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ISSN : 1225-7060(Print)
ISSN : 2288-7148(Online)
Journal of The Korean Society of Food Culture Vol.35 No.6 pp.553-568
DOI : https://doi.org/10.7318/KJFC/2020.35.6.553

Association between Intake of Food and Cognitive Impairment: A Systematic Review and Meta-analysis

Yoo-Gyeong Kim, Kyung-Hee Kim*
Department of Food and nutrition, Duksung Women’s university
*Corresponding author: Kyung-Hee Kim, Department of Food and Nutrition, Duksung Women’s University, 33 Samyang-ro 144-gil, Dobong-gu, Seoul, Korea Tel: +82-2-901-8591 Fax: +82-901-8372 E-mail: khkim@duksung.ac.kr
December 3, 2020 December 14, 2020 December 15, 2020

Abstract


This systematic review and meta-analysis aimed to determine whether food intake is effective in preventing diseases related to cognitive impairment. We searched English databases namely MEDLINE, PubMed and ScienceDirect from 2000 to May 2020, and Korean databases namely RISS, KISS, and DBPIA from 1990 to May 2020. We divided the data into 15 groups using the food group classification of the Korean Nutrition Society (KNS). The effect size (Cohen’s d) was estimated using a random-effect model, and a 95% confidence interval was calculated for each study. We included 17 cross-sectional studies and 7 cohort studies which involved 45,115 participants. As a result of analyzing the subgroups in the Asian population of both sexes, it was observed that grain intake has a protective effect against cognitive impairment. For females, pulses and fish also have a protective role against cognitive impairment. In the case of seaweed, a negative relationship was found with a moderate protective effect against cognitive impairment (Cohen’s d:-0.533, 95% CI: -0.939, -0.126; p=0.010) in Korean studies. Dairy products are associated with an increased risk of cognitive impairment in the American and European population but drinking alcohol is associated with a lower impairment risk. These results provide a basis for formulating the dietary guidelines for preventing dementia for each country.


Food , cognitive impairment , meta-analysis , systematic review

식품 섭취와 인지기능장애와의 관계: 체계적 문헌고찰 및 메타분석

김 유경, 김 경희*
덕성여자대학교 식품영양학과

초록

    I. 서 론

    전 세계적으로 치매로 진단받은 사람의 수는 2020년 기준 약 5000만 명에 이르며, 2030년에는 약 8200만 명, 2050년 에는 약 1억 5200만 명일 것으로 예상한다(WHO 2020). 2018년 기준으로 우리나라 65세 이상 추정 치매 환자 수는 약 76만 명으로 노인인구대비 유병률은 10.3%이고 이 비율 또한 증가하고 있는 추세이다(Central Dementia Center 2019). 치매는 뇌의 비정상적인 변화로 인해 일상생활을 독 립적으로 수행하기 어려운 상태를 포괄하여 말한다(Korean Dementia Association 2020). 치매의 대표적인 원인 질환으 로는 알츠하이머병과 같은 퇴행성 뇌 질환, 뇌혈관질환 등이 있으며 그 중 경도인지장애(mild cognitive impairment, MCI)로 인한 치매 유병률이 높아지고 있다고 보고되고 있다 (Petersen et al. 2001;Korean Dementia Association 2020). 경도인지장애는 정상과 치매의 중간단계로 추후 치매로 진 행될 가능성이 있는 상태이다. 정상 노화와 치매 중간단계인 경도인지장애가 있는 노인의 유병률은 10-15%로 보고되고 있어, 경도인지장애 단계에서 치매 발병을 늦추기 위한 위험 인자를 관리하는 것이 중요하다(Petersen et al. 2001;Cooper et al. 2015).

    최근 알츠하이머성 치매의 위험 요인 중 수정 가능한 요 인으로 식사패턴, 영양소, 식품 섭취와 같은 식이요인에 대 해 주목하고 있다. 항염증작용을 하는 폴리페놀과 불포화지 방산이 풍부한 지중해식 식사, 채소, 과일, 생선과 같은 식이 요인들이 치매 및 인지기능저하 예방에 효과적이라는 연구 결과들이 보고되고 있다(Cooper et al. 2015;Bae et al. 2019;Cui et al. 2020). 따라서 식품 섭취와 인지기능과의 연관성을 조사한 연구결과들을 토대로 각 식품군이 인지기 능에 실제로 영향을 주는지에 대해 확인하는 것이 중요하다.

    현재 식이요인이 인지기능에 미치는 영향에 대하여 체계 적 문헌고찰 및 메타분석이 이루어지고 있으나 각 식품군별 섭취와 인지기능 사이의 연관성에 관한 연구는 아직 미흡한 실정이다(Zhang et al. 2016;Jiang et al. 2017;Solfrizzi et al. 2017;Wu & Sun 2017;Pistollato et al. 2018). 뿐 만 아니라 식품 섭취에 따른 인지기능손상에 관하여 일관성 있는 연구결과나 주장들이 제시되지 못하고 있다. 따라서 지 금까지 연구된 결과들을 종합적으로 분석하여 식품 섭취와 인지장애 질환과의 관련성을 체계적으로 분석하는 것이 필 요하다.

    본 연구에서는 인지기능 손상과 관련된 질병들과 각 식품 군 섭취와의 연관성을 조사하고자 한다. 우리나라를 포함하 여 식습관이 비슷한 아시아 지역과 미주 및 유럽지역으로 나 누어 식품 섭취와 치매 유병률 차이, 치매 유무에 따른 식품 섭취 차이 등과 같은 연구결과들을 분석하여 식품 섭취가 인 지기능 손상 관련 질환 예방에 효과가 있는지 파악하고자 한 다. 또한 코호트 연구와 단면 연구와 같은 관찰 연구를 통해 치매 및 인지기능장애를 가진 노인들과 정상 노인들의 식품 섭취를 비교함으로써 노인들의 정신건강 증진을 위한 바람직 한 식생활 교육프로그램 개발의 기초자료로 활용하고자 한다.

    II. 연구 내용 및 방법

    1. 문헌 탐색 및 선정

    문헌검색 및 메타분석의 연구 수행 과정과 주요 내용은 Meta-analysis of observational studies in epidemiology (MOOSE)에 근거하여 수행하였다(Stroup et al. 2000). 국외 학술지 데이터베이스인 MEDLINE, PubMed, ScienceDirect 에서 2000년도부터 2020년도 4월까지 출판된 문헌을 검색 하였고, 국내 학술지 데이터베이스인 RISS, KISS, DBPIA에 서는 1990년도부터 2020년 4월까지 출판된 문헌을 검색하 였다. 검색한 영어 키워드는 diet, dietary pattern, food, dietary, nutrition, food intake, fruits, vegetables, fish, mild cognitive impairment, dementia, cognitive impairment, cognitive impairment, Alzheimer였고, 한국어 키워드는 치매, 알츠하이머, 인지기능, 식이요인, 식이패턴, 항산화, 비타민, 영양소, 차, 카페인 음료, 채소, 적색육, 생선 등을 사용하였 으며 AND와 OR을 조합하여 검색하였다. 개별 문헌에 쓰인 언어는 영어와 한국어로 제한하였고 출판되지 않은 연구의 저자에게 연락하는 시도는 없었다.

    2. 문헌 선정 및 제외 기준

    문헌 선정의 포함 기준은 다음과 같다. 1) 성인을 대상으 로 한 코호트 연구 또는 단면 연구, 2) 노출요인으로 경구로 섭취한 식품의 종류와 섭취 평가기준이 명확한 연구, 3) 종 속요인으로 인지기능저하 및 치매의 진단 또는 검사 기준이 명확한 연구. 문헌 제외 기준은 다음과 같다. 1) 환자-대조군 연구, 2) 동물실험 연구, 3) 중재 연구, 4) 초록 또는 종설.

    1명의 연구자(Kim YG)가 자료 검색을 하여 연구설계, 대 상자 수와 특성, 추적 관찰 기간, 결과변수, 치매 및 인지기 능저하 진단기준, 보정한 혼란변수의 보정요인들을 추출한 후 다른 1명의 연구자(Kim KH)가 검토하였다. 연구자들 사 이에 의견이 불일치 시 연구자들 사이의 토론과 반복된 논 문 검토를 통해 합의하여 포함 여부를 결정했다.

    3. 문헌의 질 평가

    메타분석에 이용된 논문들의 질 평가는 미국국립보건원 (NIH)의 코호트 연구와 단면 연구용 질 평가도구(quality assessment tool for observational cohort and cross-sectional studies)를 이용하였다(National Institutes of Health 2020). 본 연구의 질 평가도구는 14개 항목(연구목적, 연구대상의 설명, 대상자 참여율, 대상자 선정기준과 제외기준, 표본 수 산출의 근거, 종속요인 측정 전 관심 요인의 노출 여부, 시 간의 흐름에 따른 인과성, 노출요인의 범주, 노출 요인 및 종 속요인 신뢰도와 타당도가 검증된 측정 도구, 노출 요인 측 정 횟수, 눈가림 여부, 탈락률, 보정요인에 대한 통계적 조정) 들의 조건이 갖추어있을 시 항목당 1점씩 부과하였다(Lee et al. 2020). 단면연구의 경우 4가지 문항(종속변수 측정 전 관 심 요인의 노출 여부, 시간의 흐름에 따른 인과성, 노출 요 인 측정 횟수, 탈락률)에 대한 항목을 평가할 수 없으므로 단 면 연구는 6점 이상일 때, 코호트 연구는 10점 이상일 때 분 석에 포함했다(Lee et al. 2020).

    4. 통계분석

    한국인 식품군 분류에 따라 곡류, 전분류, 콩류, 채소류, 과 일류, 계란류, 어패류, 해조류, 우유 및 유제품류, 유지류, 견 과류, 주류, 비주류, 단순당류로 식품군별 관련성을 고려하여 총 15개로 분류하여 메타분석을 실시하였다(Korean Nutrition Society 2016).

    본 연구에서 사용한 문헌에서 제시된 연구결과를 하나의 공통된 효과크기로 통합하여 노출 요인과 종속요인 사이의 관계를 알아보기 위해 Cohen’s d 값으로 변환하여 결과를 표시했다(Borenstein et al. 2000). 95% 신뢰구간(confidence interval, CI)을 제시하였으며 0을 포함하지 않을 때 통계적으 로 유의한 것으로 판단하였다. Cohen’s d의 절댓값이 0.2일 때 작은 효과크기로, 0.5일 때는 중간 정도의 효과크기, 0.8 일 때는 큰 효과크기를 나타낸다(Borenstein et al. 2000).

    효과크기 d의 방향은 Cohen’s d (Cohen’s d = X 1 ¯ - X 2 ¯ S pooled )를 계산하는 과정에서 인지기능장애 노인군의 식품군 소비량을 X1에 놓고 인지기능이 정상인 노인군의 식품군 소비량을 X2 로 설정하여 ‘인지기능장애군의 식품 섭취량<정상인지기능 군의 식품 섭취량’ 일 경우에는 음(−)의 부호로, ‘인지기능장 애군의 식품 섭취량>정상인지기능군의 식품 섭취량’ 일 경 우에는 양(+)의 부호로 표기하였다.

    본 연구에서는 시각적으로 결과값을 제시하기 위해 숲 그 림(forest plot)을 사용하였으며 Higgin’s I2를 이용하여 객관 적인 수치를 제공하여 메타분석에 사용된 개별 연구들의 이 질성을 평가하였다. 개별 연구간 이질성(I2)은 보통 50%이상 일 때 이질성을 갖는 것으로 해석한다(Borenstein et al. 2000). 이질성의 원인을 조사하기 위해 각 식품군 내에서 1) 국가 및 지역별(아시아 vs. 미주 및 유럽), 2) 대상자들의 성 별, 3) 연구설계를 기준으로 하위요소를 분석하였다. 인종 및 국가별 특성, 문화에 따른 식품 섭취, 연구환경 등 연구 특 성 간의 차이가 있다고 생각하여 무선효과모형(random effect model)을 선택하였다.

    출판 편향(publication bias)을 확인하기 위해 깔대기 그림 (funnel plot)과 Egger 검정법을 사용하였으며, 메타분석 통계 프로그램은 STATA 16.1 (STATA CORP, college station, TX, USA) 프로그램을 사용하였다.

    III. 결과 및 고찰

    1. 체계적 문헌고찰

    1) 선정 문헌의 결과

    문헌선택기준에 따라 채택된 논문은 총 24편으로, 문헌선 택과정은 <Figure 1>과 같다. 국내 학술지 데이터베이스인 RISS, KISS, DBPIA와 해외 데이터베이스의 경우 MEDLINE, PubMed, ScienceDirect에 관련 키워드를 입력하여 총 14,529편의 문헌을 검색하였다. 중복된 논문 18건을 제외하 여 총 14,531편의 논문 중 제목과 초록 부분에서 선정기준 에 합당하지 않은 논문 14,496개를 제외하였다. 총 37편의 논문을 1차로 선정하여 원문을 확인한 결과 선정기준에 부 합하지 않는 13편의 연구를 제외하였다. 다른 연구자에게 자 료를 요청한 시도는 없었으며 최종적으로 단면연구 17편, 코 호트 연구 7편이 포함되어 총 24편의 논문을 분석에 이용하 였다.

    본 연구에 사용한 문헌의 특징을 <Table 1>에 표시하였다. 총 24편의 문헌에 이용된 대상자 수는 45,116명이었다. 연구 가 진행된 국가는 한국(Kim et al. 1998;Lee et al. 2001;Kim et al. 2004;Kim et al. 2016;Kim et al. 2018;Kim & Yun 2018;Ha et al. 2019)을 포함하여 중국(Wang et al. 2010;Wei et al; 2014;Lee et al. 2017), 대만(Wu et al. 2011;Chuang et al. 2019), 인도네시아(Hogervorst et al. 2008), 프랑스(Vercambre et al. 2009), 노르웨이(Nurk et al. 2007), 미국(Morris et al. 2003;Roberts et al. 2010a;Roberts et al. 2010b), 그리스(Trichopoulou et al. 2015;Anastasiou et al. 2017), 브라질(Pastor-Valero et al. 2014), 핀란드(Eskelinen et al. 2009), 스웨덴(Shakersain et al. 2018)으로 전 세계적으로 중요한 연구 주제임을 알 수 있다.

    연구에 참여한 대상자 수는 100명이상 1,000명 미만의 연 구가 11편(Kim et al. 1998;Lee et al. 2001;Morris et al. 2003;Kim et al. 2004;Hogervorst et al. 2008;Wang et al. 2010;Kim et al. 2016;; Trichopoulou et al. 2015;Kim et al. 2018;Kim & Yun 2018;Ha et al. 2019), 1,000명 이상의 연구가 총 13편이었다(Nurk et al. 2007;Eskelinen et al. 2009;Vercambre et al. 2009;Roberts et al. 2010a;Roberts et al. 2010b;Wu et al. 2011;Pastor- Valero et al. 2014;Wei et al. 2014;Qin et al. 2014;Anastasiou et al. 2017;Lee et al. 2017;Shakersain et al. 2018;Chuang et al. 2019).

    연구에 참여한 대상자의 연령은 50세 이상인 연구가 5편 (Wei et al. 2014;Kim et al. 2018;Kim & Yun 2018;Ha et al. 2019;Qin et al. 2014), 60세 이상인 연구가 12 편(Kim et al. 1998;Lee et al. 2001;Morris et al. 2003;Kim et al. 2004;Eskelinen et al. 2009;Wu et al. 2011;Pastor-Valero et al. 2014;Kim et al. 2016;Trichopoulou et al. 2015;Lee et al. 2017;Shakersain et al. 2018;Chuang et al. 2019), 70세 이상인 연구가 6편(Nurk et al. 2007;Hogervorst et al. 2008;Vercambre et al. 2009;Roberts et al. 2010a;Roberts et al. 2010b;Anastasiou et al. 2017), 90세 이상인 연구가 1편(Wang et al. 2010)이었다.

    2) 식품 섭취 평가와 인지기능진단 검사 및 기준

    노출요인으로서 식품 섭취 평가와 종속요인으로서 인지기 능 평가 기준을 <Table 1>에 표시하였다. 식품 섭취를 평가 하는 방법으로 24시간 회상법을 이용한 문헌은 총 3편, 식품 섭취빈도조사법을 이용한 문헌은 총 19편, 그 외에는 과일 섭취량 측정, 식사력조사질문지를 이용하였다. 3가지 이상 식 품군을 조사한 연구는 총 16편이었으며, 2가지 이하 식품군 을 조사한 문헌은 총 8편이었다.

    연구대상자의 인지기능을 평가 및 진단한 도구로는 치매 선별 검사 도구인 간이정신상태검사(mini mental state examination, MMSE), 인지검사모음(cognitive test battery), 홉킨스 언어 학습 검사(Hopkins verbal learning test, HVLT) 등이 있었으며, 진단 기준으로는 정신질환 진단 및 통계 편 람(diagnostic and statistical manual of mental disorders, DSM), 임상치매척도(clinical dementia rating scale, CDR), 국제질병분류(international classification of disease, ICD)가 사용되었다. 알츠하이머병은 미국 국립 신경학 장애 및 뇌졸 중 연구소의 알츠하이머병 및 연관 장애 협회(national institute of neurological and communicative disorders and stroke and the Alzheimer’s disease and related disorders association, NINCDS-ADRD)에서 제시하는 기준을 주로 사 용하였다.

    3) 문헌의 질적 수준

    연구의 질 평가 결과는 <Table 1>에 제시하였다. 단면연구 17편은 10점 중 평균 7.4점을 획득하였고, 코호트 연구 7편 은 14점 중 10.7점을 획득하였다. 따라서 문헌의 질이 확보 되었다고 평가하여 24편 모두 메타분석에 사용하였다.

    2. 메타분석

    각 개별 문헌에서 연구가 진행된 국가가 다를 뿐 아니라 평균 비교, 상관계수, 이분형 변수 등으로 연구결과를 제시 하였기 때문에 연구결과 간 이질성을 감안하여 무선효과모 형을 사용하였다(Borenstein et al. 2000). 하위그룹분석을 통 해 유의한 결과값을 가졌지만 높은 이질성을 나타내는 연구 결과와 3개 미만인 그룹의 연구결과는 유의미한 연구결과라 고 할 수 없다고 판단하여 결과에서 제외하였다.

    1) 식품 섭취가 인지기능장애에 영향을 미치는 효과크기

    선정된 24개의 문헌을 바탕으로 무선효과모형을 사용하여 식품 섭취가 인지기능장애에 미치는 영향에 대해 메타분석 을 실시하였다. 식품군과 인지기능장애와의 관계의 효과크기 는 <Table 2>와 같다.

    곡류 −0.122 (95% CI: −0.208, −0.036, p=0.006), 콩류 −0.158 (95% CI: −0.297, −0.019; p=0.026), 채소류 −0.169 (95% CI: −0.263, −0.075; p=0.000), 과일류 −0.504 (95% CI: −0.854, −0.155; p=0.005), 계란류 −0.776 (95% CI: −1.443, −0.108; p=0.023), 어패류 −0.286 (95% CI: −0.386, −0.186; p=0.000), 우유 및 유제품 −0.235 (95% CI: −0.451, −0.018; p=0.034), 견과류 −0.232 (95%: −0.454, −0.010; p=0.040) 섭취는 인지기능장애와 음의 관계를 나타내, 이러 한 식품군의 섭취가 인지기능장애의 감소와 연관이 있는 것 을 확인하였다. 그 중, 곡류, 콩류, 채소류, 어패류, 우유 및 유제품, 견과류는 인지기능장애에 작은 효과크기를 가지며, 과일류는 중정도의 효과크기를, 계란류는 큰 효과크기를 가 지는 것을 확인하였다. 곡류(I2=38.21%)를 제외한 나머지 식 품군에서 이질성이 높아 각 식품군에서 성별, 국가 및 지역 별, 연구설계별로 하위군 분석을 실시하였다.

    2) 식품군 내 하위그룹 분석결과

    식품군 내에서 국가 및 지역별(아시아 vs. 미주 및 유럽), 성별(남녀 vs. 여자), 연구설계별(코호트연구 vs. 단면연구) 하 위그룹 분석을 실시한 결과는 <Table 3-5>과 같다.

    (1) 곡류

    곡류 섭취는 아시아인 −0.194 (95% CI: −0.305, −0.084; p=0.001), 남녀 혼합 연구 −0.098 (95% CI: −0.189, −0.006; p=0.037), 단면연구 −0.167 (95% CI: −0.263, −0.071; p= 0.001)일 때 인지기능장애 발생과 음의 관계를 이루었고 각 그룹 모두 인지기능장애에 작은 효과크기를 보였다. 각 하위 그룹 내 I2값은 아시아인(31.59%), 남녀 혼합 연구(3.48%), 단면연구(25.03%)에서 낮은 수준으로 나타났다<Figure 2>.

    본 메타분석 결과에서 곡류 섭취는 인지기능장애와 음의 관계를 이루는 것을 확인하였으며, 잡곡을 섭취하였을 때 인 지기능에 긍정적인 효과를 보인다는 선행연구 결과와 일치 하였다(Rahman et al. 2007;Rafnsson et al. 2013;Ha et al. 2019). 곡류가 인지기능에 영향을 미치는 기전은 정확하 게 밝혀지지 않았으나, 도정한 쌀에는 식이섬유소가 부족하 고 잡곡은 비타민 B군, α-토코페롤, 철분 등과 같은 비타민 과 미량영양소가 풍부하여 인지기능에 긍정적인 효과로 작 용하는 것으로 알려져 있다(Rahman et al. 2007;Rafnsson et al. 2013;Ha et al. 2019). 곡류 섭취와 인지기능저하의 메타분석에 사용한 개별 연구결과 중 Lee et al. (2001)의 연구에서 인지기능저하그룹에서 정상인지기능그룹보다 곡류 섭취량이 유의적으로 적었다. 또한, 곡류의 세부 종류별로 제 시한 연구 중에서 흰 쌀밥 섭취 증가는 인지기능장애에 대 한 위험을 증가시키는 반면(Kim et al. 2016;Kim & Yun 2018), 잡곡밥 섭취의 증가는 인지기능장애에 대한 위험이 감소시켰다(Kim & Yun 2018;Chuang et al. 2019;Ha et al. 2019). 이를 종합하자면 곡류 섭취는 인지기능장애에 영 향을 미치며 그 중에서도 잡곡류 섭취는 인지기능장애에 보 호요인이 될 수 있으며, 도정한 쌀의 경우 인지기능장애에 위험요인이 될 수 있음을 시사한다.

    (2) 콩류

    콩류 섭취는 여성 대상연구에서 −0.178 (95% CI: −0.342, −0.014; p=0.033) 인지기능장애와 음의 관계를 보였고 작은 효과크기 수준을 나타냈다. 콩류의 성별 하위그룹 분석에서 남녀 전체를 대상으로 했을 때보다 여성만을 대상으로 한 연 구의 이질성이 더 낮아서(I2=90.17% vs. 39.69%), 여성에게 있어서 콩류 섭취는 인지기능에 긍정적 효과를 나타냈다 <Figure 3>.

    여성에게 콩류 섭취는 인지기능장애와 음의 관계를 보이 는 결과는 평균 나이 60세 성인을 대상으로 한 콩의 이소플 라본 성분이 인지기능을 향상시킨다는 선행연구결과와 일치 한다(Cui et al. 2020). Hogervorst et al. (2008)과 Cui et al. (2020)에 따르면 콩에 있는 이소플라본을 포함한 식물성 에스트로겐(phytoestrogen)이 글루타메이트와 아밀로이드에 노출된 해마 뉴런에 항산화 효과를 일으켜 인지기능을 보호 한다고 한다. 메타분석에 사용한 개별 연구결과 중 Lee et al. (2001)의 연구에 따르면 여성 노인에게서 콩류 섭취와 한 국판 간이정신상태 검사(MMSE-K)가 양의 상관관계를 이룬 다고 하였다. Kim et al. (2004)과 Chuang et al. (2019)의 연구에서 콩류 섭취 빈도 증가는 인지기능저하에 대한 OR 값이 각각 0.48 (95% 0.23-0.99), 0.68 (95% 0.47-0.98)로 보고하였다. 그러나 프랑스 여성 노인들을 대상으로 한 코호 트 연구에서는 콩류 섭취와 인지기능저하 간의 유의적인 관 계가 나타나지 않았다(Vercambre et al. 2009). 본 메타분석 에서 유의미한 연구결과를 가진 연구들은 모두 단면연구로 추후 장기적으로 콩류를 섭취하였을 때 인지기능에 영향을 끼치는지에 대한 대규모 코호트 연구가 필요할 것으로 본다.

    (3) 어패류

    어패류 섭취는 하위그룹 분석결과 여성 대상일 때 −0.158 (95% CI: −0.243, −0.073; p=0.000), 코호트 연구일 때 −0.177 (95% CI: −0.279, −0.075; p=0.001)로 인지기능장애에 음의 관계를 보였으며 작은 효과크기를 가지는 것으로 나타났다. 어패류 섭취에서 성별로 하위그룹 분석을 한 결과, 남녀 대 상일 경우보다 여성 대상일 경우 이질성이 훨씬 낮았다 (I2=83.75% vs. 5.47%). 연구설계별로 하위그룹 분석을 한 결과 코호트 연구에서 단면연구일 때보다 이질성이 낮았다 (I2=31.88% vs. 82.94%) <Figure 3>.

    여성을 대상으로 한 어패류 섭취와 인지기능장애에 대한 본 연구에서 제시된 결과는 Zhang et al. (2016)의 생선 섭 취가 인지손상 위험을 줄여준다는 선행 메타분석 결과와 일 치한다. 인지기능에 영향을 미치는 가능한 기전으로는 생선 에 있는 n-6 다가불포화지방산(Polyunsaturated fatty acid, PUFA)과 n-3 단일불포화지방산(Monounsaturated fatty acid, MUFA)이 인지기능에 유익한 역할을 하는 것으로 보고하고 있다(Morris et al. 2003;Roberts et al. 2020b). 특히 PUFA의 경우 혈전, 심혈관계 질환, 뇌졸중과 같은 혈관질환 의 위험을 낮추고 염증 반응을 방해하는 역할을 한다(Roberts et al. 2020b). 이런 역할들은 뇌의 지질 성분을 향상시키고 뉴런세포막의 구조적 형태를 유지, 항산화효과 등을 일으켜 인지기능에 영향을 미친다(Zhang et al. 2016;Roberts et al. 2020b). Kim et al. (1998)과 Vercambre et al. (2009) 의 연구에 따르면 여성 노인들에게 있어 어패류 섭취는 인 지기능저하에 강한 양의 상관관계를 보이는 반면 다른 연구 에서는 여자 노인들에게서 생선 섭취와 인지기능 간에 유의 적인 연관성을 확인하지 못하였다(Lee et al. 2001;Chuang et al. 2019). 반면에 중국(Qin et al. 2014), 프랑스(Vercambre et al. 2009), 그리스(Trichopoulou et al. 2015), 스웨덴 (Shakersain et al. 2018)에서 행해진 코호트 연구들에 따르면 생선 섭취는 인지기능 저하를 막는다는 일관된 연구결과를 보였다. 생선 섭취에 관한 연구는 전 세계에서 행해지고 있 으며 단면연구, 코호트 연구 모두 활발하게 이루어지고 있다. 추후 인지기능에 긍정적인 영향을 줄 수 있는 생선 섭취량 또는 섭취 빈도에 대한 구체적인 제시를 위한 연구가 필요 할 것으로 생각한다.

    (4) 해조류

    해조류 섭취는 남녀 대상일 때 −0.533 (95% CI: −0.939, −0.126; p=0.010) 인지기능장애와 음의 관계를 이루며 중정 도 효과를 미치는 것으로 나타났으며 I2값은 18.53%으로 나 타났다<Figure 3>.

    본 메타분석 결과는 해조류 섭취가 인간의 뇌 건강에 이 로울 수 있다는 Cornish et al. (2017)의 주장을 뒷받침하고 있다. 식품군 중 해조류 섭취를 조사한 연구들은 모두 한국 에서 시행되었으며, 개별 연구결과에서는 해조류 섭취가 인 지기능과 유의적인 관계를 나타내진 않았다(Kim et al. 2016;Kim & Yun 2018;Ha et al. 2019). 하지만 메타분 석결과에서는 해조류 섭취가 남녀 대상일 때 인지기능저하 에 유의적인 음의 관계를 이루는 것을 확인했다. Cornish et al. (2017)에 따르면 해조류에는 뇌 발달과 신경전달에 필수 적인 PUFA, 마그네슘, 아연, 요오드와 같은 성분이 풍부할 뿐 아니라 해조류에 풍부한 올리고당은 장내 균총에 의해 분 해되어 짧은 사슬 지방산이 생성되어 뇌의 긍정적인 영향을 미칠 수 있다고 한다. 미역과 다시마 등 해조류의 섭취 빈도 가 높은 한국인에게서 해조류 섭취와 인지기능과의 관계를 확인하기 위한 후속 연구가 필요하리라고 생각한다.

    (5) 우유 및 유제품류

    우유 및 유제품의 경우는 미주 및 유럽에서 0.041 (95% CI: 0.007, 0.075; p=0.019), 코호트 연구에서 0.040 (95% CI: 0.006, 0.075; p=0.022)로 인지기능장애와 양의 관계가 나타나서, 미주 및 유럽지역의 경우 우유 및 유제품을 장기 간 섭취하였을 때 인지기능장애에 대한 위험요인이 되는 것 으로 나타났다. 우유 및 유제품 섭취에서 국가 및 지역별로 하위그룹을 분석한 결과 미주 및 유럽에서 이질성(I2=0.00%) 이 없었으며, 연구설계별로 하위그룹 분석 한 결과 코호트 연구가 단면연구보다 이질성이 훨씬 낮게 나왔다(I2=0.02% vs. 89.74%)<Figure 4>.

    본 메타분석에 사용된 개별 연구결과 중 Wu & Sun (2016)의 연구에서는 아시아인들에게서 우유 및 유제품류 섭 취는 유의적으로 인지장애에 대한 위험을 낮춰준다는 연구 결과가 있었다. Roberts et al. (2010a)의 연구에서 우유 섭 취 증가는 경도인지장애와 유의적인 관계를 보이지 않았다. Anastasiou et al. (2017)의 연구에서도 우유 섭취 증가는 인 지기능과 음의 상관관계를 이뤘지만 유의적이진 않았다. Vercambre et al. (2009)의 연구에서 유제품 중에서 아이스크 림과 같은 우유로 만든 디저트 섭취 증가는 인지기능저하를 야기할 수 있다는 연구결과가 있으며, Shakersain et al. (2018)의 연구에서도 지방 함량이 많은 유제품 섭취는 인지 기능저하의 비율을 증가시키는 요인으로 지적되었다. 하지만 Vercambre et al. (2009)의 연구에서 우유나 치즈, 요거트 섭 취와는 유의적인 관계를 찾지 못했으며, Trichopoulou et al. (2015)의 연구에서도 유제품 섭취는 인지기능변화에 유의적 인 관계를 찾지 못했다. 유제품이 인지기능에 어떤 영향을 주는지는 여전히 논란이 있으며 본 연구에서도 유제품의 영 향에 대해서 통일된 결론을 내리기 어려웠다(Wu & Sun 2016). 그러나 국내에서 행해진 연구에 의하면 유제품에 있 는 비타민 D, 인, 마그네슘이 혈관 변형이나 뇌의 구조적 변 화를 감소시킬 뿐 아니라 α-lcatoalbumin이 인지기능에 관여 한다는 보고가 있다(Yun et al. 2020). 따라서 추후 장기적이 고 체계적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

    (6) 알코올류

    알코올류 섭취의 경우 미주 및 유럽지역 −0.075 (95% CI: −0.144, −0.006; p=0.034)에서 인지기능장애와 음의 관계를 이루며 작은 효과크기를 가졌으며, 이질성(I2=2.40%)이 매우 낮은 수준이었다.

    알코올류 섭취와 인지기능에 관해서는 여전히 논란이 많 다. 본 연구결과에서는 미주 및 유럽 거주인의 알코올 섭취 가 인지기능장애와 음의 관계를 이루며 적당량의 음주는 알 츠하이머병에 보호 역할을 할 수 있다는 Hu et al. (2013)의 주장과 일치하였다. 적당량의 음주가 인지기능에 미치는 정 확한 기전은 알려지지 않았지만 와인의 경우 라스베라톨과 다른 폴리페놀 성분이 풍부하여 뇌의 플라그 형성을 감소시 키고, 베타 아밀로이드로 인한 뉴런 독성으로부터 보호한다 (Karuppagounder et al. 2009;Huang et al. 2011). 적당량 의 맥주는 생체이용률 실리콘 성분에 의해 알츠하이머병에 대한 보호효과를 일으킨다고 한다(Gonzalez-Munoz et al. 2008;Hu et al. 2013). 본 메타분석에 사용한 개별 연구문 헌 중 Roberts et al. (2010a)은 적당량(>0 g/일 and <30 g/ 일)의 음주는 경도인지장애에 대한 OR 값이 0.73 (95% 0.53-1.00)이라고 보고하였다. 또한 Anastasiou et al. (2017) 의 연구에서도 알코올 섭취는 유의적이진 않지만 치매에 대 한 OR 값이 0.850 (95% 0.524-1.378)으로 나타났다. Vercambre et al. (2009)의 연구와 Trichopoulou et al. (2015)의 연구에 서도 알코올 섭취가 간이정신상태검사(MMSE) 값 변화에 대 해 유의적인 관계를 보이지 않았다. 그러나 Pastor-Valero et al. (2014)의 연구에 따르면 음주 여부에 따라 경도인지장애 에 대한 OR 값이 1.87 (95% 1.12-3.13)라고 보고하였다. 반 면에 Shakersain et al. (2018)의 연구에서는 와인 섭취는 인 지기능저하를 감소시킨다고 보고하였다. 이를 통해 인지기능 장애와 관련하여 알코올의 종류와 적당량의 섭취가 중요한 것을 알 수 있다. 실제로 적당량의 와인 섭취는 인지기능을 보호하는 식이패턴 중 하나인 지중해식 식습관의 구성요소 이다. 본 연구결과 미주 및 유럽 거주인의 경우 적당한 음주 가 인지기능장애에 보호요인이 된 것으로 보이며, 추후 인지 기능과 관련하여 구체적인 알코올의 종류 및 양의 기준 마 련될 수 있도록 연구가 필요하다고 생각한다.

    (6) 단순당류

    단순당 섭취는 치매의 위험인자인 당뇨병과 관련이 깊어 최근 주목하고 있는 요인 중 하나이지만 하위그룹 분석에서 개별연구 문헌의 수가 작아 제시하지 못하였다. 본 메타분석 에 사용된 문헌들의 선행연구에서 Kim et al. (1998)의 연구 에서는 당류 섭취와 인지능력의 양의 상관관계를 보인 반면 프랑스에서 2,223명을 대상으로 한 대규모 코호트 연구에서 는 당류 섭취가 인지기능과 음의 상관관계를 나타냈다. 최근 단순당 중 과당이 인슐린 수용체 등의 인산화에 관여함으로 써 뇌의 인슐린 저항성과 기억력 손상을 야기하여 인지기능 에 부정적인 영향을 미친다는 보고가 있었다(Lowette et al. 2015). 이를 종합하여 볼 때 단순당 섭취는 인지기능장애 유 발과 관련이 있음을 알 수 있다. 또한 단순당 과잉 섭취는 비만, 당뇨병과 같은 질환을 유발함으로써 치매에 대한 위험 성을 증가시키므로 추가적인 연구를 통해 인지기능장애에 미 치는 영향에 대해 파악해야 할 것으로 보인다(Stanhope 2016).

    3) 출판 편향 진단

    메타분석에 이용한 개별 연구의 출판 편향은 <Figure 5> 와 같다. 분석에 이용한 24편의 연구들의 대부분이 표본이 커서 표본오차가 작아 정밀성이 높아지므로 상단에 있는 것 을 볼 수 있다. 가운데 직선을 중심으로 대체적으로 좌우 대 칭을 이루고 있으므로 연구자가 개별 연구를 선택하는 과정 에서 출판의 편향(publication bias)을 띄지 않았다고 판단하 였다. Egger의 검정 결과 절편(bias)은 0.227로 추정되었으며 유의확률은 p=0.947로 p>0.05 이므로 출판 편향이 존재하지 않는 것을 확인하였다.

    본 연구의 제한점은 각 하위그룹 분석에서 높은 이질성의 원인을 찾지 못하였다는 점이다. 그 이유로는 크게 두 가지 를 추측해볼 수 있다. 첫 번째는 연령대별로 하위그룹 분석 을 하지 못한 점이다. 각 연구에서 연령에 대한 보정 여부와 각 연구별 대상자들의 평균 연령이 다르기 때문에 각 식품 군별 하위그룹 분석에도 이질성이 높았을 가능성이 있다. 두 번째는 식이요인 측정법과 나라마다 식품군 분류가 다르기 때문에 이질성이 높게 나타났다고 판단한다. 개별연구 대부 분이 식품섭취빈도법을 이용하였지만 각 나라별, 조사연도별 로 식품의 종류나 빈도수, 섭취량에 대한 내용이 조금씩 달 랐으며 각 나라마다 식품군 분류가 달라 하나의 식품군으로 통합하는 과정에서 이질성이 증가한 것으로 생각된다.

    본 연구는 15개 종류의 식품군과 인지기능장애의 관계에 대해 분석하며 인지기능을 보호할 수 있는 구체적인 식품군 에 대해 파악한 부분에서 큰 의미가 있다. 특히 분석에 이용 한 개별 문헌이 신뢰성이 높을 뿐 아니라 다른 효과크기를 가진 개별연구들을 대상으로 하나의 효과크기로 통합함으로 써 충분한 대상자 수를 추출할 수 있었다. 또한, 각 식품군 내에서 하위그룹에 따른 결과가 선행연구와 일치하여 기존 에 식품 섭취가 인지기능장애에 미치는 영향에 대한 주장을 더욱더 뒷받침하고 있다. 특히 아시아인들에게 있어 곡류 섭 취, 여성에게 있어 콩류, 생선류 섭취는 인지기능장애로부터 보호하는 효과가 있으며, 논란이 되고 있는 식품군들인 우유 및 유제품류 섭취와 알코올 섭취도 미주 및 유럽지역에서 각 각 위험요인, 보호요인의 관계를 이루는 것을 확인하였다. 특 히 한국에서의 해조류 섭취와 인지기능장애에 관한 메타분 석을 통해 해조류가 뇌 건강에 도움이 된다는 가설에 대한 근거를 제시하였다. 본 연구결과를 바탕으로 치매 예방 식생 활 가이드라인을 제시할 때 인지기능에 도움이 되는 식품들 의 비율은 높이고, 인지기능장애와 관계에 있는 식품군의 비 율은 줄여 각 나라의 식생활에 맞게 구성하는데 도움이 될 것이라 생각한다.

    IV. 요약 및 결론

    본 연구는 식품 섭취와 인지기능장애와의 관계를 대해 파 악하기 위해 식품 섭취량 비교, 상관분석, 승산비 등으로 효 과크기를 나타낸 개별 연구들을 종합하여 메타분석을 실시 하였다. RISS, KISS, DBPIA에서는 1998년부터 2020년 5 월까지, MEDLINE, PubMed, ScienceDirect에서는 2000년 부터 2020년까 5월까지 기준으로 검색한 결과 총 14,529편 을 수집하여 선정 및 제외 기준에 따라 총 24편의 국내외 연 구문헌을 메타분석에 포함시켰다.

    총 24편에 이용된 대상자 수는 45,115명으로 아시아, 유럽, 미대륙에서 연구가 시행되었다. 곡류, 콩류, 채소류, 어패류, 우유 및 유제품, 견과류는 인지기능장애에 작은 효과크기를 가지며, 과일류는 중정도의 효과크기를, 계란류 Cohen’s d= −0.776 (95% CI: −1.443, −0.108; p=0.023)는 인지기능장애 에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 곡류(I2=38.21%)를 제외하고 이질성이 높아 성별, 국가 및 지역별, 연구설계별 로 식품군 내 하위그룹 분석을 실시하였다. 하위그룹을 분석 한 결과 아시아인, 남녀 대상 연구에서 곡류 섭취와 인지기 능장애 간에 음의 관계를 보였고, 여성의 경우 콩류와 생선 섭취는 인지기능장애와 음의 관계가 나타났다. 해조류의 경 우 국내 연구에서 인지기능에 중정도의 효과(Cohen’s d= −0.533, 95% CI: −0.939, −0.126)로 음의 관계가 나타났다. 미주 및 유럽 거주인의 우유 및 유제품 섭취는 인지기능장애와 양의 관계를, 알코올 섭취는 인지기능장애에 음의 관계를 이루는 것을 확인하였다.

    본 연구에서 개별 식품군 섭취와 인지기능장애의 관계에 대해 분석하여 인지기능에 영향을 미치는 식품군을 확인하 였다. 또한 각 식품군 내에서 국가 및 지역별, 성별, 연구설 계별로 하위그룹을 분석한 결과 선행연구와 일치하는 경향 을 보였으며, 아직 논란의 여지가 있거나 가설 입증이 안 된 식품군이 인지기능장애에 미치는 효과를 확인하였다. 본 연 구는 각 나라의 식생활에 맞는 치매 예방 식생활 가이드라 인을 설정을 위한 객관적인 자료로 이용될 것으로 생각한다.

    감사의 글

    This work was supported by grants from Duksung Women’s University Research 2019.

    Figure

    KJFC-35-6-553_F1.gif

    Flow diagram of selection of eligible studies

    KJFC-35-6-553_F2.gif

    A: Forest plot of effect size (Cohen's d) for association between grain intake and cognitive impairment in Asian population. B: Forest plot of effect size (Cohen's d) for association between grain intake and cognitive impairment for both sexes.

    KJFC-35-6-553_F3.gif

    A: Forest plot of effect size (Cohen's d) for association between pulses intake and cognitive impairment for females. B: Forest plot of effect size (Cohen's d) for association between fish and shellfish intake and cognitive impairment for females. C: Forest plot of effect size (Cohen's d) for association between seaweed intake and cognitive impairment for both sexes.

    KJFC-35-6-553_F4.gif

    A: Forest plot of effect size (Cohen's d) for association between milk and milk products intake and cognitive impairment in American and European population. B: Forest plot of effect size (Cohen's d) for association between alcohol intake and cognitive impairment in American and European population.

    KJFC-35-6-553_F5.gif

    Funnel plot testing for publication bias.

    Table

    Characteristics of the observational studies for the systematic review and meta-analysis (n=24)

    Effect size of association between food group and cognitive impairment.

    Association between country and cognitive impairment in food group consumption

    Association between sex and cognitive impairment in food group consumption.

    Association between study design and cognitive impairment in food group consumption

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