콩군에서유의하게낮음

•insulin AUC: 청국장, 콩군에서유의하게높음

•hyperglycemic clamp: 대조군에비하여

청국장군에서인슐린분비가증가됨

•췌장무게: 청국장군에서증가됨

NCBI

2007

46(1):44-52

뇨지표 등 분석을 수행함

•고추장을 12주간 섭취한 결과, 내장지방, 내장/피하지방 비율, 총콜레스테롤, Apo B(p<0.01)

과, 중성지방, TC/HDL-C, (TC-HDL-C)/HDL-C, ApoB/ApoA1(p<0.05)이 플라세보군에 비해

유의적으로 감소함(그림 6)

그림 6. 선행연구결과(3)

(5) 대사증후군 개선에 대한 본 연구진의 전임상 선행연구

표 4. 전임상 선행연구

- 13 -

zone)

2. sham rats

각 n=20

•췌장 β-세포성장과

생존(췌장무게,

β-cell mass, 증식,

세포소멸)

•β-cell mass: 청국장군에서유의하게증가됨

•SD rats,

1. Px rat

control(casein)

콩군(CSB)

청국장군(CKJ)

RGZ(casein+rosiglita

zone)

2. sham rats

각 n=14

•8주



(1. AUC of glucose,

insulin

2. euglycemic

hyperinsulinemic

clamp)

•공복혈당, FFA: 청국장, 콩군에서감소됨

•glucose AUC: 청국장, 콩군에서유의하게낮음

•insulin AUC: 청국장군에서유의하게높음

•청국장, 콩군에서포도당처리율증가, 근육으로

포도당흡수가증가됨

NCBI

2007

39(10):752~7

고추장

•SD rats

1.Px rat

control TMK

(전통적방법)

MMK(bacillus

ubtilus, aspergillus

sojae)

2. sham rat

각 n=20

•8주



(1. AUC of glucose,

insulin

2.hyperglycemic

clamp

3. euglycemic

hyperinsulinemic

lamp)

•체중, 내장지방, 혈청 leptin농도: 유의적으로

감소됨

•glucose AUC: 고추장군에서유의하게낮음

•고추장군에서인슐린분비가증가됨- glucose

tolerance 향상됨

•고추장군에서인슐린 sensitivity 증가됨

NCBI

2009

25(7-8):790-9

된장환

•과체중/비만성인

•BMI 23이상, WHR

남자 0.9이상,

여자0.85이상

•대조군(n=30)

된장군(n=30)

•12주

•신체계측

•CT통한복부지방

•혈중지질

•동맥경화지수

•유전자다형성검사

(UCP1, PPARG,

APOA5, ADRB3)

•내장지방: 된장군과플라세보군사이에

통계적으로유의한차이가없었으나 UCP-1

유전자 G 변이형에서된장군이플라세보군보다

유의적으로개선됨.

•유리지방산(FFA): A와 G 변이형에서

된장군에서 유의적으로증가됨.

Nutrition

Research Food

2012

814(5):1-6

피험자 수

(대상자)

섭취

기간

(섭취량)

Biomarker 기능성논문

(권호/페이지)

1

24 명

(중년여성

고혈압환자)

12 주

(20g/d)

•혈압

•혈중지질

•혈장 TRAP

•8-OHdG

•혈압강하

•혈중 지질 개선

•체지방 및 체중 감소

•TRAP/8-OHdG 유의한 변화

없음

한국운동생리

학회지 2006

15(3);

237-243

226 명

(여대생)

4 주

(30g/d)

•BMI

•체중변화

•혈중 지질

•체지방의 유의적 감소

•체중 감소 경향

•혈중 지질의 감소 경향

J Kor Dietetic

Assoc. 2006

12(3);289-298

3

3760 명

(18-20세

여성)

Cross-sectio

nal study

(일본청국장

및 된장)

•BMI(Obesity) •일본청국장-비만 발생률억제

International

Journal of

Obesity 2008

32;541-549

7) 기타 선행연구자료

표 5. 청국장(된장/낫또 포함)의 인체적용시험 자료

- 14 -

실험예수

(대상모델)

섭취기간(섭취량)

Biomarker 기능성논문

(권호/페이지)

16 예

(ICR 마우스)

2 주

(청국장,

800mg/kg/d)

•Lipid

peroxidation

•항산화 활성

•Lipid peroxidation 억제

•malondialdehyde,

1,1-diphenyl-2-picryl

hydrazine(DPPH) radicals

억제

Food and

Chemical

Toxicology

2008

46;1184–1189

25 예

(OGTT, Rats)

8 주

(청국장,

Aglycones으로

0.015%)

•혈당

•인슐린

•식후 혈당강하

•Insulin 분비 증가

Eur J Nutr.

2007

46;44-52

3

5 예

(Diabetic

Rats)

8 주

(청국장,

Aglycones으로

0.015%)

•혈당

•인슐린•Insulin resistance 감소

Horm Metab

Res.

2007

39(10);752-7

440 예

(고지방식이)

4 주

(10/100g/d)

•체중

•중성지방

•콜레스테롤

•체중의 유의적 감소

•중성지방과 콜레스테롤의

유의적 감소

J Korean Soc

Food Sci Nutr.

2006

35(9);1194-1199

5

5 예

(지방세포,

Adipocyte)

청국장 •인슐린 인슐린 분비

Biofactors.

2006

26(4);245-58

645 예

(고지방식이)

10 주

(0.6/4.0/100g/d)

•체중

•중성지방

•콜레스테롤


•중성지방과 콜레스테롤의

유의적 감소

한국식품과학회지

2005

37(5);806-811

7136 예

(고지방식이)

13 주

(0.5/1.0/5.0/100g/

d)

•체중

•TG, TC,

LDL, HDL


•혈청지질의 유의적 감소

J Korean

Public

Health Assoc.

2002

28(3);282-305

88 예

(고지방식이)

8 주

(자유섭취)

•체지방/체중

•혈청지질

(동맥경화지수)

•체지방 및 체중의 감소

•지질대사 개선

한국영양학회지

2006

39(4);331-337

98 예

(고지방식이)

5 주

(자유섭취)

•체중

•혈청지질



J Korean Soc

Food Sci Nutr.

2006

35(4);410-415

108 예

(고지방식이)

4 주

(5/6/290g/d)

•체중

•혈청지질



J Life Sci.

2006

16(6);932-937

11

10 예

(본태성고혈압

모델)

6 주

(자유섭취)

•혈압

•혈장지질

•HMG-CoA

•혈압의 유의적 감소


•HMG-CoA reductase

활성 감소(개선)

한국식품영양과

학회지 2003

32(6);899-905

표 6. 청국장(된장/낫또 포함)의 비임상 자료(in-vitro 포함)

- 15 -

12

7 예

(정상쥐/당뇨

모델)

8 주

(자유섭취)

•경구당부하

(30, 60, 90,

120분 혈당)

•HbA1C

•혈장지질

•혈당강하(α-glucosidase

활성저해)

•TG 및 TC 감소

Korea Soybean

Digest 2003

20(2);44-52

13

8 예

(마우스,

Balb/C)

20일

(된장분말

10mg/d)

•Hepatic

GST 활성도•GST 활성 증가

Nutrition 2006

22;539–545

14

6 예

(고지방식이,

Rats)

3 주

(Natto 0.9g)

•LDL

oxidation

•Lipid

metabolism

•항산화효소

활성

•LDL oxidation 감소

•Lipid metabolism 개선

J. Agric. Food

Chem. 2002

50;3597-3601

15 In vitroNatto

(10-200μg/ml)

•LDL

oxidation

•항산화효소

활성

•LDL oxidation 감소

•Hydroxyl & Superoxide

radical 소거 활성

J. Agric. Food

Chem. 2002

50;3592-3596

16 In vitro

6 일

Bacillus

subtilis(Natto)

(106 CFU/ml)

•Catalase

production•Catalase production 증가

Can. J.

Microbiol.

2000

46;892–897

8) 섭취량, 섭취 시 주의사항 및 그 설정에 관한 자료

(1) 섭취량 산정 근거 자료

○ 일일섭취 설정량: 청국장 환-35g/day(생청국장으로 70g)

○ 일일 섭취량의 결정에 관한 근거

•과체중 혹은 비만인 성인 남녀를 60명을 대상으로 한국의 전통발효식품인 청국장환(생청국

장으로 약 70g) 또는 플라세보환을 26g씩 12주간 복용 시 관상동맥질환의 발병위험을 평가하

는 지표인 Apolipoprotein B(ApoB)가 플라세보군에 비해 유의적으로 감소(p<0.05)함

•청국장의 1인 1회 분량(g)은 33.4g으로 하루 섭취 기준 시 3배인 100.2g(약 100g) 이하로 섭

취하면 안전성의 문제가 없을 것으로 사료됨

•논문을 바탕으로 비만ㆍ지질 개선을 나타내기 위해 하루 이소플라본 함유량 대비 청국장은

약 185g을 섭취해야 함. 따라서 하루에 청국장 70g(건조중량으로서 35g)은 효능평가를 위해 섭

취하는 양으로는 적지만 전통발효식품은 주 효능성분인 이소플라본 이외 기타 생리활성물질

(Lignans, Phytate, Protease Inhibitors, Saponins, Lecithin, 식이섬유 및 콩 올리고당, 콩 단백

질 및 콩 펩타이드 등)의 존재와 안전성을 고려하여 하루 섭취량을 35g(건조중량 기준)으로

섭취량을 설정하고자 함

(2) 제안 섭취량

- 16 -

○ 청국장 환 - 35g/day(생청국장으로 70g)

(3) 주의사항 등

•대두물질에 대한 알러지가 있는 사람은 섭취를 삼가 해야 하며, 예상하지 못한 이상반응이

나타날 수 있으나 대두 알러지를 제외한 특별한 부작용에 대해서는 보고된바 없는 물질임

2. 청국장의 기능성분(지표성분) 분석 및 환 제작

1) 청국장 재료 및 제조

○전북 순창산 백태를 원료로 함

○대두를 24시간 수침한 후 121℃에서 30분간 증자하고, 증자한 대두를 40～45℃정도로 냉각한

후 B.licheniformis SCK121057(SRCM10047)의 균주(108~109 CFU/mL)를 대두량의 0.5%(v/v)가

되게 접종함. 37℃, 90%습도에서 24시간 발효 한 후 60℃ 열풍건조기를 통하여 24시간 건조

2) 사용균주(B.licheniformis)의 특성(김용상 외 4인, 2010)

○사용 균주는 식중독 유발 미생물인 바실루스 세레우스의 성장을 억제하는 바실루스 리케니

포미스 균주의 분리와 특성에 관한 것으로 전통 장류 생산에 이 바실루스 리케니포미스 균주

를 사용함으로서 발효 시 독소 생산 바실루스 세레우스의 증식과 오염을 극적으로 감소시키는

효과가 있음

○계통도 분석 결과 SCK 121057은 표준 균주인 B.licheniformis DSM 13과 가장 가까운 근연

관계로 16S rRNA 유전자 서열 상동성은 99.72% (1,439 bp/1,443 bp). 따라서 생화학 분석과

계통학적 분류를 고려하여 SCK121057을 B. licheniformis로 동정함(그림 7)

•식품 적용에 안전성 고찰: 미국 식품의약품안전청(FDA)는 B. licheniformis 발효로 제조한 6

종의 효소 제품(GRAS Notice Inventory No. 22, 24, 72, 79, 265, 277)들을 GRAS로 인증하였

고 미국 환경보호청(EPA)은 B. licheniformis 균의 인체에 대한 유해성과 안전성을 평가하였

다. EPA는 B. licheniformis가 인간의 건강과 환경에 위해를 끼친다는 보고 없이 장기간

amylase, protease, 항생제 등의 발효 산업에 주요하게 사용되어왔기 때문에 B. subtilis와 동등

한 수준에서 이 균의 인체 위험도가 낮다고 평가함

○제조방법: 순수분리한 B. licheniformis를 콩 분말이나 찹쌀분말에 접종하여 24시간 30℃에서

배양하여 장류 발효시 종균으로 접종

- 17 -

그림 7. 균주 계통도

3) 지표성분 분석

○곱게 분쇄한 시료 1g을 칭량하여 30ml vial에 넣고 1N HCl 용액 15ml를 첨가한 후 120℃의

항온건조기에서 90분간 산가수분해 시켜 aglycon으로 전환시킴. 가수분해 시킨 시료는 상온에

서 냉각시킨 후 MeOH 35ml를 첨가하여 교반하면서 1시간 동안 추출함. 그 후 여과지를 이용

하여 여과한 후 MeOH로 50ml가 되도록 정용한 후 그 일부를 취하여 syringe filter로 여과하

여 isoflavone의 aglycone을 분석함. HPLC 분석조건은 아래와 같음

•column: C18(4.6mm*250mm, 5㎛)

•flow rate: 1.0ml/min

•injection volume: 20㎕

•Column oven: 35℃

•Wavelength: 260nm

•Mobili phase ACN: Water(0.1%Acetic acid)=35:65

○분석한 이소플라본은: daidzein, genistein, genistin

○청국장환 제조에는 24시간 발효 청국장을 사용함

- 18 -

표 7. 청국장의 지표성분 함량

strainfermentation

times(hr)

Isoflavones(mg/g)Total

didzein genistein genistin

B.licheniformis-57

0 1.43 19.47 75.94 96.84

24 1.19 20.01 28.49 49.69

48 1.50 16.51 23.28 41.29

4) 시험제품 제조

•표준화된 청국장환의 제조는 대사증후군 개선에 대한 청국장의 인체적용시험을 수행한 본 연구

진의 선행 연구(Back HI, 2011)를 토대로 수정․보완하였으며, 청국장환과 플라세보의 성분은

표 8, 9와 같음

표 8. 청국장환 성분

성분 청국장환(%)

청국장환

청국장 60.24

85올리고당 3.61

물 36.14

코팅액

물 90

15초콜릿 8

계피추출물 2

합계 100

- 19 -

표 9. 플라세보 성분

성분 플라세보(%)

플라세보 환

소맥분 50

90

미분 10

옥분 17

희석액

(치자추출액 95%,

초콜릿 농축액 5%)

23

코팅액

물 89.9

10초콜릿 8

계피추출물 2

올리브유 0.1

합계 100

그림 8 인체적용시험용 제품

3. 인체적용시험용 프로토콜 IRB 심사 및 승인

1) 청국장의 우수성을 규명하기 위한 인체적용시험 프로토콜 작성

•대사증후군 개선 인체적용시험 프로토콜(Protocol) 및 증례기록서(CRF; Case Reports

Form)개발: 인체적용시험 계획서(protocol)는 해당 인체적용시험의 배경이나 근거를 제공하기

위해 인체적용시험의 목적ㆍ연구방법론ㆍ통계학적 측면ㆍ관련 조직 등이 기술된 문서를 말하

고, 증례기록서(CRF)는 개개 피험자별로 계획서에서 규정한 정보를 기록하여 의뢰자에게 전달

될 수 있도록 고안한 인쇄되거나 전자 문서화된 서식을 말함

•선행연구 조사를 통한 기능성 및 안전성자료 확보

- 20 -

•선행연구 자료조사 및 연구자 회의 개최를 통해 인체적용시험 디자인 설계 및 biomarker

결정

•인체적용시험 유효성평가 분석을 위한 통계적 접근 방법 모색

•이에 따라 목표로 하는 기능성에 관한 연구 디자인 및 피험자 선정/제외기준을 확립하여 인

체적용시험 프로토콜 및 증례기록서 개발 완료: 2013년 1월 22일 IRB접수 완료

그림 9. 인체적용시험계획서 그림 10. 증례기록서

2) 프로토콜 및 임상시료를 IRB(기관윤리심의위원회)의 심사 및 승인

○ 인체적용시험 수행을 위한 청국장 시료 및 이에 상응하는 위약(플라세보)을 제조하여 과학적 타

당성 및 합리성 확보

•인체적용시험용제품 및 플라세보 제조관리 및 관능평가 실시

○ 프로토콜 및 임상시료를 IRB(기관윤리심의위원회)의 승인을 받음으로서 윤리적 타당성을 확보

•인체적용시험심사위원회(IRB; Institutional Review Board) 심의: 2013년 2월 7일

•프로토콜 및 인체적용시험용제품을 IRB(기관윤리심의위원회)의 승인을 받음으로서 윤리적

타당성을 확보함

•인체적용시험심사위원회는 계획서 또는 변경계획서를 검토하고, 피험자의 서면동의를 얻기

위해 사용하는 방법이나 제공되는 정보를 검토하고 지속적으로 이를 확인함으로써 인체적용시

험에 참여하는 피험자의 권리ㆍ안전ㆍ복지를 위해 시험기관 내에 독립적으로 설치한 상설위원

회 임

• 따라서 인체적용시험의 윤리적ㆍ과학적 수행을 위해서 상설위원회에 관련 심의 서류(인체

적용시험자 자료집, 계획서, 증례기록서 등)를 제출하여 승인을 득함(승인일: 2013년 2월 25

일)

•IRB 심의자료 준비: 프로토콜, 증례기록서, 인체적용시험자료집 개발

- 21 -

그림 11. 기능성식품전문 IRB 구성 그림 12. IRB 심의 장면

- 22 -

그림 13. 임상시험 심사 결과통지서

- 23 -

- 24 -

제 2절 (1세부) 청국장의 임상적 효과 평가

1. 연구 방법 및 내용

그림 14. (1세부) 과제 연구 요약

1) 연구개요

○ 본 연구는 무작위배정, 이중눈가림 및 플라세보-대조, 교차 인체적용시험으로 총 2개의 군

으로 구성(2-treatment, 2-sequence, 2-period crossover design)

•청국장+일반 상용식 식사군

•플라세보+일반 상용식 식사군

○ 각 군에 대하여 구성식단은 동일하며(전북대학교 기숙사 식당에서 제공하는 식단), 섭취하

는 시험제품만을 달리함

2) 피험자 모집

○ 모든 피험자는 다음 기준을 만족하여야 인체적용시험에 참여

•스크리닝 검사 당시 연령이 만 18세～29세의 기숙사생 남녀

- 25 -

• 귀무가설: 청국장섭취군과 플라세보섭취군의 체중감소, 체지방률 감소 및 대사성증후군

위험인자 개선효과는 동일함

• 대립가설: 청국장섭취군과 플라세보섭취군의 체중감소, 체지방률 감소 및 대사성증후군

위험인자 개선효과는 다름

•BMI(체질량지수) 23 kg/m2이상 또는 허리둘레가 남성 90cm, 여성 80cm 이상을 만족시키는

자

•본 인체적용시험에 대한 자세한 설명을 듣고 완전히 이해한 후, 자의로 참여를 결정하고 주의

사항을 준수하기로 서면 동의한 자

•다른 질환으로 약물처방을 받지 않은 자

○ 자원자에 한하여 인체적용시험 예정일(1일)로부터 -28일～-1일 이내에 문진, 신체검진, 검

사실검사 등 선별 검사를 시행하여 본 연구에 피험자로서 적합하다고 판단되는 자를 선정하고,

무작위배정을 시행함

○ 목표 피험자 수: 200명(교차설계 인체적용시험, 2×2)

•시험군: 청국장 섭취군 100명

•대조군: 플라세보 섭취군 100명

○ 목표 피험자 수 산정 근거

•본 인체적용시험은 청국장섭취군과 플라세보섭취군을 1:1의 비로 무작위 배정하여 12주간 각

각 섭취 후 두 군의 체중, 체지방률 감소 및 대사성증후군 위험인자 개선 효과를 비교하고자

함

•연구의 피험자 수는 기존에 수행되었던 연구(Back HI, 2011)를 적용하여 다음과 같이 연구

가설을 설정함

위의 가설에 의해 본 임상시험의 피험자 수를 다음과 같이 산출하였음

① 유의수준 0.05에서 제 2종 오류는 0.2로 하여 80% 검정력을 유지[α=0.025(Zα=1.645), β

=0.2(Zβ=0.840)]

② 두 군의 피험자 비율(q1)은 1.0, 플라세보군의 피험자 비율(q2)을 1.0으로 함(q1=1.0,

q2=1.0)

③ 기초 평가(baseline)와 최종방문(final visit)에서의 청국장섭취군과 플라세보섭취군의 체지

방률 변화 정도는 시험군은 μc, 대조군의 변화 정도는 μt,로 함

④ 공동 표준편차는 σ2로 함

위의 ①∼④에 의해 임상시험에 필요한 피험자 수는 다음과 같음

- 26 -

청국장섭취를 12주간 복용한 후 체지방률 감소효과가 4.1±2.78(%), 플라세보군은 3.0±2.78(%)

로 가정하였을 때, 피험자수는 100명으로 산출되었음

위의 계산으로부터 필요한 피험자 수를 산출하고 중도 탈락율 20%을 고려하여 임상시험에

필요한 최종 피험자 수를 산정하였음. 그리하여 두 섭취군을 통틀어 요구되는 총 피험자 수

는 약 120명으로 함

3) 디자인(교차설계; crossover design)

○ 교차설계는 각 피험자가 자신의 대조군 역할을 하도록 하는 연구설로 피험자의 섭취 전ㆍ

후 상태를 비교하기 때문에, 완전히 다른 피험자로부터 관찰한 결과를 비교하는 평행설계

(parallel design)에 비해 변동 폭이 적어짐. 따라서 청국장의 대사증후군 효과를 평가할 때 분

산의 크기가 감소하게 되므로 피험자수를 적게 해주는 장점이 있음

○ 공통적용

•일반 상용식 상차림으로 식사를 섭취

•식사의 양, 횟수, 시간을 최대한 동일하게 유지

•식사외의 변수를 최소화하기 위해 섭취한 간식과 식사의 양은 반드시 식사기록지에 작성하

도록 하며 지속적으로 모니터링을 실시

- 27 -

단계 시험기간 설명

Wash-out 4주 스크리닝 이후 4주 이내의 wash-out 기간을 통해 기초상태를 맞춤

ExperimentⅠ 12주무작위배정된 섭취군(청국장섭취군, 플라세보섭취군)에 따라 시험제

품을 12주간 섭취

Wash-out,

follow-up12주

ExperimentⅠ이후 12주간 진행

먼저 섭취한 시험제품에 의한 효과를 막기 위하여 wash-out 기간

을 갖도록 하며, 시험제품 섭취 후 중단에 따른 체내 변화를 살펴

보기 위해 follow-up 기간을 갖음

ExperimentⅡ 12주

ExperimentⅠ과 교차된 시험제품(청국장섭취군의 경우 플라세보섭

취군, 플라세보섭취군의 경우 청국장섭취군으로 배정됨)을 12주간

섭취

Follow-up 12주

ExperimentⅡ이후 12주간 진행.

시험제품 섭취 후 중단에 따른 체내 변화를 살펴보기 위해

follow-up 기간을 갖음

표 10. 디자인 요약

그림 15. 인체적용시험 디자인

4) Intervention

○ 청국장환

•청국장은 우리나라 국민이 일상적으로 섭취하는 전통식품 중의 하나로 의약품처럼 용법과

용량을 정하지 않음. 체내 섭취량(흡수량)은 사람마다, 몸 상태에 따라 다르므로 일률적으로 정

하기도 어렵고 아무리 좋은 약이라도 지나치게 많이 먹으면 역효과가 날 수 있으며, 일정량을

넘으면 양분이 체내에 흡수되지 않음. 청국장의 조리시 1인 1회 분량은 약 33g인 것으로 조사

된바 있고, 미국 FDA에서는 심장질환을 위한 콩 단백질 1일 권장섭취량을 25g으로 발표한바

있음. 이를 토대로 청국장환의 1일 섭취량은 35g(생청국장으로 70g)으로 설정

- 28 -

•섭취방법 및 용량

- 청국장군: 1일 3회, 1회 1팩, 식후 경구섭취(35g/일)

- 플라세보군: 1일 3회, 1회 1팩, 식후 경구섭취(35g/일)청국장환의 일일 적정섭취량은 35g

으로 고려

- 모든 피험자가 무작위 배정으로 청국장 또는 플라세보를 1일 3회 섭취하는 인체적용시험

을 수행. 이후 섭취하지 않은 시험용 제품을 반납시킨 후 새로운 시험용 제품을 나눠 줌

○ 시험군

•청국장환 섭취

○ 대조군

•청국장 제품의 맛과 향에 상응하는 플라세보 섭취

5) 시험 방법 및 항목

(1) 인구학적 조사

•피험자의 신분증을 통하여 성명, 성별, 연령 등 인구학적 정보를 확인. 연령은 만 나이로 기

록함. 만약 피험자의 실제 상황과 신분증의 기록이 다를 경우 피험자의 실제 정보를 기록하고

그 내용을 근거문서에 기록

(2) 흡연력, 음주력 조사

•피험자에게 음주, 흡연, 카페인 섭취 여부를 확인

(3) 병력 및 약물 투여력 조사

•피험자가 동의서에 서명한 시점에서, 과거 3년 이내 병력은 문진을 통해 확인하고, 증례기록

서의 해당 페이지에 기록. 인체적용시험기간 동안 질환이 처음으로 발생하거나 병발질환이 시

험기간 동안 악화된 경우에는 이상반응으로 간주하고 기록. 또한 모든 병용약물의 일반명, 용

량, 용법, 투여기간 등을 상세히 기록

(4) 활력징후 검사

•활력징후는 좌위혈압(수축기혈압, 이완기혈압), 맥박수 항목을 측정. 혈압은 피험자의 팔이

심장의 높이에 위치하도록 하여 측정하며, 단위는 mm Hg이고 정수로 표기. 급격한 체위변동 없

이 5분 이상 좌위 자세를 유지한 상태에서 혈압, 맥박수를 측정. 활력징후 측정시기가 채혈시기

와 일치할 경우, 가급적 활력징후를 먼저 측정한 후 채혈을 하도록 함. 불가피하게 활력징후를

채혈 후 실시할 경우, 가급적 5분 이상의 간격을 두고 활력징후를 측정하도록 함

•측정항목: 수축기혈압(Systolic Blood Pressure; SBP), 이완기혈압(Diastolic Blood Pressure;

- 29 -

DBP), 맥박수

(5) 신체계측

•키(m), 체중(kg), 체질량지수, 허리둘레(cm), 엉덩이둘레(cm), 허리-엉덩이둘레 비

- 신장: 신장은 단위를 cm으로 하며 소수점 첫째 자리에서 반올림하여 정수로 표기

- 체중: 체중은 단위를 kg으로 하며 소수점 둘째자리에서 반올림하여 소수점 첫째 자리까지

표기

- 허리-엉덩이 둘레 비: 허리둘레, 엉덩이둘레는 줄자를 이용하여 3회 측정(소수점 첫째 자리까

지 측정)하며 측정치의 평균을 소수점 둘째 자리에서 반올림하여 소수점 첫째 자리까지

표기

- 체질량 지수(BMI), 체지방량, 체지방률, 근육량 등은 DEXA 또는 Inbody를 이용하여 측정

(6) 혈당 및 혈중 지질 검사

•원칙적으로 8시간 이상 공복을 유지한 상태에서 전완정맥에서 약 10mL를 채취. 그러나 시험

자의 판단에 따라 식후 시행 할 수도 있음

•혈당조절 및 인슐린 감수성에 대한 변수

- 당대사 관련 지표는 공복혈당, 인슐린, HbA1c 등 측정

•혈중 총콜레스테롤 및 중성지방은 효소법 (Eiken Co kit), HDL-콜레스테롤은

phosphotungstic acid-Mg 침전효소법(Eiken Co kit)으로 분석함

표 11. 지질대사 및 검사실 검사 지표

혈액학적 검사 혈액생화학적 검사

WBC

RBC

hemoglobin

hematocrit

Total-cholesterol, TG, LDL-C, HDL-C

Apo A1, Apo B, Apo B/Apo A1 ratio

γ-GT, hs-CRP

ALP, ALT, AST

BUN, albumin, Total bilirubin

(7) 비만관련 호르몬 검사

•채혈된 혈액으로부터 plasma를 분리하여 Human Total Adiponectin/Acrp30 ELISA kit(R&D

system), Human Total Ghrelin ELISA kit(MILLIPORE), Human Leptin ELISA kit(ENZO)로

측정

•호르몬 검사 지표

- adiponectin, ghrelin, leptin

- 30 -

(8) 지방산대사(Carnitine assay) 검사

•대상자의 혈중 카르니틴 분석을 위한 혈액 전처리 방법은 다음과 같음. 혈액을 EDTA가 처

리된 tube에 채취한 후 1,100g로 10분간 원심분리하여 plasma를 얻었으며, -70℃에 보관하며

분석. 카르니틴은 nonesterified carnitine(NEC), acid soluble acylcarnitine(ASAC) 및 acid

insoluble acylcarnitine(AIAC) 총 3분획을 측정하였으며, 동위원소를 이용한 Cederblad와

Lindstedt의 carnitine 분석방법(Cederblad. G., Lindstedt. S. 1972)을 변형시킨 Sachan 등의 방

법(Sachan, D.S. 등 1984)을 이용하였음. 즉, 100～200㎕ 정도의 혈액을 동량의 0.6M PCA에

소화시켜 1,500g로 10분간 원심분리하여 상등액과 침전물을 분리한 후 상등액은 NEC, ASAC

을 측정하는데 사용하였으며 침전물은 AIAC를 측정하는데 사용함. NEC 분석은 상등액 중

150㎕를 취해, 1M KHCO3로 중화시킨 다음 원심분리 하여, 상등액 100㎕에 [1-14C] acetyl

coenzyme A가 0.02mM (0.025 uCi) 함유된 반응액을 400㎕ 가하고 1unit의 carnitine

acyltransferase를 가한 뒤, 37℃에서 30분간 반응시켰음. 반응액 200㎕를 anion exchange

resin(Dowex 1×8-400)이 충진된 column에 통과시켜 [1-14C] acetyl carnitine을 회수한 후

liquid scintillation counter로 cpm을 측정하여 표준 카르니틴의 cpm값으로 작성한 표준곡선으

로부터 NEC양을 산출하였음. ASAC 분석은 상등액 100㎕를 0.5N KOH 75㎕로 가수분해하고,

PCA/MOPS-II용액(0.12M PCA, 1M MOPS) 30㎕로 중화한 다음 원심분리하여 상등액을 분리

한 후 동일한 방법으로 측정하였음. AIAC 분석은 침전물을 0.6M PCA로 3회 세척하여 잔존하

는 NEC 및 ASAC를 완전히 제거한 후 0.5N KOH 200㎕로 60℃에서 60분간 열탕분해하고,

PCA/MOPS-I용액(0.3M PCA, 1M MOPS) 100㎕로 중화한 다음 원심분리하여 상등액을 분리

한 후 동일한 방법으로 측정하였음. 총 카르니틴은 NEC, ASAC 및 AIAC 분획들의 합으로 산

출함

(9) 기타 임상 시험 항목 측정

○ 순응도 평가

•반납제품 회수 및 시험제품/플라세보제품의 섭취 순응도는 2차 방문부터 매 방문 시마다 피

험자가 지참하고 온 시험제품/플라세보제품의 잔량을 관리영양사가 점검하였음. 섭취하고 남은

잔량은 약국에 반납하여 수불장부를 기록하도록 함. 각 방문 별 순응도는 100%를 초과할 수

없으며, 초과 할 경우 100%로 간주함. 각 방문 별로 순응도를 계산하여 전체 순응도 평균치가

70% 이상이어야 하며, 이를 만족하지 못할 경우 분석에서 제외하도록 하였고 순응도는 정수로

표기. 평가 결과 86%의 순응도를 보였음

제품순응도(%) =실제 복용한 제품 수

× 100복용하여야 할 제품 수

- 31 -

○ 이상반응 모니터링

•이상반응에 대한 정보는 수시로 피험자에게 자발적인 보고를 하도록 하였으며, 그 외에 투약

기간 동안 전화 방문과 정기 방문 시 시험담당자의 면담 및 문진 등 진료를 통하여 확인. 이상

반응 조사에는 발현일 및 소실일, 이상반응의 정도 및 결과, 시험제품/플라세보제품과 관련하

여 취해진 조치 및 시험제품/플라세보제품의 인과관계, 시험제품 이외 의심되는 약제명, 이상

반응에 대한 치료여부 및 내용 등이 포함됨

6) 효과평가 기준 및 통계분석 방법

○ 본 인체적용시험의 피험자로부터 얻어진 자료는 크게 Safety군, ITT(Intent-to-treat)군과

PP(per protocol)군으로 분석됨

•Safety군은 인체적용시험에 참여하여 최소한 1회 이상 시험제품을 복용한 피험자를 대상으

로 분석

•ITT군은 시험제품 사용 후, 최소한 1회 이상 주 평가변수에 대한 측정이 이루어진 피험자를

대상으로 함

•PP군은 ITT군에 포함되는 피험자 중 인체적용시험계획서에 따라 인체적용시험을 완료한 피

험자를 대상으로 분석

•유효성 평가에 대한 자료는 PP군을 주 분석대상으로 하고, ITT군을 추가적으로 분석하여

유효성을 평가함

•각 지표는 섭취군 간 차이를 비교하기 위해 RM-ANOVA 혹은 linear mixed-effects model

등을 적용함. 각 피험자의 특성에 따른 정상화율의 차이는 카이제곱 검정법(Chi-square test)

혹은 Fisher's exact test 등을 이용하여 검정할 수 있음. 각 피험자의 기저치 체지방, BMI(체

질량지수) 수치 등에 따라 분석을 수행할 수 있음. 시험책임자의 판단에 따라 비정상적으로 높

은 수치에 대해서는 분석대상에서 제외시킬 수 있음

- 32 -

그림 16. 인체적용시험 일정 및 검사항목 요약

- 33 -

- 34 -

2. 연구 결과

•본 인체적용시험에서 총 135명의 자원자가 서면동의서를 자의적으로 작성한 후 스크리닝 검

사를 받았고, 연구대상자 적합성 평가를 통해 120명이 적격 연구대상자로 선정되었음

•선정된 연구대상자는 무작위배정, 이중눈가림 방법을 통해 본 인체적용시험에 참여하였으며,

인체적용시험 수행 도중 37명이 동의철회에 의해 중도탈락하고, 총 83명이 인체적용시험계획서

에 명시된 모든 절차를 수행완료 함(탈락율: 30.8%)

•순응도 미달로 분석에서 제외된 피험자는 없었음

•연구결과의 내적 타당성과 외적 타당성을 확보하기 위하여 일반적으로 적용되는 연구방법론

과 통계방법론의 원칙을 준용하였으며 탈락 등으로 인한 결과의 비뚤림을 통제하기 위하여

Per-Protocol(PP) 분석 기법을 적용함

•교차설계로 진행하여 총 166명을 대상으로 분석함

- 35 -

표 12. 신체계측 측정 결과

Variables§Placebo group Chungkookjang group

Pvalue2)Baseline

After 12

weeksPvalue1) Baseline

After 12

weeksPvalue1)

Men (n=40) (n=40)

height(cm) 174.06±6.02 - - 173.71±5.47 - - -

weight(kg) 78.43±9.74 77.88±9.68 0.3447 77.47±9.91 78.11±10.22 0.2354 0.1385

BMI(kg/m2) 26.06±2.96 25.89±3.04 0.3751 25.74±2.97 25.95±3.12 0.2485 0.1560

BFM(kg) 17.56±7.12 17.38±7.23 0.9615 16.65±7.22 17.24±7.19 0.3190 0.4670

PBF(%) 21.92±6.13 21.72±6.26 0.9449 21.00±6.63 21.54±6.27 0.4590 0.5730

LBM(kg) 60.53±4.70 60.62±4.78 0.5663 60.61±5.65 60.80±5.44 0.5480 0.7446

WC(cm) 88.81±8.27 88.70±8.44 0.9165 86.88±8.82 87.83±8.77 0.0549 0.1581

HC(cm) 100.21±5.11 99.18±4.94 0.0054 98.70±5.67 98.11±5.97 0.3356 0.1999

WHR 0.89±0.05 0.89±0.05 0.0303 0.88±0.05 0.89±0.05 0.0034 0.5868

Women (n=43) (n=43)　　

height(cm) 162.72±6.00 - - 162.54±5.88 - - -

weight(kg) 64.58±8.80 64.93±8.91 0.9605 64.93±8.4 64.67±8.77 0.6024 0.3550

BMI(kg/m2) 24.39±2.23 24.54±2.32 0.3776 24.54±2.17 24.44±2.29 0.5733 0.3086

BFM(kg) 22.11±6.05 22.43±6.39 0.3575 22.39±5.58 21.92±5.93 0.1726 0.1080

PBF(%) 33.87±5.05 34.07±5.58 0.5881 34.30±4.82 33.46±5.36 0.0242 0.0488

LBM(kg) 42.46±4.52 42.59±4.55 0.5880 42.35±4.55 42.90±4.64 0.0049 0.1064

WC(cm) 82.47±6.73 84.31±6.48 0.0120 84.76±7.34 83.71±6.71 0.1784 0.0067

HC(cm) 97.33±6.32 96.66±6.02 0.1721 97.77±6.04 97.28±5.77 0.2508 0.8777

WHR 0.85±0.04 0.87±0.04 0.0013 0.87±0.05 0.86±0.05 0.6053 0.0083

Values are presented as Mean±SD

NOTE: Analyses of measurements were carried out by fitting linear mixed-effect models to the

data. The linear mixed-effect model, a repeated-measures analysis, included measurements and

both fixed effect(week, treatment, sequence, period and interaction) and random effects(subject

nested within sequence)§body mass index(BMI), body fat mass(BFM), percentage body fat(PBF), lean body mass(LBM),

waist circumference(WC), hip circumference(HC), waist to hip ratio(WHR)1)Pvalues are for the changes in body measurements within treatment effect2)Pvalues are for the changes in body measurements by interaction of treatment effect and visit

effect

1) 신체계측

신체계측 측정 결과는 표 12과 같음. 남자 그룹에서는 플라세보군과 청국장군 사이에 유의한

변화가 없었으나 여자 그룹에서는 청국장군에서 사전에 비해 사후에 체지방률이 유의적으로

감소하였고, 제지방량은 유의적으로 증가함. 또한 허리둘레와 허리-엉덩이둘레비의 경우 플라

세보군과 청국장군 사이에 유의적인 차이를 보임

- 36 -

표 13. DEXA촬영 결과


Pvalue2)Baseline

After 12


After 12

weeksPvalue1)

Men (n=40) (n=40)

PBF(%) 24.24±5.24 25.33±5.06 0.0070 23.40±5.46 25.04±5.18 <.0001 0.0973

BFM(g) 17766.53±6081.69 5974.35±5974.35 0.0389 16990.68±6023.67 18336.52±6221.95 <.0001 0.0788

LBM(g) 52027.65±4410.39 51168.19±4473.28 0.0021 52104.81±4911.30 51361.24±4720.90 0.0001 0.5670

Women (n=43) (n=40)

PBF(%) 33.69±4.17 37.86±4.60 0.0008 36.93±4.25 38.15±4.45 0.0016 0.8705

BFM(g) 21843.20±5193.77 22736.28±5707.46 0.0038 22097.17±5025.86 22835.31±5354.14 0.0248 0.6340

LBM(g) 35713.49±4030.73 35253.01±3851.02 0.0037 35800.68±4165.63 35044.47±3989.92 0.0002 0.5351


NOTE: Analyses of measurements were carried out by fitting linear mixed-effect models to the data.

The linear mixed-effect model, a repeated-measures analysis, included measurements and both fixed

effect(week, treatment, sequence, period and interaction) and random effects(subject nested within

sequence)§Percent body fat(PBF), Body fat mass(BFM), Lean body mass(LBM)1)Pvalues are for the changes in DEXA within treatment effect2)Pvalues are for the changes in DEXA by interaction of treatment effect and visit effect

2) 이중에너지방사선흡수계측(Dual Energy X-ray Absorptiometry, DEXA)

비만을 진단하는 방법에는 신체지수를 이용하는 방법과 체지방량을 이용하여 진단하는 방법

이 있음. 체지방량을 측정하는 방법에는 수중계측법(Underwater weight), 피하지방두께

(Skinfold thickness) 측정법, 생체전기저항법(Bioelectrical impedance analysis: BIA), 컴퓨터단

층촬영법(Computed tomography: CT), 자기공명영상법(Magnetic resonance imaging: MRI),

이중에너지 방사선 흡수 계측법(Dual-energy x-ray absorptiometry: DEXA) 등이 있는데 이중

에서도 DEXA는 가장 정확하다고 알려진 비만판정법 중 하나로 골 미네랄, 체지방, 제지방량

값을 동시에 측정하는 기술로 제지방조직, 체지방조직 등의 체성분을 직접 측정할 수 있으며,

골밀도와 체지방 측정에 정확도와 예민도가 높아 신체 구성평가에 유용하게 재현성이 높은 것

으로 알려져 있음(Pullcino E 등, Yu 등)

DEXA촬영 결과는 표 13과 같음. 모든 그룹에서 체지방률과 체지방량이 유의적으로 증가한

데 반해 제지방량은 유의적으로 감소하였고, 플라세보군과 청국장군 사이에 유의적인 차이는

없었음

- 37 -

3) 혈당지표

혈당지표 검사 결과는 표 14와 같음. 공복혈당은 사전에 비해 사후에 유의적으로 증가하였으

나 모두 정상범위였고, 모든 항목에서 플라세보군과 청국장군 사이에 유의한 차이는 보이지 않

았음

하지만 대사증후군 위험 인자 중 하나인 허리둘레가 남·녀 각각 90cm, 80cm 이상이었던 피

험자들만을 대상으로 2차 분석을 실시한 결과(표 15), 플라세보군에서는 HbA1c가 유의적으로

증가한데 반해 청국장군에서는 감소하는 경향을 보여 두 군 사이에 유의적인 차이를 보임. 당

화혈색소 수치는 당뇨 환자에서 신장병증과 망막병증 등과 같은 당뇨 합병증과 관련이 있으며,

최근 당화혈색소를 1% 줄이면 심근경색 14%, 백내장 19%, 미세혈관질환 37%, 말초혈관질환

43%, 당뇨로 인한 사망률 21%가 감소한다는 발표도 있음. 이를 볼 때 청국장은 혈당개선을 위

한 좋은 급원이 될 수 있을 것으로 여겨지며 추후 이에 대한 지속적인 연구가 필요할 것으로

사료됨

- 38 -

표 14. 혈당지표 검사 결과


Pvalue2)Baseline

After 12


After 12

weeksPvalue1)

Men (n=40) (n=40)

Glucose

(mg/dl)67.78±11.62 80.25±8.44 <.0001 69.25±11.15 80.00±9.69 <.0001 0.6960

HbA1c

(%)5.32±0.22 5.37±0.16 0.5245 5.36±0.22 5.34±0.16 0.7124 0.8519

Insulin

(uU/ml)7.66±6.93 10.22±6.01 0.0026 7.84±5.72 9.79±6.78 0.0278 0.5542

HOMA-IR 1.34±1.39 2.07±1.30 0.0004 1.41±1.23 2.01±1.56 0.0022 0.7056

HOMA-β 162.78±78.04 141.43±51.39 0.2321 168.55±58.23 136.26±46.88 0.0009 0.1113

GGT

(IU/L)20.85±8.27 22.05±7.83 0.6200 22.25±9.57 21.45±7.87 0.8873 0.6572

Women (n=43) (n=43)

Glucose

(mg/dl)71.88±8.64 78.88±8.49 <.0001 71.7±9.09 80.05±8.35 <.0001 0.6686

HbA1c

(%)5.35±0.26 5.39±0.18 0.0152 5.37±0.23 5.38±0.2 0.7749 0.0551

Insulin

(uU/ml)7.90±3.91 10.72±6.84 0.0003 8.18±4.26 9.70±3.89 0.0425 0.2386

HOMA-IR 1.42±0.81 2.14±1.53 <.0001 1.48±0.87 1.95±0.93 0.0082 0.3071

HOMA-β 156.25±49.06 149.24±54.98 0.4126 156.05±43.54 140.12±36.7 0.0420 0.3814

GGT

(IU/L)12.98±4.61 14.63±6.27 0.0072 12.09±5.11 13.65±5.05 0.0246 0.7490





nested within sequence)§gamma-glutamyl transferase(GGT)1)Pvalues are for the changes in glucose prameter within treatment effect2)Pvalues are for the changes in glucose prameter by interaction of treatment effect and visit

effect

- 39 -

표 15. 혈당지표 검사 결과 - 2차 분석: 허리둘레 남 90cm 이상, 여 80cm 이상

Variables§Placebo group(n=52) Chungkookjang group(n=52)

Pvalue2)Baseline

After 12


After 12

weeksPvalue1)

Glucose

(mg/dl)70.83±9.29 80.02±8.15 <.0001 71.92±8.77 80.31±9.30 <.0001 0.7422

HbA1c

(%)5.33±0.23 5.38±0.17 0.0073 5.37±0.22 5.36±0.16 0.5656 0.0212

Insulin

(uU/ml)8.64±6.29 11.63±7.11 0.0001 8.92±5.21 10.90±5.98 0.0113 0.3417

HOMA-IR 1.54±1.27 2.35±1.60 <.0001 1.62±1.03 2.23±1.42 0.0007 0.4222

HOMA-β 168.51±65.23 151.51±55.42 0.0638 166.22±53.07 147.17±41.39 0.0163 0.6654

GGT

(IU/L)16.19±7.04 18.17±8.48 0.0098 15.94±7.89 16.85±7.23 0.1959 0.3533





nested within sequence)§gamma-glutamyl transferase(GGT)1)Pvalues are for the changes in glucose parameter within treatment effect2)Pvalues are for the changes in glucose parameter by interaction of treatment effect and visit

effect

- 40 -

4) 지질대사지표

피험자들의 지질대사지표 검사 결과는 표 16과 같음. 남자 그룹에서는 청국장군에서 사전에

비해 사후에 Apo A1이 유의적으로 증가하였으나 플라세보군과 유의적인 차이를 보이지는 않

았음. 여자 그룹에서는 Apo B가 청국장군에서 사전에 비해 사후에 유의적으로 감소하였고,

hs-CRP의 경우 플라세보군에서는 증가하는 경향을, 청국장군에서는 감소하는 경향을 보여 두

그룹간에 유의한 차이를 보임

또한 한국인 영양섭취기준에서는 19～29세 성인의 적정 에너지섭취량을 남자의 경우

2,600kcal, 여자의 경우 2,100kcal로 추정하고 있고(EER; estimated energy requirement), 탄수

화물과 지방의 적정 섭취비율은 에너지필요추정량의 각각 55～70%와 15～25%로 권장하고 있

는데, 이보다 과잉섭취 하고 있던 피험자들을 대상으로 지질대사지표의 2차 분석을 실시한 결

과 청국장군에서 HDL-C가 유의적으로 증가하여 플라세보군과 유의한 차이를 보임. 이는 청국

장이 에너지 과잉으로 유발될 수 있는 지방 합성 및 분해에 긍정적인 영향을 미치며, 혈중 콜

레스테롤을 감소시킨 수 있는 가능성이 있는 것으로 사료됨(표 17)

- 41 -

표 16. 지질대사지표 검사 결과


Pvalue2)Baseline

After 12


After 12

weeksPvalue1)

Men (n=40) (n=40)

Total-Cholesterol(mg/dl)

160.33±25.26 169.03±25.98 0.0026 158.18±25.44 167.23±29.64 0.0036 0.9446

LDC-C(mg/dl) 91.65±19.54 96.98±21.06 0.0476 89.50±18.21 92.60±23.86 0.2251 0.5870

Triglyceride(mg/dl)

77.68±40.09 97.23±59.60 0.0087 75.50±40.13 95.55±55.52 0.0012 0.6565

HDL-C(mg/dl)

53.20±12.72 52.60±11.63 0.8678 53.50±11.79 55.50±13.06 0.2402 0.4819

Non HDL-C(mg/dl)

107.13±23.96 116.43±24.81 0.0014 104.68±20.49 111.73±26.77 0.0065 0.7299

Free fatty acid(uEq/L)

699.60±285.35 612.20±246.90 0.0947 621.38±254.17 569.50±242.41 0.3632 0.5920

Apo A1(g/L) 1.37±0.21 1.39±0.18 0.1175 1.38±0.20 1.47±0.22 0.0002 0.1218

Apo B(g/L) 0.82±0.18 0.81±0.17 0.1571 0.79±0.15 0.76±0.17 0.3344 0.7521

hs-CRP(mg/L)

3.08±13.53 1.06±2.50 0.1369 1.14±2.16 0.72±2.31 0.9391 0.3246

Women (n=43) (n=43)

Total-Cholesterol(mg/dl)

171.67±25.79 180.95±31.21 0.0072 174.93±26.70 178.14±30.71 0.2739 0.2513

LDC-C(mg/dl)

95.37±21.56 100.53±26.40 0.0504 98.21±22.31 97.93±24.34 0.8847 0.1376

Triglyceride(mg/dl)

73.77±27.64 75.44±32.04 0.6593 70.42±26.77 80.58±29.67 0.0391 0.2490

HDL-C(mg/dl) 61.53±13.22 65.33±14.24 0.0194 62.60±13.52 64.14±15.49 0.1268 0.5594

Non HDL-C(mg/dl) 110.14±23.79 115.63±27.70 0.0467 112.33±23.68 114.00±26.75 0.6006 0.2977

Free fatty acid(uEq/L)

700.00±300.96 598.51±300.64 0.0307 682.16±278.56 585.74±212.08 0.0991 0.7122

Apo A1(g/L)

1.49±0.19 1.58±0.22 0.0032 1.49±0.21 1.54±0.26 0.0388 0.5183

Apo B(g/L)

0.82±0.18 0.79±0.18 0.1604 0.84±0.16 0.78±0.19 0.0007 0.1511

hs-CRP(mg/L)

0.28±0.41 0.77±2.55 0.1031 0.68±1.94 0.31±0.70 0.2046 0.0419



data. The linear mixed-effect model, a repeated-measures analysis, included measurements and both

fixed effect(week, treatment, sequence, period and interaction) and random effects(subject nested

within sequence)§low-density lipoprotein-cholesterol(LDL-C), high-density lipoprotein-cholesterol(HDL-C),

apolipoprotein A1(Apo A1), apolipoprotein B(Apo B), high-sensitivity C-reactive protein(hs-CRP).1)Pvalues are for the changes in lipids profiles within treatment effect2)Pvalues are for the changes in lipids profiles by interaction of treatment effect and visit effect

- 42 -

표 17. 지질대사지표 검사 결과 - 2차 분석: 에너지 및 탄수화물, 지방 과잉 섭취군

Variables§Placebo group(n=25) Chungkookjang group(n=25)

Pvalue2)Baseline

After 12


After 12

weeksPvalue1)

Total-

Cholesterol

(mg/dl)

169.80±32.38 177.16±28.79 0.1197 170.52±26.71 175.56±32.35 0.1550 0.9235

LDC-C

(mg/dl)96.00±25.43 98.88±22.40 0.4150 97.08±21.73 95.48±23.34 0.6578 0.3790

Triglyceride

(mg/dl)82.88±37.86 100.64±46.18 0.0406 85.48±33.32 99.92±53.29 0.1565 0.6487

HDL-C

(mg/dl)57.24±13.86 58.28±13.42 0.9898 56.36±11.57 60.16±18.15 0.0051 0.0460

Non HDL-C

(mg/dl)112.56±29.04 118.88±24.72 0.0961 114.16±23.53 115.40±25.26 0.7852 0.3259

Free fatty acid

(uEq/L)612.80±270.41 631.32±257.72 0.6710 605.12±218.02 597.56±242.79 0.8262 0.6520

Apo A1

(g/L)1.43±0.22 1.51±0.21 0.0608 1.44±0.18 1.53±0.30 0.0035 0.4357

Apo B

(g/L)0.86±0.21 0.80±0.15 0.1196 0.83±0.15 0.80±0.19 0.0929 0.9288

hs-CRP

(mg/L)4.35±17.09 1.33±2.58 0.2597 0.62±1.64 0.82±2.83 0.9816 0.4385





sequence)§low-density lipoprotein-cholesterol(LDL-C), high-density lipoprotein-cholesterol(HDL-C),

apolipoprotein A1(Apo A1), apolipoprotein B(Apo B), high-sensitivity C-reactive protein(hs-CRP)1)Pvalues are for the changes in lipids profiles within treatment effect2)Pvalues are for the changes in lipids profiles by interaction of treatment effect and visit effect

- 43 -

표 18. 동맥경화지수 결과

Variables

Placebo Chungkookjang group

Pvalue2)Baseline

After 12


After 12

weeksPvalue1)

Men (n=40) (n=40)

Total cholesterol/HDL-C 3.15±0.77 3.34±0.85 0.0297 3.03±0.55 3.13±0.74 0.0572 0.8456

LDL-C/HDL-C 1.82±0.60 1.93±0.64 0.1658 1.73±0.44 1.74±0.56 0.5192 0.6036

Triglyceride/HDL-C 1.62±1.10 2.05±1.64 0.0459 1.52±0.99 1.94±1.53 0.0069 0.6119

(T-cholesterol-HDL-C)/

HDL-C2.15±0.77 2.34±0.85 0.0297 2.03±0.55 2.13±0.74 0.0572 0.8456

Apo B/Apo A1 0.62±0.16 0.60±0.17 0.0301 0.58±0.13 0.53±0.15 0.0085 0.7377

Women (n=43) (n=43)


LDL-C/HDL-C 1.62±0.49 1.61±0.53 0.9614 1.64±0.50 1.61±0.54 0.3982 0.5288



HDL-C1.87±0.57 1.86±0.63 0.9885 1.88±0.56 1.88±0.62 0.7453 0.8110

Apo B/Apo A1 0.56±0.13 0.51±0.14 0.0040 0.57±0.14 0.52±0.16 <.0001 0.3817





nested within sequence)1)Pvalues are for the changes in atherogenic index within treatment effect2)Pvalues are for the changes in atherogenic index by interaction of treatment effect and visit effect

5) 동맥경화 지수

동맥경화 지수를 분석한 결과는 표 18과 같음. 그룹 간 모든 항목에서 유의적인 차이를 보이

지는 않았으나 허리둘레가 남 90cm 이상, 여 80cm 이상이었던 ITT군을 대상으로 2차 분석을

실시한 결과 남자 그룹 중 플라세보군에서는 사전에 비해 사후에 LDL-C/HDL-C가 유의하게

증가하여 동맥경화 위험지수가 증가한데 반해, 청국장군에서는 감소하는 경향을 보여 두 군간

에 유의적인 차이를 보임. 또한 청국장군에서 사전에 비해 사후에 Apo B/Apo A1가 유의적으

로 감소함(표 19)

- 44 -

표 19. 동맥경화지수 결과 - 2차 분석: 허리둘레 남 90cm 이상, 여 80cm 이상(ITT군)

Variables

Placebo group Chungkookjang group

Pvalue2)Baseline

After 12


After 12

weeksPvalue1)

Men (n=21) (n=20)


LDL-C/HDL-C 1.89±0.78 2.06±0.74 0.080 1.92±0.71 1.79±0.56 0.202 0.037



HDL-C2.36±1.06 2.60±1.05 0.053 2.32±0.87 2.35±0.81 0.5253 0.358

Apo B/Apo A1 0.65±0.22 0.64±0.21 0.145 0.63±0.20 0.55±0.17 0.0008 0.150

Women (n=40) (n=43)


LDL-C/HDL-C 1.65±0.54 1.61±0.59 0.837 1.68±0.59 1.62±0.57 0.152 0.398



HDL-C1.97±0.73 1.95±0.77 0.785 1.99±0.75 1.96±0.73 0.383 0.680

Apo B/Apo A1 0.56±0.15 0.52±0.16 0.007 0.59±0.18 0.53±0.17 <.0001 0.249





nested within sequence)1)Pvalues are for the changes in atherogenic index within treatment effect2)Pvalues are for the changes in atherogenic index by interaction of treatment effect and visit effect

- 45 -

표 20. 비만관련 호르몬

(단위: ng/ml)

Variables


Pvalue2)Baseline

After 12


After 12

weeksPvalue1)

Men (n=40) (n=40)

Leptin 3.20±3.41 5.42±6.54 0.0022 3.39±4.02 4.34±4.41 0.1870 0.2133

Adiponectin 8084.89±129.22 6872.68±3657.14 0.0934 8481.53±3893.60 6981.24±3419.94 0.0202 0.6452

Ghrelin 0.39±0.20 0.43±0.19 0.1796 0.39±0.20 0.45±0.18 0.0151 0.4382

Leptin(ng/ml)

/Adiponectin

ratio(ug/ml)

0.49±0.48 1.17±1.53 0.0005 0.56±0.80 0.99±1.49 0.0115 0.4864

Women (n=43) (n=43)

Leptin 16.06±9.89 22.09±14.54 0.0005 15.48±9.32 19.21±10.68 0.0527 0.2506

Adiponectin 8884.15±4081.78 8843.87±4311.24 0.9882 10131.02±5933.62 9076.82±6470.66 0.1599 0.3261

Ghrelin 0.46±0.17 0.52±0.20 0.0009 0.46±0.16 0.51±0.18 0.0030 0.7968

Leptin(ng/ml)

/Adiponectin

ratio(ug/ml)

2.42±2.71 3.64±4.56 0.0265 2.26±2.22 3.69±4.13 0.0220 0.9589





sequence)1)Pvalues are for the changes in adipocytokine within treatment effect2)Pvalues are for the changes in adipocytokine by interaction of treatment effect and visit effect

6) 비만관련 호르몬

비만관련 호르몬 분석결과는 표 20과 같음. 플라세보와 청국장군 모두에서 사전과 사후에 유

의적인 차이를 보이지는 않았음. 렙틴은 지방세포에서 만들어져 분비되는 물질로 식욕을 억제

하는 역할을 하는 물질로 동물실험에서는 유전적으로 렙틴을 만들지 못하는 생쥐는 예외 없이

비만이 되는 현상이 관찰되었고, 인간 역시 비만이 되는 원인이 렙틴이 부족해서라고 여겨지고

있음. 아디포넥틴은 44개의 아미노산으로 구성된 단백질로 전적으로 백색지방 조직에서 발현

및 분비되며 인슐린 감수성 호르몬과 같은 역할을 하고, 비만과 2형 당뇨병 환자에서는 혈중

농도가 떨어져 있음. 그렐린은 위장이 비어 있는 경우(식사 전) 분비량이 늘어남과 동시에 뇌

의 시상하부에 존재하는 뉴로펩타이드 Y(NPY)라는 물질이 활성화되어 역시 시상하부에 존재

하는 섭식중추를 자극하게 됨

- 46 -

표 21. 지방산대사 검사

(단위: mmol/ml)

Variables


Pvalue2)Baseline

After 6


After 6

weeksPvalue1)

Men (n=25) (n=15)

NEC 7547.32±1757.71 6734.01±1482.08 0.0546 7541.79±1498.47 6592.17±682.77 0.0814 0.8417

ASAC 1192.94±1535.02 2517.74±1687.13 0.0051 1693.20±572.58 2871.71±2247.22 0.0004 0.2583

AIAC 450.66±410.20 517.04±247.32 0.4982 370.93±469.10 504.84±179.13 0.2909 0.6728

TCNE 9190.92±2305.05 9768.79±2533.92 0.3906 8605.92±1965.14 9968.73±2533.56 0.1189 0.4748

Women (n=19) (n=24)

NEC 7025.88±1241.38 6416.15±1174.17 0.1729 7175.70±1517.84 5796.69±1439.93 0.0008 0.1987

ASAC 1310.61±1231.03 2461.32±1731.22 0.0195 836.46±1026.49 2640.43±1820.21 <.0001 0.3152

AIAC 405.28±386.43 512.12±309.31 0.2894 445.80±353.42 381.51±152.95 0.4729 0.2056

TCNE 8741.77±1932.16 9389.60±2474.22 0.3798 8457.96±2121.55 8818.63±2452.28 0.5821 0.7707





sequence)1)Pvalues are for the changes in carnitine assay within treatment effect2)Pvalues are for the changes in carnitine assay by interaction of treatment effect and visit effect

7) 지방산대사 검사

지방산대사 검사 결과는 표 21과 같음. 카르니틴은 아미노산 정도의 분자량을 가진 동물의

심장 및 근육조직에 다량 존재하는 질소화합물로 에너지원으로 쓰일 지방산을 다른 장기 또는

미토콘드리아 내막으로 이동시켜 지방산의 β-산화를 촉진 시키는데 필수적인 물질임.

카르니틴은 주로 간 및 신장에서 합성되기도 하고 음식을 통해 외부로부터 공급받기도 하는데,

인체 내에서 카르니틴은 non-esterified carnitine (NEC), acid-soluble acyl carnitine(ASAC)

및 acid-insoluble acyl carnitine(AIAC)의 세 가지 형태로 존재하며, 심장 또는 근육 등과 같이

지방으로부터 많은 양의 에너지를 얻는 세포내에서는 이들의 농도가 낮음(Choi, Kim 등). 본

연구에서는 모든 군 간에 유의적인 차이를 보이지 않았음

- 47 -

8) 대사증후군 지표 비교

대사증후군 지표에 대한 피험자들의 결과는 표 22와 같음. 본 연구의 모집 기준은 BMI가 23

kg/m2이상 또는 허리둘레가 남성 90cm, 여성 80cm 이상을 만족시키는 자로써 남자 그룹의 경

우 BMI 기준을 충족하였고, 여자 그룹의 경우 허리둘레와 BMI 기준을 충족시킴. 남자그룹은

대사증후군 판정 기준의 모든 항목에서 사전과 사후에 정상 범위였으나 여자 그룹의 경우 허

리둘레가 사전과 사후 모두 초과 범위였음. 하지만 플라세보군에서는 사전에 비해 사후에 허리

둘레가 유의적으로 증가하는 반면, 청국장군에서는 감소하는 경향을 보여 두 군 간에 유의적인

차이를 보임

표 22에서와 같이 본 연구의 피험자들은 과체중 및 비만인 성인이라 하더라도 연령이 낮고

활동량이 많은 대학생으로 대사증후군 관련 기준에는 대부분의 지표에 안전한 범위를 보임. 하

지만 이 시기의 건강관리가 중장년층 및 노년기의 건강 상태에 지대한 영향을 끼치며, 청국장

의 섭취가 혈당 및 고지혈증 관련 인자와 항동맥경화 관련 인자에 유의적인 개선 효과를 보인

점을 미루어 볼 때 청국장의 섭취가 장기적인 건강관리에 효과적일 수 있을 것으로 사료됨

- 48 -

표 22. 대사증후군 기준 및 임상시험 결과

항목 및 기준§

임상시험 결과

성

별

Placebo group

(n=83)

CKJ group

(n=83)Pvalue2)

BaselineAfter 12


After 12

weeksPvalue1)

중성지방

(mg/dL)≥150

남77.68±

40.09

97.23±

59.600.0087

75.50±

40.13

95.55±

55.520.0012 0.6565

여73.77±

27.64

75.44±

32.040.6593

70.42±

26.77

80.58±

29.670.0391 0.2490

HDL-콜레스테롤

(mg/dL)<40

남53.20±

12.72

52.60±

11.630.8678

53.50±

11.79

55.50±

13.060.2402 0.4819

여61.53±1

3.22

65.33±

14.240.0194

62.60±

13.52

64.14±

15.490.1268 0.5594

혈압

(mmHg)

≥130

(수축기)

≥85

(이완기)

남

126.10±

11.72

128.55±

8.820.0532

126.08±

9.64

126.63±

10.850.8885 0.1482

69.40±

7.80

74.35±

8.540.0015

68.45±

7.62

74.35±

8.080.0001 0.6349

여

113.12±

9.43

114.05±

9.300.6638

115.37±

10.18

114.93±

8.380.9159 0.7034

67.23±

7.40

70.28±

7.500.0164

66.02±

7.44

67.74±

8.010.3180 0.3187

공복시 혈당

(mg/dL)≥110

남67.78±

11.62

80.25±

8.44<.0001

69.25±

11.15

80.00±

9.69<.0001 0.6960

여71.88±

8.64

78.88±

8.49<.0001

71.7±

9.09

80.05±

8.35<.0001 0.6686

허리둘레

(cm)

남: ≥90

여: ≥80

남88.81±

8.27

88.70±

8.440.9165

86.88±

8.82

87.83±

8.770.0549 0.1581

여82.47±

6.73

84.31±

6.480.0120

84.76±

7.34

83.71±

6.710.1784 0.0067

BMI <23

남26.06±

2.96

25.89±

3.040.3751

25.74±

2.97

25.95±

3.120.2485 0.1560

여24.39±

2.23

24.54±

2.320.3776

24.54±

2.17

24.44±

2.290.5733 0.3086

§ 미국 국립 콜레스테롤 교육 프로그램 성인 치료 패널(NCEP-ATP) III 기준

Values are presented as Mean±SD1)Pvalues are for the changes within treatment effect2)Pvalues are for the changes by interaction of treatment effect and visit effect

- 49 -

제 3절 (2세부) 식사관리, 모니터링, 및 대상자 관리

1. 연구 방법 및 내용

그림 17. (2세부) 과제 연구 요약

1) In-vitro test; 3T3-L1 cell line을 이용한 청국장 및 낫또의 지질축적 억제 효과 검증

(1) 3T3-L1 adipocyte의 배양

3T3-L1 cell은 10% fetal bovine serum(FBS, GIBCO, Rockville, MD, USA)이 포함된

Dulbecco's modified Eagle medium(DMEM, LONZA)을 사용하여 5% CO2, 37℃ incubator 에

서 배양함. 3～4일 후 세포가 confluent 하게 되면 6-well plate에 2mL씩 plating하여 배양.

3～4일후 세포가 confluent하게 되면 2일 후 DMEM 배양액에 5μg/mL insulin, 1mM

dexamethasone, 0.5mM IBMX가 첨가된 differentiation medium에 sample을 1mg/mL,

2mg/mL, 5mg/mL, 10mg/mL 처리하여 분화를 유도함. 2일 후에는 DMEM 배양액에 5μg/mL

의 insulin만 포함된 배양액에 sample을 1mg/mL, 2mg/mL, 5mg/mL, 10mg/mL 처리하여 분화

를 유도함

(2) MTT(세포독성) 측정

MTT kit를 이용하여 450nm에서 흡광도를 측정하여 세포독성을 확인함

- 50 -

(3) 중성지방(TG) 측정

분화 후 배지를 완전히 제거하고 5% triton-X100으로 균질화한 후 heating과 실온에서 식히

기를 2회 반복함. 원심분리하고 상등액을 취한 뒤 희석하여 Triglyceride assay kit(Biovision,

USA)를 이용하여 중성지방을 측정함

(4) Oil red O 염색

세포 배양액을 버리고 PBS로 씻어준 후 세포를 고정시키기 위해 10% formaldehyde를 1mL

씩 각 well에 넣고 overnight함. 10% formaldehyde를 버리고 60% isopropanol로 씻고 oil red

O를 1mL씩 넣고 다시 상온에서 1시간 동안 염색한 후 증류수로 2번 씻어냄. 염색된 세포는

현미경으로 관찰하며 사진을 찍음

(5) Real-time PCR

Sample을 1mg/mL, 2mg/mL, 5mg/mL, 10mg/mL 처리한 3T3-L1 adipocytes의 배양액을 제

거한 후 Trizol reagent를 사용하여 total RNA를 분리함. 분리된 RNA를 정량한 후 cDNA를

합성함. 합성된 cDNA를 사용하여 PPARγ, PPARα, aP2, GPDH, C/EBPα, C/EBPδ, SREBP-1c

유전자를 real-time PCR 방법으로 증폭함

2) In-vivo test; 실험동물모델을 이용한 청국장 및 낫또의 항비만 효과 비교

(1) 실험동물 사육

실험동물은 4주령 C57BL/6J(Charles River Laboratories, Tokyo, Japan) 수컷 마우스를 이용

함. C57BL/6J 마우스는 식이를 통해 비만 및 당뇨가 유발되는 실험동물로써 관련 연구 시 주

로 사용되는 실험동물임. 마우스 60마리를 1주일 동안 사육환경에 적응시킨 후 난괴법

(randomized block design)에 의해 정상식이군(ND), 고지방식이군(HD), 고지방+청국장20%군

(CK20), 고지방+낫또20%군(NT20), 고지방+청국장40%군(CK40), 고지방+낫또40%군(NT40)으

로 10마리씩 총 6군으로 나누어 12주간 사육함(그림 18). 실험사육기간 중 실험동물의 체중은

1주일에 한번 측정하였고, 물과 식이는 자유롭게 섭취하도록 함

- 51 -

그림 18. 동물실험 디자인

(2) 식이디자인

실험식이는 American Institute of Nutrition의 식이 조성을 참고로 AIN-93 diet를 변형하여

디자인 함. 일반성분 분석결과(표 23)를 바탕으로 각 군 간의 탄수화물, 조단백질, 조지방의 칼

로리를 계산하여 g당 총 칼로리가 유사하도록 표 24와 같이 디자인 함

표 23. 청국장과 낫또 일반성분 분석 결과

검사항목 청국장 낫또

열량(kcal/100g) 474 480

수분(g/100g) 4.88 0.58

회분(g/100g) 5.53 5.06

탄수화물(g/100g) 27.87 48.01

조단백질(g/100g) 38.58 25.83

조지방(g/100g) 23.15 20.53

- 52 -

표 24. 식이디자인

Ingrediet(g) ND1) HD2) CK203) NT204) CK405) NT406)

Casein, lactic 18.96 25.84 20.68 20.68 15.51 15.51

L-cystine 0.28 0.39 0.31 0.31 0.23 0.23

Corn starch 29.86 - - - - -

Maltodextrin 3.32 16.15 12.92 12.92 9.69 9.69

Sucrose 33.17 8.89 7.11 7.11 5.33 5.33

Cellulose 4.74 6.46 5.17 5.17 3.88 3.88

Soybean Oil 2.37 3.23 2.58 2.58 1.94 1.94

Lard 1.90 31.66 25.33 25.33 19.00 19.00

Mineral Mix 0.95 1.29 1.03 1.03 0.78 0.78

Dicalcium Phosphate 1.23 1.68 1.34 1.34 1.01 1.01

Calcium Carbonate 0.52 0.71 0.57 0.57 0.43 0.43

Potassium Citrate 1.56 2.13 1.71 1.71 1.28 1.28

Vitamin Mix 0.95 1.29 1.03 1.03 0.78 0.78

Choline Bitarrate 0.19 0.26 0.21 0.21 0.16 0.16

FD&C Blue Dye #1 — 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01

Cheongkukjang 20.00 40.00

Natto 20.00 40.00

Total 100 100 100 100 100 100

Kcal 385 524.3 525.3 521.2 526.3 518.1

Kcal/g 3.8 5.2 5.3 5.2 5.3 5.21)Normal diet; AIN-93 Modified diet with 4% fat(10% fat calories) content; 2)High fat diet; AIN-93 Modified

high fat diet with 35% fat(60% fat calories) content; 3)High fat diet+Cheongkukjang 20%; 4)High fat diet+Natto

20%; 5)High fat diet+Cheongkukjang 40%; 6)High fat diet+Natto 40%

(3) 공복시 혈당 변화 조사

사육 기간 중 5주, 7주, 9주, 11주째에 혈당 검사 전날부터 12시간 절식 후 꼬리 정맥에서 혈

액을 채취하여 시판되고 있는 혈당 측정기를 이용하여 공복시 혈당을 측정함

(4) 글루코스 내당능 테스트

사육 12주째에 mice를 12시간 절식시킨 후, 꼬리 정맥에서 혈액을 채취하여 혈당 측정기로

측장함. 포도당 경구투여 전 시점을 0분으로 하고 바로 조제한 포도당을 경구투여 한 후 30분,

60분, 120분, 180분에 채취한 혈액을 혈당 측정기를 이용하여 혈당 수준을 측정함

(5) 지질성분 함량 측정

혈중 및 간 조직 중의 중성지방(TG) 및 총콜레스테롤(TC)은 효소법(Asan Phamaceutical

Co., Seoul, Korea), HDL-콜레스테롤은 phosphotungstic acid/MG²⁺ 침전효소법(Asan

- 53 -

Phamaceutical Co., Seoul, Korea)으로 분석함

(6) insulin 및 leptin 함량 측정

혈청 중 insulin은 mouse insulin ELISA kit(중앙실험동물, 한국)을 사용하였고, leptin 함량

은 mouse leptin immunoassay kit(R&D system, USA)을 사용하여 측정함

(7) 지질대사 관련 유전자 수준 변화

간 중 지질대사 관련 유전자(PPARγ, ACC, PPARα, FAS 및 CPT1α 등) 변화를 관찰하였음.

즉, 간조직을 Trizol-Reagent(Invitrogen Life Technologies; Carlsbad, CA, USA) 1ml에서 균

질화한 후 상온에서(15～30℃) 5분간 정치시킨 후, chloroform을 250㎕ 첨가하여 15초 동안

vortex함. 다시 상온에서 2～3분간 반응시킨 후 4℃, 12,000rpm(Micro 17R; Hanil Science Co.,

Seoul, Korea)로 15분간 원심분리함. 상등액을 조심스럽게 새로운 tube로 옮겨 isopropyl

alcohol을 500㎕ 첨가한 뒤 상온에서 10분 동안 정치하고 4℃, 12,000rpm(Micro 17R; Hanil

Science Co., Seoul, Korea)으로 10분간 원심분리함. 상등액을 버리고 획득한 total RNA pellet

을 70% ethanol 1ml로 세척하고 건조한 뒤 DEPC(dietyl pyrocarbonate) water로 희석, 재부유

함. 그 후 각 유전자들의 reverse 및 forward primer, DNA polymerase, dNTPs를 첨가하고

SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems, Woolston, Warrington, UK)를 이용하여

Real-time PCR(7500 real time PCR system; Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)을

실시하고 증폭된 PCR product를 확인하여 지질 대사 관련 유전자의 발현 정도를 측정함

3) 임상시험: 영양중재

(1) 식사 관리 및 식사 모니터링

○ 연구기간 동안 일상적 식사의 관리 및 모니터링

○ 메뉴분석으로 식단의 영양소 분석 및 식단의 식품군별 다양성 분석을 통해 영양소 제공량

과 식단의 질을 평가하며 표준 레시피를 근거로 Can-pro 4.0을 이용하여 실제 섭취한 식단에

대한 영양분석을 실시함

○ 각 군의 연구목적에 부합되는 식사조절 실천도 평가

○ 임상시험용제품 섭취에 대한 수행여부 및 순응도 조사

(2) 24시간 회상법을 통한 식이섭취 조사

- 54 -

○ 식이섭취 조사

•연구기간동안 매주 주중 2일, 주말 1일의 24시간 식사기록을 통한 하루 평균 섭취량 조사를 실

시함

•식사뿐만 아니라 간식, 양념, 조미료, 알코올음료, 캔디 등 모든 것을 기록하도록 함

•집 밖에서 섭취된 음식의 양과 구성 식품에 대한 기록을 하고 각 식품에 대한 목측량 기록하

도록 함

•각 페이지 위쪽에는 날짜를 기록하며 새로운 날의 기록을 시작할 때에는 반드시 새로운 페

이지에 시작하도록 함

•음식의 구성 식품을 적을 때는 한 줄에 한 구성 식품만 기입하고 음식 섭취 장소, 시간을 기록

하도록 함

•만약에 비타민, 무기질 보충제를 섭취하였다면 하루에 먹는 양, 상표, 라벨에 나타나있는 영

양표시를 기록하도록 함

•음식명을 기록할 때에는 조리 방법을 같이 기록하도록 함

•음식을 구성하는 구성 식품들의 종류와 조리 상태 등을 기록하도록 함

•사용 전 식품에 상표명이 있으면 상표명을 같이 기입하도록 함

•조리에 사용된 양념류, 소스종류, 향신료 등을 자세히 기록하도록 함

•만약 일품요리의 레시피를 이용하는 경우에는 기록지 뒷면에 레시피를 기록하도록 함

•될 수 있는 대로 기억력이 없어지는 것을 방지하기 위해 식사 직후에 기록하도록 함

○ 식이섭취 분석

•피험자가 방문 일주일 전에 작성한 식이섭취 기록지를 통해 일주일 동안 섭취한 식품군과

음식군을 Can-pro 4.0 소프트웨어를 이용하여 섭취량을 계산하고 영양소 섭취량 산출함

○ 영양소섭취 평가기준

•영양소섭취는 19～29세의 한국인 영양섭취기준(KDRIs: Dietary reference Intakes for

Koreans)에 준하여 평가함. 1일 필요 에너지 섭취량은 에너지필요추정량(EER: Estimated

Energy Requirement)으로 평가하였으며, 단백질, 지방, 탄수화물, 식이섬유 등 17개 영양소를

분석함. 또한 탄수화물과 단백질 및 지방의 적정 섭취 여부는 19세 이상 성인의 적정 섭취비율

인 에너지필요추정량의 각각 55～70% : 7～20% : 15～25%에 준하여 판정함(표 25).

- 55 -

Variable§

Men Women

Standard

Acceptable

macronutrient

distribution

ranges(%)

Standard

Acceptable

macronutrient

distribution

ranges(%)

Kcal1) 2,600 2,100

Protein(g)2) 55 7～20 50 7～20

Fat(g) - 15～25 - 15～25

Carbohydrate(g) - 55～70 - 55～70

Fiber(g)3) 25 20

Ca(mg)2) 750 650

P(mg)2) 700 700

Fe(mg)2) 10 14

Na(mg)3) 1.5 1.5

K(mg)3) 3.5 3.5

Vit. A(㎍ RE)2) 750 650

Vit. B1(mg)2) 1.2 1.1

Vit. B2(mg)2) 1.5 1.2

Vit. B6(mg)2) 1.5 1.4

Niacin(mg)2) 16 14

Vit. C(mg)2) 100 100

Folic acid(㎍)2) 400 400

Vit. E(mg)3) 12 10

Cholesterol(mg) < 300 < 300

표 25. 영양소섭취 평가기준

§Age: 19～29year1)EER; estimated energy requirement2)RI: recommended intake3)AI: adequate intake

- 56 -

4) 효과평가 기준 및 통계분석 방법

○ In-vitro, In-vivo test

•군 간의 유의성을 검정하기 위하여 ANOVA를 이용하여 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple

range test를 실시하였으며, 그 결과는 평균(mean) ± 표준편차(standard deviation)로 표시함

○ 영양소 섭취 분석 결과

•총 에너지 섭취량, 탄수화물, 단백질 등 17개 영양소에 대해 linear mixed model을 이용하여

분석

2. 연구 결과

1) In-vitro test; 3T3-L1 cell line을 이용한 청국장 및 낫또의 지질축적 억제 효과 결과

(1) MTT(세포독성) 측정

MTT 측정결과 청국장군은 control군에 비해 세포독성이 유의적으로 감소하였고, 낫또군은

군간 유의적인 차이를 보이지 않았음(그림 19)

그림 19. MTT 측정 결과

- 57 -

(2) 중성지방 (TG) 측정 결과

중성지방 측정 결과는 그림 20과 같음. 중성지방 측정 결과 청국장 및 낫또군은 control군

(0mg/ml)에 비해 중성지방이 농도 의존적으로 유의적으로 감소하였고, 특히 10mg/ml 농도에

서 청국장군의 TG 함량이 낫또군에 비해 유의적으로 가장 감소하였음

그림 20. 중성지방 측정 결과

- 58 -

(3) Oil red O 염색 결과

Oil red O는 지방세포를 염색하여 지방의 분포 및 지방구의 크기를 확인하기 위해 이루어지

는 실험이며 그림 21에서 볼 수 있듯이 청국장군이 낫또군에 비해 지방세포수 및 크기가 작아

졌음을 확인하였음. 이는 청국장이 체지방 감소에 효과적으로 작용할 수 있음을 보여주는 것으

로 사료됨

그림 21. Oil red O 염색 결과

- 59 -

(4) Real-time PCR 결과

Real-time PCR 결과는 그림 22와 같음. 지방합성에 관여하는 PPARγ, C/EBPα, aP2, GPDH,

SREBP1c 및 C/ebpδ mRNA level을 확인해본 결과 청국장군에서 control에 비해 농도 의존적

으로 감소하는 경향을 보였음

그림 22. Real-time PCR 결과

- 60 -

2) In-vivo test; 실험동물모델을 이용한 청국장 및 낫또의 항비만 효과 비교 결과

(1) 체중 및 체지방량 변화

실험동물의 체중변화 및 지방량 변화는 그림 23, 표 26과 같음. 고지방식이(HD)를 섭취한 군

에 비해 고지방+청국장40%군(CK40) 및 고지방+낫또40%군(NT40)에서 체중증가율이 유의적으

로 낮았음(p<0.05)

간무게는 정상식이군(ND)과 고지방+청국장20%군(CK20), 고지방+청국장40%군(CK40)이 유

의적으로 낮았으며, 체내 축적 지방의 지표인 부고환 지방량의 경우 고지방식이군에 비해 고지

방+청국장20%군(CK20), 고지방+청국장40%군(CK40), 고지방+낫또40%군(NT40)이 유의적으로

낮았음(p<0.05). 특히 청국장의 경우 낫또의 첨가량보다 적은양의 청국장 첨가량에서 체지방

축적 억제 효과를 보임

- 61 -

ND HD CK20 NT20 CK40 NT40

Initial bodyweight(g) 21.40±1.79 21.67±0.89 21.81±1.70 21.07±0.81 21.15±1.22 21.21±1.16

Final bodyweight(g) 27.15±1.21d 44.89±4.24a 38.14±3.32b 42.71±3.72a 34.49±4.14c 36.63±4.11bc

Bodyweight gain(g) 5.34±1.89c 23.22±4.86a 16.33±4.18b 21.64±4.00a 13.34±4.60b 15.42±4.80b

Liver weight(g) 0.92±0.08c 1.71±0.59a 1.05±0.10c 1.37±0.26b 1.09±0.15c 1.19±0.20bc

Epididymal fat(g) 0.63±0.15c 2.00±0.55a 1.98±0.33b 2.09±0.31a 1.80±0.50b 1.99±0.24b

c

a

b

a

10

20

30

40

50

1w 2w 3w 4w 5w 6w 7w 8w 9w 10w 11w 12w

(g)

Body weight

ND

HD

CK20

NT20

CK40

NT40

그림 23. 체중변화

표 26. 체중변화 및 지방량 변화

- 62 -

ND HD CK20 NT20 CK40 NT40

5weeks 91.80±29.42b 146.10±10.67a 132.30±27.63a 134.80±18.29a 135.70±14.27a 144.40±18.75a

7weeks 95.30±9.35c 134.80±16.98b 174.60±26.31a 167.80±24.33a 137.10±16.15b 154.60±28.04ab

9weeks 107.60±18.30c 171.10±26.09a 142.90±28.03b 173.90±25.24a 148.40±22.86b 158.30±18.19ab

11weeks 95.20±11.99d 155.70±31.42b 183.30±43.39a 168.40±26.69ab 124.80±12.86c 163.30±12.72ab

(2) 공복 시 혈당

공복 시 혈당은 11주 이후 고지방식이(HD)군에 비해 고지방+청국장40%군(CK40)에서 유의

적으로 가장 낮은 수치를 보인 것으로 보였으며(p<0.05), 이는 청국장이 혈당 개선에 효과 있

음을 시사하는 결과라 사료됨(p<0.05)(표 27)

표 27. 공복 혈당 변화

- 63 -

분 ND HD CK20 NT20 CK40 NT40

0 102.13±7.64b 186.20±29.94a 185.30±36.88a 189.20±22.42a 166.60±20.42a 181.00±21.27a

30 292.25±73.51 333.10±45.58 329.10±50.97 311.60±24.14 320.30±50.22 291.20±31.85

60 233.38±57.76 267.60±37.09 272.10±35.22 264.70±32.17 278.70±34.53 266.60±28.57

120 147.75±23.16d 238.30±36.74a 197.40±15.77c 232.50±16.91ab 212.20±36.07bc 217.80±14.89ab

180 121.13±22.95c 202.90±31.01a 140.30±13.55bc 186.70±40.14a 157.90±26.88b 186.00±25.02a

(3) 글루코스 내당능 테스트

글루코스 내당능 테스트 결과 고지방식이군(HD) 및 고지방+낫또20%군(NT20), 고지방+낫또

40%군(NT40)에 비해 고지방+청국장40%군(CK40)에서 180분 후 유의적으로 낮은 결과를 보였

음(p<0.05)(표 28)

표 28. 글루코스 내당능 결과

- 64 -

(4) 간 중 지질

간 중 지질 함량 분석 결과는 그림 24와 같음. 간 중 중성지질은 고지방식이(HD)군에 비해

고지방+청국장20%군(CK20), 고지방+청국장40%군(CK40) 및 고지방+낫또40%군(NT40)에서 유

의적으로 감소하였음(p<0.05)

간 중 총콜레스테롤은 고지방식이(HD)군에 비해 고지방+낫또20%군(NT20), 고지방+청국장

40%군(CK40) 및 고지방+낫또40%군(NT40)에서 유의적으로 감소하였음(p<0.05)

그림 24. 간 중 지질 변화

- 65 -

　 ND HD CK20 NT20 CK40 NT40

insulin(ng/ml) 0.50±0.31b 2.34±1.24a 0.90±0.39b 2.41±1.16a 0.82±0.51b 1.09±0.82b

leptin(ng/ml) 4.30±2.66c 67.48±16.19a 29.41±15.18b 62.72±14.04a 23.74±13.13b 30.09±9.74b

(5) 혈중 호르몬 대사 결과

혈중 호르몬 중 당 대사와 관련된 인슐린과 비만과 관련된 렙틴을 검사한 결과 인슐린 및

렙틴 level은 고지방식이(HD)군보다 고지방+청국장20%군(CK20), 고지방+청국장40%군(CK40),

고지방+낫또40%군(NT40)에서 유의적으로 낮은 결과를 보임(p<0.05)(표 29). 인슐린은 혈중 수

치가 정상수준보다 높을 경우 인슐린 저항성의 원인이 될 수 있으며, 렙틴은 식욕억제호르몬으

로 백색지방세포에서 합성되므로 혈중 수치가 높을 경우 지방량 증가를 보여줌. 결과적으로 고

지방+청국장20%군(CK20), 고지방+청국장40%군(CK40), 고지방+낫또40%군(NT40)이 인슐린 및

렙틴 수치가 낮다는 것은 비만 및 비만을 유도할 수 있는 당대사에 효과적일 수 있음을 보여

주는 결과임

표 29. 혈중 호르몬 대사 결과

- 66 -

(6) 간 중 지질대사 관련 유전자 수준 변화

체내지방의 β-oxidation과정에 관여하는 PPARa 및 CPT1의 mRNA수준을 확인해본 결과,

고지방+청국장20%군(CK20), 고지방+청국장40%군(CK40)이 고지방식이군(HD)에 비해 level이

유의적으로 증가하여 청국장이 체내 지방 분해를 촉진시키는데 효과가 있을 것으로 사료됨(그

림 25)

그림 25. 간 중 지질대사 관련 유전자 수준 변화

- 67 -

3) 임상시험: 영양섭취 분석 결과

본 임상시험에서는 청국장의 기능성 효과를 평가하기 위해 식이에 의한 혼란변수를 최소화

하고자 식사 내용이 동일한 기숙사생을 대상으로 시험을 설계하였으며, 영양소 섭취 분석 결과

표 30과 같이 플라세보군과 청국장군 모두에서 유의한 차이를 보이지 않아 식사에 의한 혼란

변수를 최소화 한 것으로 사료됨

- 68 -

표 30. 영양소섭취 실태

Variables

Placebo group CKJ group

Pvalue2)Baseline

After 12


After 12

weeksPvalue1)

Men(n=40)

Energy 2089.97±432.83 2083.73±406.05 0.9420 2063.29±483.54 2064.69±397.51 0.8877 0.8817

Carbohydrate 300.02±56.10 291.06±51.51 0.4229 274.52±62.90 284.31±60.52 0.3732 0.2397

Fat 62.33±20.89 63.40±20.45 0.7308 66.98±22.81 64.92±20.87 0.5559 0.5162

Protein 83.89±22.76 85.59±23.98 0.6705 87.19±28.57 82.59±22.24 0.2912 0.3029

VitaminA 803.67±256.66 739.68±250.86 0.3274 780.54±372.13 734.56±257.45 0.2864 0.9516

VitaminE 20.03±6.41 18.55±5.20 0.9137 24.21±29.65 19.59±6.10 0.1055 0.2913

VitaminC 86.75±48.53 75.66±26.93 0.1151 81.31±35.72 78.71±28.02 0.3710 0.6321

Thiamine 1.51±0.38 1.56±0.40 0.3643 1.51±0.40 1.59±0.40 0.3574 0.9926

Riboflavin 1.33±0.40 1.32±0.38 0.9671 1.38±0.49 1.34±0.45 0.5031 0.6207

Niacin 18.99±6.17 19.13±6.26 0.7687 20.38±6.96 19.26±5.69 0.2611 0.3237

VitaminB6 1.82±0.59 1.80±0.64 0.9295 1.74±0.57 1.81±0.49 0.7212 0.8518

Folicacid 487.35±137.12 422.01±133.34 0.0173 429.23±148.72 429.75±127.45 0.5465 0.2103

Ca 518.86±165.58 501.61±167.29 0.5535 518.66±184.79 484.14±177.68 0.2297 0.6703

P 1139.36±290.73 1123.72±268.07 0.8992 1148.08±330.09 1099.88±289.55 0.2695 0.4954

Na 4961.61±1334.44 4605.23±1314.57 0.1407 4612.60±1388.07 4544.32±1235.51 0.6372 0.4833

Fe 15.70±3.54 15.27±3.88 0.8935 14.87±4.04 15.30±4.28 0.8789 0.8421

Cholesterol 427.04±155.08 371.90±150.91 0.0665 359.29±150.33 377.39±127.82 0.5202 0.0848

Women(n=43)

Energy 1822.93±337.95 1819.43±460.39 0.8895 1811.99±367.48 1739.60±478.54 0.3871 0.6085

Carbohydrate 244.19±55.34 249.17±74.66 0.7456 254.18±57.85 246.33±69.94 0.5620 0.5241

Fat 61.21±15.47 56.74±18.56 0.1939 55.96±14.26 51.91±20.21 0.2322 0.9407

Protein 74.01±18.88 74.01±21.21 0.9481 70.48±17.75 70.43±25.49 0.9570 0.9332

VitaminA 754.12±313.05 790.27±262.18 0.5109 713.53±233.43 723.35±360.09 0.8785 0.7219

VitaminE 18.10±7.77 15.80±4.58 0.4369 20.48±28.37 15.39±6.35 0.1206 0.5822

VitaminC 76.06±82.13 79.71±41.30 0.9408 73.69±32.68 79.93±56.64 0.4254 0.6102

Thiamine 1.24±0.31 1.31±0.38 0.3900 1.29±0.37 1.20±0.38 0.2250 0.1449

Riboflavin 1.21±0.40 1.20±0.39 0.8731 1.20±0.38 1.11±0.40 0.2427 0.4762

Niacin 16.20±4.97 16.73±4.50 0.6402 15.69±4.68 15.90±5.96 0.7683 0.9030

VitaminB6 1.48±0.49 1.48±0.45 0.8465 1.44±0.40 1.50±0.49 0.4060 0.4702

Folicacid 424.28±198.70 388.64±107.46 0.1475 417.76±178.07 378.03±124.81 0.2124 0.8858

Ca 519.07±268.71 478.39±214.17 0.3816 500.75±308.82 437.95±181.83 0.2189 0.8015

P 1011.92±265.76 1000.88±265.98 0.8093 975.77±264.71 958.76±323.16 0.7577 0.9623

Na 3875.57±1339.48 3641.71±975.64 0.2306 3749.76±1302.30 3557.42±1254.07 0.3798 0.8202

Fe 13.38±4.20 14.08±4.02 0.3880 13.35±4.05 13.05±4.09 0.7409 0.4003

Cholesterol 378.06±114.42 344.94±145.64 0.2298 341.81±119.83 329.24±152.12 0.6024 0.6304





sequence).1)Pvalues are for the changes in nutrition intake within treatment effect2)Pvalues are for the changes in nutrition intake by interaction of treatment effect and visit effect.

- 69 -

제 4절 고찰 및 제한점

○ 본 연구는 한국의 전통 장류인 청국장의 대사증후군 개선 효과를 규명함으로써 젊은층의

청국장에 대한 기호도 및 인지도를 높이는 한편, 청국장의 건강기능적 우수성을 과학적으로 입

증하고자 수행되었음

○ 그동안 청국장을 소재로 한 연구들은 in-vitro와 in-vivo 실험에 치중되어 있는 실정이며,

임상실험의 경우 중년인을 대상으로 한 연구들이 주를 이루었던 것에 반해 본 연구에서는 과

체중 및 비만인 젊은층을 대상으로 12주간의 장기적인 대규모의 연구를 수행함으로써, 체지방

량 감소 및 제지방의 증가 등 신체계측적 변화뿐만 아니라 혈청 글루코스, 혈중 지질, 항동맥

경화인자 등에 있어 유의적으로 개선된 결과를 보임(표 31)

○ 본 연구의 제한점으로는 첫째, 피험자인 19～29세의 젊은 층에선 비록 과체중 및 비만일 지

라도 고지혈증이나 고혈압 등과 같은 대사증후군 관련 항목에 이환된 경우가 드물어 단순히

대사증후군 관련 항목의 개선 유무로만 청국장의 효과를 판정을 하기에 어려움이 있음. 본 연

구 결과 청국장의 섭취가 혈당 및 고지혈증 관련 인자와 항동맥경화 관련 인자에 유의적인 개

선 효과를 보인 점을 확인하였으며, 이로 미루어 청국장의 섭취가 장기적으로 볼 때 비만으로

유도된 대사증후군의 예방이나 개선 등 건강관리에 효과적일 수 있을 것으로 사료됨

○ 둘째, 본 연구는 청국장의 섭취가 대사증후군 관련 지표 및 만성질환 인자의 완화 및 개선

에 효과가 있음을 임상적으로 확인하고자 하였으며, 몇몇의 지표에서 유의적인 효과를 보여 청

국장이 대사증후군 관련 인자에 효과적임은 판명되었으나, 청국장의 어떠한 기능성 물질이 이

에 효과적인지에 대한 분석이 미비함. 선행연구에 따르면 청국장 추출물의 세포실험을 통해 청

국장의 아미노산과 이소플라본의 항당뇨 및 항비만 메카니즘을 확인함. 결과적으로 청국장의

아미노산은 항비만 및 항비만에 효과를 보이지 않았지만 이소플라본은 혈당 흡수증진에 관여

하는 biomarker인 AMPK의 인산화를 증가시켜 혈당 흡수능을 촉진시키는 것으로 확인됨. 또

한 PPARγ도 항당뇨에 중요한 타켓이 되며 이소플라본이 PPARγ의 전사활성을 증가시키는 것

으로 나타남. 더욱이 청국장에 함유된 이소플라본인 genistein과 daidzein이 insulin sensitizer로

서의 역할을 함으로써 포도당 흡수를 증가시키는 효과가 있는 것으로 확인됨(권대영 등. 2011).

청국장의 지표 물질은 본 연구에서 제시한 genistein, daidzein, PGA 이외에도 사포닌 등이 있

으며, 기능성 물질의 대사과정에 대한 매카니즘 등 후속 연구를 통해 청국장의 기능성에 대한

더욱 완벽한 과학적 근거를 마련할 수 있을 것으로 사료됨

○ 셋째, 기존 전통 방식의 청국장과의 비교 데이터가 미비함. 본 연구에 사용된 청국장 균주

는 식중독 유발 미생물인 B.cereus의 성장을 억제하는 B.licheniformis 균주로 전통적으로 청국

- 70 -

표 32. 본 연구진의 선행연구와의 연구결과 비교

시험

물질대상자

섭취

기간연구방법 결과 비고

본

연

구

청

국

장

•대학생남녀

166명

•플라세보군

(n=83)

청국장섭취군

(n=83)

12주

•무작위배정,

이중눈가림,

플라세보 비교

연구

•청국장환(생청

국장 약 70g)

섭취

•청국장 섭취군이 플라세보군에 비해

체지방률, 허리둘레,

허리-엉덩이둘레비가 유의적으로

감소

•지질대사지표 중 Apo A1이 청국장

섭취군에서 유의적으로 증가하였고

Apo B는 감소함

•혈당지표 중 HbA1c가 청국장

섭취군에서 유의적으로

감소됨(2차분석 결과)

선

행

연

구

청

국

장

•성인남녀 60명

•플라세보군

(n=30)

청국장섭취군

(n=30)

12주

•무작위배정,

이중눈가림,

플라세보 비교

연구

•청국장환(생청

국장 약 70g)

섭취

•청국장 섭취군에서 Apolipoprotein

B(ApoB) 가 플라세보군에 비해

유의적으로 감소함

J Med Food

2011

14(5):532:-7

된

장


•플라세보군

(n=30)

된장섭취군

(n=30)

12주

•무작위배정,

이중눈가림,

플라세보 비교

연구

•된장환(생된장

약 40g) 섭취

•체중, 내장지방, 체지방량, 체지방률이

된장 섭취군에서 유의적으로 감소됨

Nutrition

Research and

Practice,

in press

고

추

장


•플라세보군

(n=30)

고추장섭취군

(n=30)

12주

•무작위배정,

이중눈가림,

플라세보 비교

연구

•고추장환(생고

추장 약 39g)

섭취

•내장지방, 내장/피하지방 비율,

총콜레스테롤, 중성지방이 고추장

섭취군에서 유의적으로 감소됨

•총콜레스테롤, Apo B, TC/HDL-C,

(TC-HDL-C)/HDL-C, Apo B/Apo

A1이 플라세보군에 비해 고추장

섭취군에서 유의적으로 감소함

Annals of

Nutrition &

Metabolism,

in press

장 스타터로 알려진 B.subtilis와는 차이가 있음. 또한 청국장의 경우 가정 또는 지역마다 제조

방법이 다양하고 국내에는 아직 청국장의 표준제조법에 대한 연구가 미미한 상태임. 따라서 기

능성을 갖는 청국장 제조 방법 및 표준화에 관한 연구가 후속 과제로 진행되어야 할 것으로

사료됨

○ 이밖에도 청국장을 찌개 등 식품의 형태로 섭취했을 때의 건강기능성에 대한 임상연구가

진행된다면 보다 유의미한 연구가 될 수 있을 것으로 여겨지며, 식사 섭취 조절 및 운동과 병

행할 경우 더욱 효과적일 것으로 기대됨

- 71 -

제 3장 연구개발 성과

제 1절 계획 대비 추진 실적

1. 1차년도 사업수행 실적

세부연구내용월 단위 추진계획

비고1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

연구진 구성 및 위원회 결성완료

인체적용시험 역할 분담 및 범위 규

정완료

자료수집 및 프로토콜 확인완료

IRB 심의완료 2013.2.7

Clinical trials 임상연구 게재완료

프로토콜디자인 논문 작성 및 투고완료

대상자 모집 및 스크리닝완료

1차 인체적용시험완료

1차 모니터링완료

- 72 -

세부연구내용

월 단위 추진계획

비고1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2차 인체적용시험 수행완료

모니터링완료

자료 분석 및 정리완료

정보수집 및 홍보, 학회참석완료

결과 보고완료

저널투고 manuscript 작성 및 게

재준비 진행

No 성과유형 내용 연구자 기관 비고

1 제품표준화지표물질 동정 및 시험제품 표

준화

박태선,

차연수

외

다산생명과학원

임실생약2013

2 IRB 심사․승인

-임상시험 프로코콜 개발 및

CRF 작성

-인체적용시험심사위원회

(IRB; Institutional Review

Board) 심의

박태선

외

전북대학교병원

기능성식품

임상시험심사위원회

2013

3 국제학술발표

Anti-obesity effects of

cheonggukjang and natto

extract: from in vivo in vitro

study

차연수,

박태선

외 3인

EXPERIMENTAl

BIOLOGY

2013

2013

4 논문(SCI)

The influence of the Korean

traditional Chungkookjang on

variables of metabolic

syndrome in overweight/

obese subjects: study protocol

박태선,

차연수

외 8인

BMC

Complementary

and Alternative

Medicine

2013

13:297

2013

5 국내학술발표

청국장과 낫또의 in-vitro 및

in-vivo 실험을 통한 항비만

효과 평가

차연수,

박태선

외 4인

한국영양학회 추계

학술대회

2013

2013

6 국제학술발표

Clinical trial for improvement

in metabolic syndrome by

Korean traditional

Chungkookjang

박태선,

차연수

외 3인

EXPERIMENTAl

BIOLOGY

2014

2014

2. 2차년도 사업수행 실적

제 2절 정량적 성과

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제 4장 연구개발결과의 활용

1. 정책 활용

○ 영양학적 측면

•청국장의 기능성을 인체적용시험을 통해 확인함으로서 청국장의 우수성을 홍보할 수 있는

과학적 자료를 제시

•대사증후군 환자를 대상으로 청국장의 대사증후군 예방 및 개선 효과 홍보

○ 연구 및 기술적 측면

•만성질환 유병률 감소 및 민간 의료비용을 감소시킬 수 있는 건강한 먹을거리에 대한 과학

적 고증

•전통장류를 포함한 한식 기능성의 과학성 확보 및 보완으로 한식 세계화에 기여

•청국장의 우수성을 규명할 수 있는 기초자료를 확보함으로서 차후 국제임상시험의 토대를

마련하는 근거를 제공함

○ 수출상품으로서의 활용

•청국장의 임상적 기능성을 규명할 수 있는 국제임상시험 수행 및 결과물로 청국장 생산자들의

홍보자료로 활용할 수 있는 근거 제공

•청국장 기능성 규명을 위한 임상 프로토콜의 국제전문학술지 및 결과 게재 논문을 홍보자료로

활용

•궁극적으로 청국장을 한식의 세계화에 있어 선도적인 기능성 소재 중의 하나로 육성하며, 이는

청국장의 내수 촉진은 물론 수출 판로 개척으로 생산자들의 소득 증대에 기여할 것으로 사료

됨

2. 언론홍보 및 대국민교육

○ 국내 생산되는 청국장의 대부분은 가정에서 개별적으로 만들어 섭취하고 있음. 따라서 지역

별로, 가정별로 다양한 청국장이 생산되고 있어 표준화에 어려움이 있음. 더욱이 청국장 특유

의 향이 강할수록 청국장의 기능성이 뛰어난 것인 마냥 홍보하고 있는 사례도 적지 않게 있음

청국장의 향이 강할수록 잡균의 증식이 활발하여 오히려 이러한 청국장은 건강상 유해할 수

있는 소지가 많음. 따라서 충분한 청국장의 기능성을 기대하기 위해서는 과학적으로 표준화된

청국장 제조 레시피가 필요한 상황임

○ 특히 청국장을 우리나라에 국한되지 않고 세계화시키기 위해서는 청국장 고유의 맛과 향을

고집하지 않고 세계인의 입맛에 맞춰 개량 발전시키는 노력이 필요하리라 사료됨

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○ 따라서, 본 연구에서는 청국장 관련 전문가(학자)들의 의견을 수렴하여 전통적인 레시피 외

에 과학적인 제조방법을 가미하여 한식세계화를 위한 선도 소재중의 하나로 발전시키고자 함

○ 이러한 노력과 연구가 성공적으로 수행된다면 전 세계적으로 널리 알려진 유명 발효식품

(예를 들어, 치즈)이나 발효유와 함께 우리나라 전통장류 음식을 널리 알릴 수 있는 계기가 될

수 있을 것이며, 더 나아가 건강산업으로도 연계시켜 많은 부가가치를 창출할 수 있을 것으로

사료됨. 보다 중요한 것은 전 세계적인 화두가 되고 있는 만성질환의 예방 및 개선에 많은 도

움을 줌으로서 우리나라 청국장에 대한 인식재고와 건강증진 및 부가가치 창출에 기여할 수

있으리라 사료됨

3. 기타

○ 청국장의 우수성을 과학적으로 분석하기 위해 표준화된 청국장으로 인체적용시험을 수행하

고, 그 자료를 토대로 국제전문학술지에 게재함으로서 국제적 수준의 청국장 기능성 규명 임상

연구의 계기가 될 수 있도록 함

○ 워크숍 및 세미나 개최

•국내 청국장 관련 전문가 및 학계 인사들을 초빙하여 기능성 방향 설정 및 진행방향에 대해

수시로 자문을 구하고, 임상시험 수행시 나타날 수 있는 모든 건강상의 문제를 사전에 점검할

수 있도록 함

•단순 청국장에 그치지 않고 기능성 청국장 개발에 관한 다양한 전문가의 자문과 의견 수렴

을 통해 산업화 연계 방안을 모색

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