인지기능과 영양치료 - 조희경(서울대 가정의학교실)

[안현숙]

인지기능과 영양치료  

조희경 교수 (서울의대 가정의학교실)

대부분의 사람들은 음식의 양과 질이 신체의 건강에 영향을 미친다는 사실을 잘 알고 있다. 그러나 음식이 뇌기능, 특히 기억력과 치매에 미치는 영향에 대해서 아는 사람은 많지 않다. 스테이크나 달걀 프라이, 아이스크림이 뇌의 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있고 때로는 돌이킬 수 없는 영향이 될 수도 있다. 물론 그런 영향은 수십 년이 지나야 나타난다. 건강에 좋은 음식을 먹는 습관을 유지하면 뇌의 노화와 기억력 감퇴를 막아주며 알츠하이머병의 발발도 억제한다는 증거들이 많이 발표되고 있다.

칼로리가 뇌의 건강에 중요하다

칼로리 과다로 인하여 비만이 되는 경우 당뇨병이나 고혈압에 걸릴 위험성이 높아진다. 이들 질환은 경미한 뇌졸중의 가능성을 높이고, 이러한 뇌졸중은 기억력 저하와 치매, 알츠하이머병으로 이어질 수 있다. 동물 실험 결과 칼로리 섭취를 일생 동안 계속 제한하면 수명이 놀랄 만큼 늘어나며, 칼로리 섭취를 제한하지 않은 쥐에 비해 기억을 관장하는 뇌의 수용체 부위 기능이 25%나 더 효율적이었다고 한다. 인간 역시 체중 과다나 비만인 경우 칼로리를 제한하면 뇌의 노화를 늦출 수 있다는 것은 암시하는 결과이다.

칼로리를 제한하는 실제적인 요령

* 물을 많이 마신다. 하루 적어도 6잔은 마시는 것이 좋다.
* 무엇을 먹을까를 미리 계획하라. 너무 배가 고파서 인스턴트 음식을 먹거나 과식하게 될 때까지 기다리지 말라.
* 한번에 먹는 양을 줄여라. 공복감을 피하기 위해 건강에 좋은 음식으로 간식을 하라.
* 향신료, 허브, 마늘 등 건강에 좋은 조미료를 첨가하라.
* 음식을 주문할 때 또는 요리를 할 때는 항상 양을 적게 하라.
* 밤에 간식을 하지 말라.
* 스트레스는 과식을 유발하는 주범이다. 스트레스 과식을 피하는 요령을 익힌다.
* 건강에 좋지 않은 스트레스 식품을 집이나 승용차, 사무실에서 모두 없앤다.
* 과식이 일어나기 쉬운 장소에 신선한 야채를 준비해 둔다.
* 정제된 식품을 간식으로 하지 말라. 간식은 뇌에 좋은 음식으로 한다.(블루베리, 딸기, 파워 바 등)
* 언제나 물병을 옆에 두고 스트레스를 받으면 물을 마신다.
* 스트레스 과식을 하는 장소에 ‘긴장을 풀고 몸에 좋은 음식을 먹어라’고 쓴 표어를 붙여라
* 과식을 하게 될 듯싶으면 잠깐 휴식을 취하라. 심호흡을 하고 과자나 도넛을 던져 버리고 스트레칭 체조를 하라.

좋은 지방과 나쁜 지방

휴 핸드리의 연구에 의하면 아프리카계 미국인의 치매 발생률은 나이지리아인의 3배 가까이 높았으며 고혈압, 고지혈증, 당뇨병의 발생률도 높았는데 이는 모두 혈관성 치매의 위험성을 높이는 질병이다. 나이지리아인의 치매 발생률이 낮은 주된 이유는 단백질과 지방이 적고 칼로리가 낮은 식사라는 것이 연구자들의 결론이다. 즉, 유전적인 위험요소보다는 식이를 포함한 환경적인 요소가 치매와 인지기능 저항의 더 큰 요인이라는 증거이다.

지방 섭취를 줄이는 것은 노화와 관련된 기억력 저하나 알츠하이머병의 발병 위험이 유전적으로 높은 사람들에게 특히 효과가 크다. 프리들랜드 등에 의하면 알츠하이머병의 위험이 큰 APOE-4 유전자를 가진 사람들을 식사 내용에 따라 분석한 결과 저지방식을 한 군에서는 고지방식을 한 대조군에 비해 알츠하이머병의 발병률이 더 낮았다. 그러나 APOE-4 유전형이 아닌 사람들에서는 저지방식과 알츠하이머병의 발생 억제 효과는 보이지 않았다. 또한 최근 연구에 의하면 콜레스테롤 저하제를 복용하는 경우 알츠하이머병의 발생이 70%나 줄었다고 한다.

그러나 모든 지방이 해롭고 뇌를 노화시키는 것은 아니다. 반대로 뇌를 건강하게 해 주는 지방도 있다. 식사에서 섭취되는 지방에는 콜레스테롤, 포화 지방, 단일 불포화 지방, 다가 불포화 지방의 네 가지 형태가 있다. 오메가 3와 오메가 6 지방은 다가 불포화 지방이다. 오메가 3 지방은 ‘좋은 지방’이라고 불리는데 주로 과일, 잎이 많은 채소, 생선, 생선기름, 올리브유에 많이 들어 있다. 그에 비해서 오메가 6 지방산은 ‘나쁜 지방’이라고 불리는데 육류를 포함한 동물성 식품에 들어있다. 즉, 붉은 살코기, 전지 우유, 치즈, 마가린, 마요네즈, 대부분의 정제 식품, 튀김, 야채 기름 등이 이에 해당한다. 미국 심장병 학회와 WHO에서는 오메가 3 지방산을 제대로 섭취하려면 적어도 일주일에 두 차례는 생선을 먹어야 한다고 권장하고 있다.

네덜란드에서 1300만 명을 대상으로 조사한 연구에 의하면 오메가 6 지방이 많은 음식을 먹는 군에서 인지 능력의 저하가 더 많았으며, 이탈리아 노인들을 대상으로 한 연구에서는 하루에 올리브유를 세 숟가락만 먹으면 대조군에 비해 기억력 감퇴를 방지할 수 있었다.

또한 오메가 6 지방산을 많이 섭취하면 인슐린 저항성이 커질 염려가 있으며 이로 인해 당뇨병이 발생하는 경우 인지 기능의 손상이 발생할 위험이 커진다.

오메가 3 지방산이 인지기능에 영향을 미치는 기전은 여러 가지로 가정된다. 오메가 3 지방산의 일종인 DHA는 기억 능력이 정상적으로 작동하는 데 필수적인 신경 전달물질인 아세틸콜린을 늘려준다는 연구 결과가 있다. 아세틸콜린의 섭취량이 부족하거나 혈액 내 농도가 낮으면 학습능력과 인지 기능이 떨어지게 된다. 또한 오메가 3 지방산은 항염증 효과가 있다고 생각되어 심혈관계 질환 및 뇌졸중의 위험도를 감소시킬 것으로 생각된다.

또 다른 기전으로는 신경막의 가소성을 증가시켜 뇌신경의 작용을 향상시킨다는 가설도 있다. 또한 최근 연구에서는 오메가 3 지방산이 풍부한 생선 기름이 기억력뿐만 아니라 정서 상태를 호전시켜 공격성이나 적개심을 가라앉혀 주고 항우울 작용을 한다는 결과를 보였다. 또한 뇌세포를 손상시키고 뇌의 면역 반응을 약화시키는 유해 산소에 대항하는 항산화 효과가 있다. 즉, 오메가 3 지방산이 풍부한 식사를 하는 것은 뇌뿐만 아니라 몸 전체를 건강하게 할 수 있다.

표 1. 좋은 지방과 나쁜 지방을 많이 함유한 음식들

좋은 지방(오메가 3)	나쁜 지방(오메가 6)
안초비(칠레산 멸치)	베이컨
아보카도	버터
땅콩	치즈, 크림
카놀라유	옥수수유
아마인유	도너츠
녹색 잎 채소	프렌치 프라이
청어	아이스크림
기름기 없는 살코기	마가린
고등어	마요네즈
올리브유	양파 링
연어	감자 칩
정어리	흰 설탕, 밀가루 등 정제식품
송어	스테이크
참치	해바라기유
호도	전지 우유

유해 산소와 유해 산소를 없애는 항산화 식품

유해 산소는 우리가 호흡하는 공기, 음식, 물에 모두 들어 있으며 인체 내에서 화학 반응의 결과로도 발생한다. 따라서 유해 산소는 피할 길이 없다. 유해 산소는 DNA를 손상시킴으로써 노화를 촉진시키고, 암에서 백내장, 알츠하이머병에 이르는 다양한 노인병을 가속화한다. 이러한 산화를 막기 위해서 우리 몸은 비타민 C, 비타민 E와 같은 항산화 물질을 이용한다. 마사 모리스 등의 연구에 의하면 65세 이상의 노인에서 비타민 C와 비타민 E 보충제를 복용하는 경우 평균 노인보다 알츠하이머병의 발병률이 더 낮았다. 많은 전문가들은 알츠하이머 환자에서 비타민 E를 한번에 1000단위씩 하루 두 번 복용할 것을 권장한다.

그러나 알츠하이머 환자가 아닌 사소한 기억력 장애를 위해서는 어느 정도의 용량을 복용해야 할 것인지에 대해서는 알려진 바가 없다. 또한 비타민 E는 과다 복용하게 되면 면역기능이 떨어지게 된다. 미국에서 최근 발표한 항산화 비타민의 최대 복용량은 비타민 C의 경우 하루 2000mg, 비타민 E는 천연 d알파 토코페롤의 형태로 하루 1500 단위, 합성 d 알파 토코레롤은 하루 1100 단위였다. 건강한 사람들이 두뇌 다이어트를 위해 항산화 비타민을 복용하는 경우 통상 비타민 E 400~800 단위, 비타민 C 500~1000mg 을 권장한다.

항산화제는 또한 과일과 채소에 자연 상태로 존재한다. 식품마다 유해 산소에 대항하는 능력이 다르며 이를 유해 산소 흡수 능력(ORAC)이라고 하는데 매일 ORAC 3500 단위를 섭취할 것이 권장된다. 이는 블루베리 한 컵에 해당하는데 이러한 항산화제가 많이 포함된 식품으로는 딸기, 블루베리, 브로콜리, 시금치 등이다. 또한 딸기나 블루베리는 냉동 식품의 경우에 항산화능이 신선할 때보다 오히려 5배가 더 크다.

이 외에도 토마토에는 라이코펜이라는 강력한 항산화 물질이 고농도로 함유되어 있고, 카페인을 제거하지 않은 녹차나 홍차에는 카테킨이라는 항산화 물질이 많이 함유되어 있다. 노란색의 겨자에는 커큐민이라는 항산화 물질이 들어 있으며 커큐민은 세균 감염을 방지하는 효과도 가지고 있다.

뇌를 젊게 하는 비타민과 미네랄

알츠하이머 환자에서 혈액 내 비타민 B12나 티아민, 엽산을 대량 투여하면 기억력이 좋아진다는 연구 결과가 있다. 또한 이러한 비타민들은 뇌졸중과 심장병, 순환기 질환을 예방하는 항산화 물질이다. 비타민 B12의 경우 60세 이상의 20%에서, 80세 이상의 노인의 40%에서 흡수능력이 떨어진다. 또한 혈중 비타민 B12와 비타민 C의 농도가 낮으면 불안증, 우울증이 발생할 가능성이 높다는 연구결과도 있다.

균형 잡힌 식사를 하는 사람은 보통 비타민 결핍증에 걸리지 않는다. 하지만 비타민을 불필요하게 과다 복용하면 독성에 의한 피해를 입을 수도 있다. 특히 지용성 비타민인 비타민 A, D, E, K의 경우 지방에 축적되어 수 개월간 체내에 남아있을 수 있다.

표 2. 과일과 채소의 항산화 능력

음식	항산화 능력(ORAC/100g)
자두	5770
건포도	2830
블루베리	2400
검은 딸기	2040
월귤	1750
딸기	1540
시금치	1260
싹눈 양배추	980
서양 자두	950
브로콜리	890
근대	840
아보카도	780
오렌지	750
붉은 포도	740
붉은 피망	710
체리	670
키위	600
양파	450
옥수수	400
가지	390

카페인은 좋은가 나쁜가

대부분의 성인은 커피나 차를 마신다. 따라서 카페인은 가장 흔하게 쓰이는 약이라고도 볼 수 있다. 카페인은 뇌의 건강에 좋은 영향도 미치고 나쁜 영향도 미친다. 긍정적인 면으로는 피로 회복 및 주의력을 높이고 단기 학습 및 회상 능력을 강화시킨다. 부정적인 면으로서 지속적인 카페인 복용은 과민성과 불면증, 불안 등을 야기할 수 있다. 또한 갑자기 복용을 중단하면 금단 증상이 올 수 있는데 보통 두통, 피로, 집중력 저하, 우울증 등으로 나타난다. 금단 증상은 마지막 복용으로부터 12~24시간 후에 시작하며 처음 48시간에 가장 심하게 나타난다.

당분과 뇌기능

포도당은 뇌의 주요 에너지원이다. 혈당치가 너무 떨어지면 신경 과민이 되고 기억력과 집중력이 떨어지며 새로운 정보를 학습하는 데 어려움을 겪게 된다. 반면에 혈당치가 너무 높아도 기억 및 학습 능력에 장애가 생긴다.

아침 식사는 밤 동안 공복으로 인하여 떨어진 포도당을 뇌 세포에 공급해 주어 원활한 기능을 할 수 있도록 해 준다. 초등 학생과 성인을 각각 대상으로 한 연구에서도 아침 식사를 하는 쪽이 거른 쪽보다 혈당 수치가 더 높고 기억의 회상과 전반적인 기억 능력이 더 좋은 것으로 나타났다. 반면 당뇨병이 있는 사람은 심장병과 뇌졸중의 확률이 정상인의 4배로 높을 뿐만 아니라 치매나 알츠하이머 병에 걸릴 위험도가 더 높다. 따라서 뇌가 제대로 활동하려면 당분이 일정한 수준으로 유지되고 혈당치가 급속히 변동되지 않아야 한다.

음식이 혈당 수준에 미치는 생리적인 효과를 비교하여 만든 수치가 glycemic index이다. 즉, 음식이 혈당을 높이는 정도를 0에서 100까지로 수치화한 것인데 glycemic index가 높은 음식은 HDL 콜레스테롤을 줄이고 당뇨, 인슐린 저항성, CHD의 위험도를 높인다. 또한 혈당치의 급격한 변화로 허기를 심하게 느껴서 과식과 비만을 유도한다.

따라서 glycemic index가 낮은 음식을 섭취하는 것이 HDL콜레스테롤을 높이고 식욕을 억제하며 몸의 지방을 연소하는 것을 돕는다. 또한 식초와 같이 산성 식품은 혈당이 급속이 상승하는 것을 막아 준다. 아마도 소화 과정을 늦추기 때문이라고 생각되며 레몬 주스나 식초를 음식에 추가함으로써 혈당의 급속한 상승을 막을 수 있다.

표 3. 각 식품의 혈당 지표 (glycmic index)

최소( <40)	사과 강낭콩 콩 버찌 라마 콩 탈지유 말린살구 편두 땅콩 페투치네 탈지 요구르트
낮음(40~54)	구운 콩 포도 스파게티 요리한 당근 오렌지주스 감자 칩 밀기울시리얼 오렌지 오트밀 초콜릿 바 무가당 사과주스
중간(55~70)	바나나 꿀 감자 칩 통조림옥수수 파인애플 흰 빵 현미 아이스크림 통밀 빵 크루와상 효모 빵
높음(71~84)	베이글 프렌치프라이 바닐라웨하스 콘플레이크 슈크림 프레첼 토탈 시리얼
최대( >85)	으깬 감자(인스턴트) 인스턴트 쌀 프렌치 바게트 빵

기타 인지기능과 관련된 건강기능식품들

Gingko Biloba

은행나무 잎에서 추출한 성분으로서 이 성분이 뇌세포에 작용하는 기전으로서는 뇌혈관의 혈액순환을 원활하게 하고 포스포리파제 A와 lipid peroxidase를 억제하여 세포막을 안정화 시키는 것, 항산화 효과 및 신경세포에 대한 보호작용 등이 있다고 생각되고 있다. 그러나 임상시험 결과는 일정하지 않아서 치매와 노령과 연관되는 기억력 장애를 호전시켰다는 결과가 일부 있으나, 정상 인지기능을 갖는 건강한 노인에서는 기억력 및 인지기능에 유의한 효과가 없다는 연구 결과도 있어 아직까지는 뚜렷한 효과를 기대하기는 어려운 상태이다.

부작용은 드물지만 고용량에서는 혈소판의 응고작용을 저해하기 때문에 출혈의 우려가 있다. 따라서 응고 질환 및 항응고제 치료 중인 경우에는 주의를 요한다. 용량은 통상 40~80mg을 하루 세 번 복용하며 하루 240mg까지는 안전하다는 보고가 있다. 국내에서 시판되는 상품명으로는 기넥신에프정, 타나칸, flavone, cebokan, ginkogogreen 등이 있다.

단가불포화지방산 (monounsaturated fatty acids, MUFA)

마가린이나 올리브유, 유제품에 함유되어 있으며 이러한 식품에 포함되어 있는 토코페롤 또는 폴리페놀 성분에 항산화 효과가 있다고 생각된다. 단면 조사 연구에서는 단가불포화지방산을 많이 복용하는 군에서 노령과 관련된 인지기능의 저하가 유의하게 낮았다.

Dehydroepiandrosterone (DHEA)

부신 피질에서 분비되는 일종의 호르몬으로서 노인에서 분비가 저하된다고 생각된다. 인체내에서의 작용 기전은 아직 분명하지 않으며 아마도 에스트로겐 또는 테스토스테론의 전구체로 작용할 것이라고 생각되며 신경을 흥분시키거나 보호하는 작용을 가지고 있고 뇌신경 기능을 활성화할 것이라고 생각된다. 그러나 단기 및 장기간의 연구 결과에 의하면 건강한 노인에서 DHEA를 복용하는 것이 기억력 및 인지기능을 유의하게 향상시키지는 못하였다.

포스파티딜세린(phosphatidylserine)

포스파티딜세린은 생선, 녹색잎 채소, 콩, 쌀 등에 함유되어 있는 자연 영양소로서 뇌세포의 지방 중 10%를 구성하는 성분이다. 이 물질은 기억력과 집중력을 증가시키는 신경 전달 물질을 증가시킨다는 연구 결과가 있으며 동물 실험에서는 노화에 따른 기억력 저하를 완화시켰다. 그러나 인간을 대상으로 한 연구는 6~12주 정도의 상대적으로 단기간의 연구 결과들이 대부분이기 때문에 아직까지 증거가 확실하지 않다.

권장되는 복용량은 하루 두 차례 100~150mg씩이며 수 개월간 복용한 이후에는 하루 두 차례 50mg씩으로 감량하며 부작용은 아직까지 보고되지 않고 있다.

Acetyl-L-Carnitine (ALC)

아미노산의 일종으로서 작용기전으로서는 미토콘드리아 내의 long chain fatty acid는 증가시키고 독성물질은 감소시킨다고 생각되며, acetyl coenzyme-α로 전환되어 cholinergic transmission을 촉진한다고 생각된다. 또한 세포막을 안정시키는 효과가 기대된다.

하루 2~3g의 ALC는 알츠하이머 환자에서 behavioral deterioration을 늦추었으나 기억력과 인지기능에는 유의한 효과가 없었다는 연구 결과가 있으며 다른 연구들에서도 유의한 인지기능의 향상을 보인 연구는 없었다.

현재 시판되는 상품명으로서는 엘카틴 정, 뉴렌 등이 있다.

이 외에도 인지기능을 향상시킬 것으로 생각되는 허브로서는 마늘, blue cohosh, 인삼, 고투콜라, 로즈마리 등이 있다.

뇌 건강에 좋은 음식은 그리 복잡하지 않다. 권장되는 식품은 과일과 야채가 첫 번째이고, 그 다음이 섬유질이 많은 빵과 시리얼, 곡물, 저지방 동물성 단백질(예: 닭의 살코기, 생선, 탈지 유제품) 등이다. 그리고 마늘, 고추, 아보카도, 견과류, 씨, 올리브, 허브 등을 조미료로 이용한다. 또한 이러한 음식들은 건강에 좋을 뿐 아니라 맛도 좋아야 뇌 다이어트를 평생 실천할 수 있다는 것을 염두에 두어야 한다.

인지 기능을 높이기 위한 식사의 기본요소

* 총 칼로리를 적절하게 제한하라.
* 스트레스 과식과 야간 간식을 피하라.
* 요요 다이어트는 피하라.
* 정제된 식품과 혈당 지표가 높은 탄수화물은 피하라.
* 오메가 6 지방은 피하고 오메가 3 지방이 많은 음식을 섭취하라.
* 과일과 채소, 차 등 항산화 음식을 매일 들어라. 간식으로는 딸기나 블루베리를 먹어라
* 카페인을 과다 섭취하지 말라
* 물을 많이 마셔라. 하루 6잔 이상이 좋다.
* 비타민 E, 비타민 C, 엽산을 보충하다.
* 몸에 좋고 맛도 좋은 음식을 만들어라. 허브와 마늘, 향신료를 써서 맛을 내라.

주간 - 234   2004-08-30 디지털청년의사