노인의 인지능력과 타우린 섭취와의 연관성 및 노인맞춤형 타우린 보조식품 개발과 인지능력에 대한 효과

국문 초록 (Abstract)

우리나라는 현재 고령사회로 65세 이상 노인인구가 급격하게 증가하고 있다. 뿐만 아니라 인지능력 저하나 치매와 같은 정신적 건강문제를 겪는 노인들도 함께 증가하고 있어 심각한 사회문제를 앓고 있다. 근본적인 예방법과 완벽한 치료법은 아직 없는 실정이지만 영양학적인 접근과 다양한 방면에서의 적극적인 연구가 이루어지고 있다. 2014년 국내에서는 해당동물모델의 실험연구결과로 알츠하이머 치매와 타우린의 특정연관성을 입증한 결과가 발표되기도 하였지만 실제 인간대상 임상실험을 통한 연구는 부족하다. 이에 본 연구는 노인의 인지능력 개선 또는 저하 예방을 위한 기초자료를 제공하고자 치매노인, 주관적 인지저하노인, 정상노인을 대상으로 인지능력과 타우린 섭취실태를 조사하여 연관성을 알아보고, 4주간의 타우린 식이보충을 통해 인지능력 변화를 평가하였다.
연구대상자들의 인지능력은 치매선별용 간이정신상태검사 (MMSE-DS)를 이용하여 평가하였고, 타우린 섭취실태는 현재의 타우린섭취량 (24시간 회상법 및 CAN-pro 4.0)과 과거의 타우린섭취이력 (타우린지수, 식품의 타우린 함량 점수 × 식품의 섭취빈도 점수)을 점수화하여 각각 평가하였다. 또한 4주간의 타우린 식이보충은 타우린 3 g 함유한 ‘타우린 숭늉’과 ‘타우린 푸딩’을 본 연구자가 노인맞춤형 보조식품 형태로 직접 개발 및 제조하여 대상자들에게 1일 1회씩 섭취하도록 하였고, 보충 전과 보충 4주 후에 인지능력의 변화를 조사하였다. 모든 조사는 본 연구자가 직접 실시하였고, 통계분석은 SPSS (Ver. 20.0 or 26.0) 통계프로그램을 이용하였다.
첫째, 치매노인 40명과 정상노인 37명을 대상으로 인지능력과 타우린 섭취실태를 비교평가하고 연관성을 알아보았다. 인지능력 검사의 평균 총점은 치매노인에서 18.1점으로 정상노인 21.7점보다 유의적으로 낮았다 (p<0.01). 현재의 타우린섭취량은 두 그룹에서 유의적인 차이가 없었지만, 과거의 타우린섭취이력, 즉 타우린지수는 치매노인에서 155.4점으로 정상노인 175.4점보다 유의적으로 낮았다 (p<0.01). 또한 타우린지수는 인지능력 검사의 총점, ‘시간지남력’, ‘판단 및 추상적 사고력’ 점수와 양의 상관관계가 나타났다 (p<0.05).
둘째, 주관적 인지저하노인 35명과 정상노인 91명을 대상으로 실시한 연구에서는 인지능력 검사의 평균 총점이 주관적 인지저하노인에서 24.8점으로 정상노인 26.2점보다 유의적으로 낮았으나 (p<0.05), 두 그룹 모두 인지능력이 양호한 상태라고 평가할 수 있다. 타우린섭취량과 타우린지수는 모두 두 그룹에서 유의적인 차이가 없었지만 주관적 인지저하노인에서 타우린지수가 더 낮은 경향을 보였고 (135.3점 < 145.2점, p=0.082), 특히 인지능력 검사 중 ‘시간지남력’과 ‘장소지남력’ 점수와 양의 상관관계가 나타났다 (p<0.001).
셋째, 정상노인들을 타우린관련 영양지식이 높은 그룹 (126명)과 낮은 그룹 (152명)으로 나누어 인지능력과 타우린지수를 비교평가하고 연관성을 알아보았다. 인지능력 검사의 평균 총점은 유의적인 차이가 없었고, 타우린지수는 타우린관련 영양지식이 높은 그룹에서 182.6점으로 낮은 그룹 169.9점보다 유의적으로 높았다 (p<0.01). 특히 주꾸미, 모시조개, 마른멸치, 마른새우, 고등어, 아귀, 새우를 타우린관련 영양지식이 높은 그룹에서 유의적으로 더 자주 섭취하고 있었다 (p<0.01). 또한 타우린관련 영양지식이 높을수록 타우린 함유식품을 더 자주 섭취하는 것으로 양의 상관관계가 나타났다 (p<0.01).
넷째, 정상노인들을 타우린 함유식품 섭취빈도 점수가 높은 그룹 (45명)과 낮은 그룹 (46명)으로 나누어 비교한 연구에서는 인지능력 검사의 평균 총점이 타우린 함유식품 섭취빈도 점수가 높은 그룹에서 높은 경향을 나타냈고 (p=0.097), 인지능력 검사 중 ‘시간지남력’에서는 유의적으로 높았다 (p<0.05). 타우린지수도 타우린 함유식품 섭취빈도 점수가 높은 그룹에서 유의적으로 높았다 (123.4점 < 167.4점, p<0.001).
다섯째, 타우린 식이보충을 위한 노인맞춤형 보조식품으로 ‘타우린 숭늉’과 ‘타우린 푸딩’을 직접 개발 및 제조하였다. 관능평가 결과를 바탕으로 본 연구에 사용하기로 최종 결정한 ‘타우린 숭늉’의 주재료 (1인분 기준)는 타우린 3 g, 연자육가루 10 g, 찹쌀누룽지가루 10 g, 생수 300 ml 이었으나 본 연구에서는 타우린의 보충효과만을 알아보기 위해 연자육가루를 제외하고 사용하였다. ‘타우린 푸딩’의 주재료 (1인분 기준)는 D제약회사에서 지원해준 연구용 B젤리 (타우린 3 g/봉) 1봉과 생수 100 ml이었다.
여섯째, 치매여성노인의 인지능력에 대한 타우린 보충효과를 알아보기 위한 비동등성 대조군 전후 설계에 의한 유사 실험연구를 수행하였다. 타우린 보충군 15명과 대조군 11명을 대상으로 타우린 보충군에만 ‘타우린 숭늉’을 1일 1회씩 4주간 제공하고 매일 섭취여부를 모니터링 하였다. ‘타우린 숭늉’ 보충 전 인지능력 검사의 평균 총점은 보충군과 대조군에서 유의적인 차이가 없었으나, ‘타우린 숭늉’ 보충 4주후에는 보충 전에 비해 보충군에서 유의적인 증가가 나타났다 (14.3점 → 16.7점, p<0.05). 또한 연구 대상자들 개별의 MMSE-DS 총점을 비교해본 결과에서도 ‘타우린 숭늉’ 보충 전보다 보충 4주후에 보충군에서 대부분 증가하는 경향을 확인할 수 있었다.
일곱째, 주관적 인지저하노인의 인지능력과 기억력에 대한 타우린 보충 효과를 알아보기 위한 단일집단 사전사후검사설계에 의한 실험연구를 수행하였다. 주관적 인지저하노인 26명을 대상으로 ‘타우린 푸딩’을 1일 1회씩 4주간 제공하고 매일 섭취여부를 모니터링 하였다. 이번 연구에서는 대상자들의 인지능력뿐만 아니라 기억력검사로 숫자따라외우기검사 (DST), 한국판보스톤이름대기검사 (K-BNT), 언어학습검사 (K-SVLT), 대상자들이 주관적으로 느끼는 기억력도 평가하였다. 인지능력검사의 평균 총점은 ‘타우린 푸딩’ 보충 전과 보충 4주후에서 유의적인 차이가 없었다. 기억력 검사에서는 숫자따라외우기검사 중 바로외우기 (60.6점 → 65.7점, p<0.01), 한국판보스톤이름대기 (46.5점 → 51.7점, p<0.001), 언어학습 (15.2점 → 17.8점, p<0.01)에서 유의적으로 점수가 증가하였고, 주관적으로 느끼는 기억력에서도 ‘타우린 푸딩’ 보충 4주후에 유의적으로 점수가 증가하였다 (2.6점 → 3.0점, p<0.05). 이와 같이 ‘타우린 푸딩’의 식이보충은 주관적 인지저하노인들의 기억력 일부에 긍정적인 효과를 보여주었다.
이러한 결과들을 미루어볼 때, 타우린은 노인들의 인지능력과 기억력 개선에 긍정적인 영향을 미칠 수 있고, 추후 인지능력 저하예방을 위한 노인맞춤형 보조식품 또는 건강기능식품 소재로의 가능성이 충분하다고 사료된다. 또한 타우린은 해산물과 같은 자연식품에도 다량 함유되어 있기 때문에 이러한 타우린 함유 식품들의 적절하고 올바른 섭취방법에 대한 노인대상 영양교육 및 안내, 홍보 및 지원 등 다각적 방안마련이 요구된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Korea became an aged society and the number of the elderly aged 65 or older is rapidly increasing. Besides, the number of the elderly who suffer from mental health problems such as cognitive decline and dementia is also increasing, causing serious social problems. Although there are no fundamental preventive and perfect treatments yet, there are many nutritional approaches and active research in various fields. In 2014, experimental studies of animal models showed a specific link between Alzheimer's dementia and taurine, but research through actual clinical trials on humans was insufficient. Therefore, this study aims to provide basic data for the improvement of cognitive function or the prevention of deterioration in the elderly. I investigated cognitive function and the consumption status of taurine among the elderly with dementia, subjective cognitive decline, and normal elderly to find out the connection, and the changes of cognitive function were evaluated through four weeks of dietary taurine supplementation.
The cognitive function of the study subjects were assessed using the ‘Mini-Mental State Examination-Dementia Screening (MMSE-DS)’, and the intake of taurine was assessed by comparing the current intake of taurine (24-hour recall method and CAN-pro 4.0) and the intake history of taurine (Taurine index, taurine content score of food × food intake frequency score) respectively. Besides, 'Taurine-containing Sungnyung' and 'Taurine-containing Pudding' containing 3 grams of taurine was developed in the form that the subjects could eat it once a day, and the changes of cognitive function were investigated before and after four weeks of supplementation. All surveys were conducted by the this researcher, and statistical analysis used the SPSS (Ver. 20.0 or 26.0) statistical program.
First, 40 elderly with dementia and 37 normal elderly were compared to the cognitive function and the intake of taurine and examined the connection. The average total score of cognitive function was 18.1 points for the elderly with dementia, significantly lower than the 21.7 points for the normal elderly (p<0.01). The current intake of taurine was not significantly different from the two groups, but the intake history of taurine, that is the taurine index, was 155.4 points for the elderly with dementia, significantly lower than 175.4 points for the normal elderly (p<0.01). The taurine index also showed a positive correlation with the total score of cognitive function, 'Time orientation', and 'Judgement and abstract thinking' scores (p<0.05).
Second, in the study of 35 elderly with subjective cognitive decline and 91 normal elderly, the average total score of cognitive function was 24.8 points in the elderly with subjective cognitive decline, which was significantly lower than 26.2 points for normal elderly (p<0.05) but both groups were considered to be in good cognitive function. Although there was no significant difference between the intake of taurine and the taurine index in both groups, the taurine index tended to be lower in elderly with subjective cognitive decline (135.3 points < 145.2 points, p=0.082). In addition, showed a positive correlation between scores of 'Time orientation’ and 'Place orientation' (p<0.001) in cognitive function.
Third, the normal elderly were divided into groups with high nutritional knowledge of taurine (126 elderly) and low (152 elderly), and the cognitive function and taurine index were compared and their association was evaluated. There was no significant difference in the average total score of cognitive function, and the taurine index was significantly higher than the low group's 169.9 points, with 182.6 points for the group with high taurine-related nutritional knowledge (p<0.01). In particular, it was significantly more frequently ingested in groups with high taurine-related nutritional knowledge, such as webfoot octopus, chinese cyclina, anchovy-boiled and dried, shrimp-boiled and dried, mackerel, blackmouth angler, and shrimp (p<0.01). It was also shown that the higher the taurine-related nutritional knowledge, the more frequent the intake of taurine-containing foods (p<0.01).
Fourth, the study, which compares the normal elderly with high-frequency of taurine-containing foods (45 elderly) and low group (46 elderly), showed that the average total score of the cognitive function tended to be higher in the group with high frequency of taurine-containing foods (p=0.097). The taurine index was also significantly higher in the group with high frequency of taurine-containing foods (123.4 points < 167.4 points, p<0.001).
Fifth, 'Taurine-containing Sungnyung' and 'Taurine-containing Pudding' were directly developed as an elderly-specific supplement for taurine dietary supplementation. Based on the results of the sensory evaluation, the main ingredient of 'Taurine-containing Sungnyung' was 3 g of taurine, 10 g of lotus seeds powder, 10 g of glutinous rice powder, and 300 ml of water were determined to be used, but for this study, to find out the supplemental effects of taurine, the lotus seeds powder was not used. The main ingredient of "Taurine-containing Pudding" (based on one serving) was a pack of research B-jelly (Taurine 3 g/pack) supported by D pharmaceutical company and 100 ml of bottled water.
Sixth, a experimental study was conducted by the design of an inequality control group before and after the taurine supplementation effect on cognitive function of elderly women with dementia. For 15 elderly of the taurine supplementation group and 11 control group, 'Taurine-containing Sungnyung' was provided to taurine supplementation groups once a day for four weeks, and the intake was monitored. The average total score of the cognitive function before the supplementation of 'Taurine-containing Sungnyung' was not significantly different between the supplementation group and the control group, but four weeks after the supplementation of 'Taurine-containing Sungnyung' showed a significant increase in the supplementation group (14.3 points → 16.7 points, p<0.05). Also, the comparison of individual MMSE-DS totals of the subjects showed an increase in the most of subjects in the supplementation group four weeks after the supplementation of 'Taurine-containing Sungnyung.‘
Seventh, experimental study was conducted by a single group pre-post-examination design to identify the effect of taurine supplementation on cognitive function and memory of the elderly with subjective cognitive decline. 'Taurine-containing Pudding' was provided once a day for four weeks to 26 elderly with subjective cognitive decline and daily intake was monitored. In this study, not only the cognitive function and memory test, such as the 'Digit span test (DST)', 'Korean version of the Boston Naming Test (K-BNT)', and 'Korean version-Seoul Verbal Learning Test (K-SVLT)' of the subjects, but also the memory felt subjectively were evaluated. There was no significant difference in the average total score of cognitive function before and after four weeks of supplementation for 'Taurine-containing Pudding.' The memory test showed significant increases in DST (60.6 points → 65.7 points, p<0.01), K-BNT (46.5 points → 51.7 points, p<0.001) and K-SVLT(15.2 points → 17.8 points, p<0.01), and in terms of subjective memory, the score also increased significantly after four weeks of supplementation of 'Taurine-containing Pudding.' (2.6 points → 3.0 points, p<0.05). As such, the dietary supplement of 'Taurine-containing Pudding' has shown a positive effect on some memory of the elderly with subjective cognitive decline.
Judging from these results, it is believed that taurine can have a positive effect on the cognitive function and memory improvement of the elderly and that it is possible to become an elderly-specific supplement or health-functioning material to prevent cognitive decline in the future. Taurine is also contained in a large number of natural foods such as seafood, so various measures such as nutritional education, guidance, promotion, and support for the elderly on how to properly and correctly consume these taurine-containing foods are required.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 이론적 배경 1
• 1. 노인과 고령사회 1
• 2. 노인의 인지능력 6
• 2.1. 주관적 기억력 장애 6
• 2.2. 경도인지장애 7
• 2.3. 치매 8
• 2.4. 인지능력 평가 12
• 3. 타우린 15
• 4. 연구범위 17
• Ⅱ. 노인의 인지능력과 타우린 섭취와의 연관성 18
• 1. 서론 18
• 2. 치매노인과 정상노인의 타우린 섭취실태 19
• 2.1. 연구 방법 19
• 2.1.1. 연구대상 및 기간 19
• 2.1.2. 일반사항 19
• 2.1.3. 인지능력 20
• 2.1.4. 타우린 섭취실태 20
• 2.1.5. 통계분석 21
• 2.2. 결과 및 고찰 21
• 2.2.1. 일반사항 21
• 2.2.2. 인지능력 23
• 2.2.3. 타우린 섭취실태 24
• 2.2.4. 인지능력과 타우린 섭취실태 상관관계 27
• 3. 주관적 인지저하노인과 정상노인의 타우린 섭취실태 28
• 3.1. 연구 방법 28
• 3.1.1. 연구대상 및 기간 28
• 3.1.2. 일반사항 28
• 3.1.3. 인지능력 28
• 3.1.4. 타우린 섭취실태 29
• 3.1.5. 통계분석 30
• 3.2. 결과 및 고찰 30
• 3.2.1. 일반사항 30
• 3.2.2. 인지능력 32
• 3.2.3. 타우린 섭취실태 35
• 3.2.4. 인지능력과 타우린 섭취실태 상관관계 37
• 4. 정상노인의 타우린관련 영양지식에 따른 타우린 섭취실태 38
• 4.1. 연구 방법 38
• 4.1.1. 연구대상 및 기간 38
• 4.1.2. 일반사항 39
• 4.1.3. 타우린관련 영양지식 39
• 4.1.4. 타우린 섭취실태 39
• 4.1.5. 인지능력 40
• 4.1.6. 통계분석 40
• 4.2. 결과 및 고찰 41
• 4.2.1. 일반사항 41
• 4.2.2. 타우린관련 영양지식 43
• 4.2.3. 타우린 섭취실태 45
• 4.2.4. 인지능력 47
• 4.2.5. 타우린관련 영양지식, 타우린 섭취실태, 인지능력 상관관계 49
• 5. 정상노인의 타우린 섭취빈도와 인지능력과의 관계 49
• 5.1. 연구 방법 50
• 5.1.1. 연구대상 및 기간 50
• 5.1.2. 일반사항 50
• 5.1.3. 타우린 섭취빈도 50
• 5.1.4. 인지능력 51
• 5.1.5. 통계분석 51
• 5.2. 결과 및 고찰 52
• 5.2.1. 일반사항 52
• 5.2.2. 타우린 섭취빈도 54
• 5.2.3. 인지능력 56
• 5.2.4. 타우린 섭취빈도와 인지능력 상관관계 57
• Ⅲ. 노인맞춤형 타우린 보조식품 개발 및 노인의 인지능력에 미치는 효과평가 58
• 1. 서론 58
• 2. ‘타우린 숭늉’ 개발 및 보충효과 59
• 2.1. 연구방법 59
• 2.1.1. ‘타우린 숭늉’ 개발 59
• 2.1.2. 연구대상 및 기간 64
• 2.1.3. ‘타우린 숭늉’ 제공 64
• 2.1.4. 일반사항 및 신체계측 65
• 2.1.5. 인지능력 및 뇌파 변화 65
• 2.1.6. 통계분석 66
• 2.2. 결과 및 고찰 66
• 2.2.1. 일반사항 및 신체계측 66
• 2.2.2. 인지능력 변화 68
• 2.2.3. 뇌파 변화 70
• 3. ‘타우린 푸딩’ 개발 및 보충효과 72
• 3.1. 연구방법 72
• 3.1.1. ‘타우린 푸딩’ 개발 72
• 3.1.2. 연구대상 및 기간 76
• 3.1.3. ‘타우린 푸딩’ 제공 77
• 3.1.4. 일반사항 77
• 3.1.5. 신체계측, 혈압 및 혈당 77
• 3.1.6. 인지능력 및 기억력 77
• 3.1.7. 주관적 기억력, 건강상태, 입 마름 변화 78
• 3.1.8. 통계분석 78
• 3.2 결과 및 고찰 79
• 3.2.1. 일반사항 79
• 3.2.2. 신체계측, 혈압 및 혈당 79
• 3.2.3. 인지능력 변화 82
• 3.2.4. 기억력 변화 85
• 3.2.5. 주관적 기억력, 건강상태, 입 마름 변화 87
• Ⅳ. 총괄 요약 및 제언 89
• References 97
• Abstract 112
• Appendix 118
• List of Published Papers 134
• 감사의 글 135