사람 및 동물에게 식물섬유 혹은 비섬유성 탄수화물이 소장에서 소화되지 않고, 대변 중 질소배설량을 증가시키는 것은 이전부터 알려져 있었다. 예를 들면, Sealock, R.R., Basinski, D.H. & Murlin, J.R.: J. Nutrition, 22, 589-596(1941), Mason, Ⅴ.C. & Palmer, R.M. : Proc. Nutr. Soc., 32, 82A, 83A(1973), Weber, F.L. Gastroenterology: 77, 518-523(1979) 및 Stephen, A.,M. & Cummings, J.H.: Proc, Nutr. Soc., 38, 141A(1979) 참조할 수 있다.
상기와 같은 식물섬유를 신장질환에 적용한 예로써, 일본특허공개공보 제 평2-101016호에는 식물종자의 외피로부터 얻어진 식물섬유를 유효성분으로 하는 신장질환 개선제가 개시되어 있다. 이 발명에서는, 외피로부터 얻어진 식물섬유가 신결찰에 의해 만들어진 급성 신부전 쥐의 생존 기간연장에 유효하다는 취지가 지적되어 있으나, 신결찰이라고 하는 신장장해의 급성 모델은 인간에게 만성질환의 모델로서는 부적절하고, 또한 식물섬유가 신장질환에 유효한 이유도 명확하지 않으며 다종류의 식물섬유를 획일적으로 취급하고 있으므로, 따라서 단순하게 증량해서 섭취한 경우에는 설사 등의 부작용을 나타낼 우려가 있는 등 불충분한 것이었다.
한편, 대변 중 질소의 40∼70%는 장내세균의 균체의 균체 단백질에 유래한 것이며, 장내세균은 장내에 분비된 요소를 분해해서 생성하는 암모니아를 균체 단백질의 합성에 이용하고 있는 것이 알려져 있었다 <Wrong, O.M. & Vince, A. : Proc. Nutr. Soc., 43, 77-86(1984) 을 참조>.
그러나, 이 장내세균의 균체단백질 합성의 소재로서 장내에 분비된 요소를 적극적으로 활용시켜, 이로 인한 신부전에 있어서의 혈중요소농도의 저하를 시험해 볼 일은 없었다.
실제로 행해져 있는 것은, 신부전에 대하여는 혈중요소질소(Blood Urea Nitrogen, BUN)의 상승을 막기 위해서 단백질섭취량을 제한(0.5∼0.6 g/kg체중)하는 것이 신장학회치료지침<일본 신장학회편 "신장질환의 생활지도, 식사지도 가이드라인"(동경: 동경의학사; 1998)>에서 추천되어 있다. 단백질의 섭취량을 제한하는 것에 덧붙여, 단백질의 질에 관해서는 고생물가(高生物價) 단백질(동물성 단백질, 어개류, 전란 등)에 집중하는 것이 추천되어 있다.
이 목적을 이루기 위해서, 신부전 식이를 위한 저글루텐 소맥이 추천되고 고생물가 저단백식품이 신부전용으로서 많이 개발되었다. 또한, 필수아미노산이 균형 좋게 배합된 보조 식품이나 엘리멘탈·다이어트 등이 고안, 이용되고 있다.
또한 간부전에 대해서는, 고생물가의 고단백식이가 사용되지만, 특히, 분지쇄 아미노산(발린, 로이신 및 이소로이신)이 인슐린분비를 촉진하고, 또한, 혈액 뇌관문에 관해서 트립토판과 길항하여 트립토판 유래의 뇌내 아민인 세로토닌 등의 형성을 억제해 간혼수를 예방 내지 각성시키는 것, 또한 이에 배합된 아르기닌이 요소 사이클을 활성화하는 것 등으로부터, 이들의 아미노산을 함유하는 고칼로리의 간질환용의 엘리멘탈·다이어트가 고안되고, 이용되고 있다.
그러나, 이들의 경우에는 모두 고생물가의 단백질을 공급하거나 혹은 배합설계된 양호한 농도비의 아미노산으로 구성되는 식품을 공급하는 것을 통해서 요소 내지 암모니아 등의 저분자량질소함유화합물의 공급을 줄이거나, 또는 상기 질환에 의한 증상을 개선하는 효과를 기대하는 식품 또는 경장 (經腸, enteral) 영양제인 섭취한 질소함유화합물을 통상의 주된 대사 배설 루트 이외의, 통상은 주요하지 않은 다른 루트에 의한 체외로의 배출량을 증가시켜서 혈액 요소 질소 (BUN)를 저하시킬 목적이나 기능을 이루는 것은 아니다.
따라서, 신부전에 있어서는 음식물 중의 단백질, 아미노산에 유래하여 생성하는 요소 등의 저분자량질소화합물이 신장에 잔존하는 여과 능력을 넘어 혈중에 축적함에 이르렀을 때는, 혈액투석요법에 의해 체외로 배출하게 된다.
간부전에 있어서, 혈중 암모니아농도의 감소를 가늠하기 위해서, 상기와 같은 식사에 의한 방법 외에, 장관 내에 배출되어 나오는 암모니아를 활성탄 혹은 양이온교환수지 등의 약제에 흡착, 고정시켜 분편으로서 배출, 제거하는 수단이 종종 이용된다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 식사요법에 의한 지침으로서 하기와 같이 실시되고 있다.
(1) 단백질의 양적 제한과 질적 향상:
단백질의 양적 제한과 질적 향상 저단백식으로 하여, 질소대사산물의 부하를 경감시켜, 콩팥기능의 저하를 저지하는 것. 일반적으로 저단백식(신부전: 0.6 g/kg체중/일; 간부전: 1.2∼1.5 g/kg체중/일)으로 신부전 및 간부전의 악화를 늦추는 효과가 있다. 장기에 걸친 치료를 위하여, 영양학적으로도 적절해야 하고, 필수아미노산의 밸런스를 조절할 수 있도록 단백가(Protein Score)가 높은 식품재료를 고를 필요가 있다<일본 신장학회편 "신장질환의 생활지도, 식사지도 가이드라인" (동경 : 동경의학사; 1998> 및 와타나베 메이지, 오키타 미사코 "간질환의 영양진단학. 간장병과 영양치료" (제일출판, p.53 - 68, 1992)>.
(2) 에너지를 충분히 부여한다:
에너지는 1일 35 kcal/kg이 적당하고, 1,800∼2,000 kcal이 필요하다고 여겨지고 있다<일본 신장학회편 "신장질환의 생활지도, 식사지도 가이드라인" (동경: 동경의학사; 1998) 및 와타나베 메이지, 오키타 미사코 "간질환의 영양진단학.간장병과 영양치료" (제일출판, p.53 - 68, 1992)>.
(3) 식염(NaCl)은 부종, 고혈압이 합병한 경우, 제한한다.
(4) 고칼륨혈증이 출현한 경우, 칼륨 제한을 한다.
(5) 수분섭취량은 부종경향이 생기면 식염과 함께 제한하지만, 일반적으로는 탈수에 주의한다.
일반적으로, 저단백식에서 필요한 필수아미노산의 양과 밸런스를 충족하는 것이 중요하다.
종래의 기술에 있어서는, 신부전에 대하여는 섭취하는 단백질의 양을 줄이거나, 양질의 단백질 비율을 늘려서 섭취 단백질의 질을 개선하여 총질소량을 줄이거나 또는 아미노산, 특히 양호한 조성비로 조합시킨 필수아미노산혼합물을 사용하여, 총질소량이 적은 고생물가 (高生物價)의 식품을 조제하여 투여하고 있다. 그래도 여전히, 혈중 저분자량질소함유화합물의 농도가 신장의 여과 능력을 넘는 경우에는 혈액투석요법으로 이행하지 않으면 안된다.
혈액투석은 통상 3∼4 회/주 통원을 필요로 하고, 3∼5 시간/회 치료를 받는다. 이 치료에 의한 환자의 시간적, 경제적, 정신적 부담은 크고, 사회적으로도 사적으로도 큰 손실이 된다.
혈중 저분자량질소함유화합물을 혈액투석에 의해 배설하게 하는 의료는 환자에 대하여 시간적, 경제적, 육체적, 정신적으로 큰 부담이 될 뿐만 아니라 투석 의료비는 건강 보험에 의한 의료비부담을 통해 사회에 큰 부담이 되고, 금후 점점 더 증대하는 경향에 있다.
간부전에 있어서의 혼수는 간장의 요소 사이클의 활성저하에 기인하는 것이지만, 간부전으로 인해 혈액 중에 증량되는 암모니아 역시 장관·혈액순환의 사이클에 있다. 이 암모니아를 체외로 안전하게 배설시키는 수단으로서, 활성탄이나 양이온 교환수지 등의 복용에 의해, 이들 화학물질에 흡착시켜서 대변으로 배설시키는 의약품을 사용하는 방법이 알려져 있다. 그러나, 부작용의 우려가 있는 흡착제의 대량 복약은 환자에게 큰 부담이 되고, 이러한 부담을 경감할 수 있는 해결책이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 신부전이나 간부전질환에 따른 상기의 문제점에 대한 뛰어난 해결 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
우선, 난소화성다당류에 대해 설명한다. 일반적으로, 다당류 중 전분이나 글리코겐 등은, 타액 중의 아밀라아제나 췌액 중의 아밀라아제라고 하는 소화효소에 의해 소장내에서 포도당까지 소화되어 흡수된다. 한편, 소화효소에 의해 가수분해되지 않는 셀룰로오스로 대표되는 다당류는 식물섬유(Dietary Fiber, Mipsley 1953)라고 칭해지고 있다. 그러나 대장에서의 장내상재균(腸內常在菌)의 일부인 유산균이나 비피더스균 등은 일정한 식물섬유를 동화할 수 있고, 특히 수용성의 식물섬유(펙틴이나 고무질, 올리고당, 알긴산, 키토산 등)는 동화되기 쉽다. 이러한, 대장 내의 상재균에 의해 동화되는 식물섬유를 난소화성다당이라고 칭하고 있다. 본 발명에서 사용되는 폴리덱스트로오스도 올리고당이고, 수용성식물섬유에 속하는 난소화성다당류다.
상기 난소화성다당류의 구체적인 예로서는, 사과, 딸기, 감귤류 등의 과실에 포함되는 펙틴류, 해초 유래의 알긴산, 후코이단류, 갑각류 유래의 키틴, 키토산, 아카시야 고무 등의 고무류, 구약 유래의 만난류, 한천, 글루코오스의 중합체인 폴리덱스트로오스, 혹은 옥수수, 대두, 사이리움 등의 곡물종피 유래의 수용성식물섬유 (헤미셀룰로오스), 또는 당알코올 및 그 중합체 등을 들 수 있다.
또한, 이들 중에서도 적어도 폴리덱스트로오스와 펙틴을 포함하는 조합이 적합하게 사용된다. 그때의 배합비는, 중량으로 하여 폴리덱스트로오스 100에 대하여 펙틴을 0.05∼100으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명자는 이 조합을 채용함으로써, 섭취하여도 설사 등을 일으키지 않고 혈액 요소 질소 (BUN)를 저하시키는 효과가 최대로 되는 것을 발견하고 있다. 이 이유는 확실하지 않지만, 유산균등의 장내세균에 의한 폴리덱스트로오스 및 펙틴의 이용 효율이 다르고 그 결과로써 양자의 대사 속도가 다르기 때문에, 유산균등이 보다 활발하게 활동하기 쉬워지기 때문이라고 생각된다.
상기의 물질 중 특히, 펙틴류는 사과, 감귤류의 과실로부터 용이하게 제조할 수 있고, 또 사과 쥬스, 감귤류 쥬스를 제조할 때의 부산물로서도 용이하게 공급할 수 있다. 또한 알긴산, 후코이단류는 해초로부터, 또 키틴, 키토산은 갑각류의 껍질로부터 간단한 조작에 의해 제조할 수 있다. 또한 폴리덱스트로오스는 포도당과 같은 천연물을 원료로 구연산 존재하에서 중합시켜 제조할 수 있는 것이다. 또한, 많은 종피유래의 수용성식물섬유는 시판품을 이용할 수 있다.
본 발명의 질병개선용 식품에 관해서 난소화성다당류를 주성분으로 한다는 것은 이 식품의 고형분에서 차지하는 난소화성다당류의 비율이 건물환산으로 바람직하게는 5중량%이상, 특히 약 40∼70 중량%인 것을 말한다. 70 중량%을 초과할 경우에는 점성이 높게 되고 식품으로서의 가공이 곤란해질 우려가 있다.
또한, 단백질성분을 제한한다는 것은 난소화성다당류와 더불어 섭취한 경우에 혈중요소질소를 상승시키지 않는 범위에서의 첨가를 말하고, 단백질의 함량을 동종식품의 50% 이하로 하는 것을 말한다. 구체적으로는, 단백질성분<즉, 단백질 및 그 부분 가수분해물(펩티드)>의 고형분에 차지하는 비율이 동일하게 건조물환산으로 바람직하게는 8 중량%이하, 특히 약 2 중량%이하로 하는 것을 말한다.
본 발명에 따르면, 상기의 난소화성다당류를 단독으로, 또는 몇종류를 적당한 비율로 배합한 것에, 자당, 과당, 포도당, 당알코올 등의 감미료·나한과 엑기스와 같은 천연감미료 및 구연산등에서 감미, 산미를 조정한 것, 또는, 필요하면 이것에 나트륨염, 칼륨염, 마그네슘염, 칼슘염 외에 영양상 필요한 각종의 미량금속, 예를 들면 Zn, Fe, Cu, Co, Mn, Cr, Se등을 식품첨가물로서 승인된 형태로 필요량을 더해 강화한 것, 또는, 비타민A, 비타민B류(B1, B2 , B6, B12, 니코틴산 등), 비타민C, 비타민E, 엽산 등의 비타민류, 혹은 필수지방산 또는 DHA와 같은 ω-3계 지질을 적당량 더하여 강화한 것을 원체로서 이용하고, 액상(음료), 젤리형, 크림형 등의 형태, 혹은 비스킷류, 쿠키류, 빵, 국수류, 케이크류, 아이스크림, 샤베트등의 형태로 본 발명에 따른 질병개선용 식품을 제조하여 이들을 단독으로 또 복합하여 신부전 혹은 간부전의 환자에게 공여하는 것이다.
향 및 맛(감미, 산미)은 사용 목적에 따라 사과, 레몬, 딸기, 블루베리, 귤, 오렌지, 석류나무, 라이치, 파인, 파파야, 바나나 등의 과일의 쥬스, 향료를 부과함으로써 섭취자에게 싫증나지 않도록 다양하게 제조할 수 있고, 식품으로서의 다양성을 갖게 할 수 있다.
난소화성다당류의 식사 투여가 질소 함유 저분자물질의 뇨 중 배설을 감소시키고, 투여 질소의 대부분을 대변으로 배설시킬 수 있다고 하는 사실은 돼지에 있어 실증되었다(야마모토 등, 제76회 일본양돈학회대회강연 요지. 일돈회지 (日豚會誌), 38(4), 227. 2001). 야마모토 등은 건강한 돼지에 대해 저단백질사료(질소섭취량평균 35.5 g/일)에 사과 쥬스 술지게미(건조물) 30 중량% 첨가하여 7일간 먹이로 줄 때, 뇨 중 요소배설량은 약 10분의 1로 감소하고, 상당하는 질소는 대변으로 회수되었다고 한다.
돼지에 있어서의 결과는 신부전환자에게 난소화성다당류를 포함하는 식사를 공급함으로써 혈중 질소함유저분자물질의 농도를 저하시켜서, 혈액투석으로의 이행을 늦추고 또는, 혈액투석의 회수를 줄이는 것, 또한, 간부전환자에 있어서는 혈중 암모니아농도를 줄여 간혼수를 회피시키는 수단을 공급할 가능성을 지지하고 있다. 그러나, 돼지에 있어서의 실험 목적, 난소화성다당류의 투여량으로 보아 본 발명의 질병개선용 식품이 신부전환자나 간부전환자의 질병개선에 유효하다고 시사되는 것은 아니다.
다시 말해서, 난소화성다당류를 주요성분으로 하는 본 발명의 질병개선용 식품은 음료, 크림형 식품, 젤리형 식품, 비스킷, 빵, 케이크형 혹은 크림형 과자 등 식품의 함수량이나 난소화성다당류의 종류나 첨가량에 의해 여러 가지 형태와 여러가지의 식감의 식품에 제조할 수 있다. 또한 성분을 혼합한 분체로 제공할 수도 있으므로, 이용자는 이것을 재료로서 상술의 식품을 자가제조할 수 있고, 요리의 재료로서도 쓸 수도 있다.
난소화성다당류로서 대표적인 것은 펙틴이다. 펙틴은 사과나 감귤류의 과실에 다량으로 존재하고, 그것들의 과실 쥬스 짜고 남은 찌꺼기 속에 고농도로 존재하고 있으므로 이것으로부터 추출하여 만들고, 산 또는 알칼리에 의한 탈에스테르, 정제, 건조해서 만들 수 있다. 사과 또는 감귤류의 과피, 혹은 야채로부터 추출한 산으로 탈에스테르화 한 후에 여과하고 농축한 후, 알코올로 침전시켜서 세정, 건조, 분쇄하여 제조할 수도 있다. 본 발명에 사용하는 펙틴은 정제한 펙틴 외에, 사과쥬스 짜고 남은 찌꺼기나 감귤류(귤, 오렌지, 그레이프후르츠 등) 쥬스 짜고 남은 찌꺼기도 펙틴 함유량이 높으므로, 정제 펙틴과 같은 목적으로 사용할 수 있다. 즉, 본 발명에서 말하는 펙틴에는 사과나 감귤류의 짜고 남은 찌꺼기도 포함되는 것이다. 해조류를 원료로서 같은 방법으로 제조한 알긴산류, 후코이단류, 또는 구연산 존재하에서, 포도당을 원료로서 만들어지는 폴리덱스트로오스 등이 난소화성다당류로서 사용할 수 있다. 이들 난소화성다당류도 본 발명의 효과가 도모되는 한은 정제품일 필요가 없는 것은 말할 것도 없다.
이러한 다당류는 물에 녹일 때 대량의 물을 고분자구조 속에 넣어 높은 점성을 나타내므로, 음료로 할 때에는 각 난소화성다당류의 농도는 0.5∼30 중량%로 하는 것이 바람직하고, 크림형식품으로 할 때에는 2∼30 중량%, 젤리형에서는 2∼30 중량%, 케이크류에서는 5∼60 중량%, 비스킷류의 건조식품류에서는 5∼60 중량%이 되도록 부가하여 사용할 수 있다.
신부전 또는 간부전의 환자에서는 신체기능 유지에 필수가 되는 Mg, Zn, Fe, Cu, Co, Mn, Cr, Se등의 미량금속이 섭식량의 저하, 음식물의 편식에 의해, 부족되는 것이 많으며, 또한 혈액투석치료를 행하고 있는 환자에서는 투석에 의해 체외로 손실되어 결핍되는 것이 많고, 신장성 빈혈의 원인이 되는 것도 많다.
본 발명의 질병개선용 식품에는 이들의 미량금속을 유리형,혹은 금속함유 효모(예를 들면 오리엔탈효모공업주식회사에서 제조한 "미네랄 효모")등으로서 첨가함으로써 안전하고 또한, 금속 특유의 이상한 냄새, 이상한 맛이 없도록 0.01∼5.0 중량%첨가할 수 있다. 이들 미량금속을 식품으로서 투여함으로써 환자의 결핍을 보충하는 동시에 장내세균을 활성화함으로써, 난소화성다당류를 주성분으로 하는 본 발명의 질병개선용 식품의 유용성을 더욱 높일 수 있다. 즉, 난소화성다당류의 섭취에 의해 혈중요소 및 암모니아라고 하는 저분자질소화합물 레벨이 떨어지는 것으로 식욕억제, 대사 활성의 저하 요인이 제외되어, 상기 미량금속 등의 필수영양소가 보급되므로 신체조건의 개선에 있어서 상승적인 효과를 발휘할 수 있다.
또한 장내세균, 특히 유산균류의 증식을 보조하기 위해서, 상기 식품에 유산균의 포자, 예를 들면 라크리스(ラクリス; 등록상표)(미츠이 라이프텍 주식회사에서 제조)등을 첨가해도 좋다.
본 발명은 혈중(혈관)으로부터 장관 내에 배설되는 요소 등의 저분자량질소함유화합물을 장내세균의 단백질의 합성에 이용시켜 그 균체를 대변으로서 배출시킨다고 하는 기작을 이용하여, 장관으로부터 혈중에 재흡수되는 질소량을 감소시켜, 그 결과 혈액 중의 저분자량질소함유화합물의 농도의 상승을 억제하여 저하시키는 것을 수단으로 한다. 이 목적을 달성하기 위해서는 소화효소에 따라서는 용이하게는 소화되지 않지만, 장내세균에는 용이하게 동화되고 그 에너지가 균체 단백질의 합성에 이용되는 것 같은 난소화성다당류를 처방한 식품을 투여하는 것이다.
원래, 혈중 저분자량질소함유화합물, 예를 들면, 요소, 암모니아 등은 장관내에 체액과 함께 분비되어져 재흡수됨으로써 장내액과 혈액의 사이에서 환류하고 있는 것이므로, 장내에 분비되어지는 질소 함유 저분자물질을 장내세균의 단백질 합성을 위한 질소원으로서 이용시키고 균체를 증식시켜 이것을 대변으로서 체외에 배설시키면, 질소함유화합물의 장관·혈액순환을 끊고 혈중농도를 저하시켜 통상이라면 이 화합물의 배설 때문에 신장에 걸리는 부하가 경감된다.
이러한 신장으로의 부하의 경감에 의해, 신장의 사구체의 변성이 지연되므로, 한편으로는, 혈액투석요법으로의 이행을 늦출 수 있고, 한편으로는, 혈액투석의 회수를 줄일 수 있다는 기대를 할 수 있다.
본 발명에 따른 질병개선용 식품을 신부전환자가 예를 들면, 매 식후 및/또는 식간에 정기적으로 섭취하면, 혈중 저분자량질소함유화합물의 일부는 장내세균단백질로 전환해서 대변으로서 배설되고, 혈중농도를 저감시키고, 이것에 의해 혈액투석요법으로의 이행에 저항하고, 혹은 투석 회수를 줄이는 것 등이 가능해지고, 혈액투석요법에 관한 모든 과제를 해결하고 또한, 환자의 QOL을 높일 수 있다.
또한, 야마모토 등, 제76회 일본양돈학회대회강연 요지. 일돈회지 (日豚會誌), 38(4), 227. 2001에서 공지된 바와 같이, 간부전환자가 본 발명과 같은 장내에 분비되는 암모니아를 장내세균의 균체단백질 합성에 이용시켜서 대변으로 배설시키는 생물학적인 기작을 이용한 질병개선용 식품을 예를 들어 매식 후 및/또는 식간에 섭취하면, 부작용이 없고 또한, 대량의 흡착제의 복약이라는 부담을 경감할 수 있는 해결책을 제공하게 된다.
뇨 중의 질소함유화합물, 특히, 암모니아는 뇨냄새의 성분이므로, 못일어나는 환자 또는 노인에 있어서 불감 배뇨에 의한 뇨냄새를 줄일 수 있다.
이하, 본 발명의 질병개선용 식품의 조성예를 개시하면서, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 발명의 범위는 이들의 실시예에 구속되지 않는다.
(제1실시예) 음료
하기 표 1에 원료의 조성예 및 이것에 물을 첨가하여 음료로 한 때의 음료100g당 고형분량을 나타낸다. 물의 첨가에 의해 100g의 음료(제품)로 한다.
원료 |
음료 100g당 고형분량 |
폴리덱스트로오스 |
∼20g |
펙틴 |
∼20g |
과당 |
∼5g |
구연산-Na |
∼400mg |
비타민C |
∼500mg |
비타민B1 |
∼20mg |
비타민B2 |
∼20mg |
비타민B6 |
∼2mg |
비타민B12 |
∼1mg |
니코틴산 아미드 |
∼20mg |
엽산 |
∼5mg |
원료 |
음료 100g당 고형분량 |
DHA |
∼0.5g |
글리세로인산칼슘 |
∼300mg |
MgCl2 |
∼200mg |
Fe함유 미네랄 효모 |
∼30mg |
Zn함유 미네랄 효모 |
∼50mg |
Cu함유 미네랄 효모 |
∼30mg |
Mn함유 미네랄 효모 |
∼10mg |
구약분 또는 한천 |
적당량 |
향료(사과, 감귤류 등의 향기) |
적당량 |
과일 쥬스류 또는 엑기스 |
적당량 |
식감 개선제 |
적당량 |
감미료 |
적당량 |
이것에 물을 첨가하여 100g으로 한다.
pH: 4.5∼5.5, 점도: 50~500 mPas,
색: 담황색∼담갈색, 맛: 감미+산미를 적절히 조정한다.
에너지: 30∼80 kcal/100g
미네랄 효모는 Cr, 또는 Se 함유 미네랄 효모를 적당히 더할 수 있다.
표 1의 음료는 1일의 섭취량을 예시하고 있고, 이것을 매식 후, 또는 투석 치료중, 또는 수시로 한번에 또는 수회에 나누어서 음용해도 좋다. 또한, 제2실시예 및 제3실시예에 설명하는 식품으로 조합시켜서 섭취해도 좋다. 또한 이 1일량은 예시이며 이것을 초과하여 섭취하여도 좋다. 다만, 본 발명에 따른 식품의 칼로리량은 가능한한 억제하고, 구체적으로는 1일의 섭취량을 300kcal 이하로 하는 것이 바람직하다. 특히, 당뇨병이 원인으로 투석 치료에 이르렀을 경우에는, 어디까지나 보조식에 불과한 본 발명의 식품의 칼로리량은 되도록 제한하고, 주식의 칼로리 계산에의 영향을 적게 하는 것이 중요하다.
펙틴은 사과 쥬스 짜고 남은 찌꺼기로 대용할 수 있다. 또한, 사과 과즙, 딸기, 감귤류, 그 밖의 과실에 유래하는 펙틴 또는 펙틴 함유의 식품성분으로 대체하는 것도 가능하다. 또한, 펙틴 이외에도 난소화성다당으로 분류되는 예를 들면, 아카시아 고무, 종피 유래의 헤미셀룰로오스나 해초 유래의 알긴산류, 구약 유래의 만난류로도 대체할 수도 있다. 또한, 펙틴의 일부를 치환하는 것도 가능하다.
과당은 자당, 당알코올 기타의 감미료의 단일물 또는 혼합물과 치환해도 좋다. 감미료로서 나한과 엑기스, 스테비아, 감초 엑기스 등의 천연계 감미료도 이용할 수 있다. 또한 아스테르팜 등의 인공감미료도 이용할 수 있다.
비타민류에 관해서는 결핍되기 쉬운 비타민C를 첨가하는 동시에, 혈액투석치료에 의해 손실되기 쉬운 비타민B군을 보강하고 있다. 미네랄, 특히 신체기능 유지에 필수가 되는 미량 미네랄(Fe, Zn, Cu, Mn 및 Cr, Se 등)은 식품첨가물로서 일본 후생노동부에 인가되어 있지 않으므로, 이들을 함유하는 효모를 사용하고 성인 1일의 필요량을 충족시키는 분량을 첨가하여 영양 면에도 배려하고 있다.
식감 개선을 위해, 0.1∼3g의 한천분 또는 구약분을 더해서 젤리 음료로 할 수도 있다.
이 음료를 1일 200∼300g(고형분환산) 음용할 때, 당일에 섭취하는 단백질 중 4∼8g은 장내세균단백질로 고정되어 대변으로서 배설된다. 야마모토 등, 제76회 일본양돈학회대회강연 요지. 일돈회지 (日豚會誌), 38(4), 227. 2001 참조. 즉, 균체단백질의 질소함유량에 상당하는 양의 요소 등의 저분자량질소함유화합물의 혈중농도가 내려가고, 신장으로의 부하를 개선할 수 있다.
그때의 계산식은 하기에 의해 부여된다.
즉, 장내세균이 장내에 분비되는 요소 등 저분자량질소함유화합물을 질소원으로 하고 난소화성다당류를 동화함으로써 에너지를 얻고 균체단백질을 합성할 때에는, 하기의 관계를 실험적으로 증명할 수 있다. 야마모토 등, 제76회 일본양돈학회대회강연 요지. 일돈회지 (日豚會誌), 38(4), 227. 2001 참조.
(a) 난소화성다당류의 총 에너지 함량을 일반적으로 3.6 kcal/g이라고 하고, 그 50%가 균체에 이용된다고 할 때, 난소화성다당류(A g)가 균체에 이용되는 에너지는, A g × 3.6 kcal/g × O.5 = 1.8 × A kcal이다.
(b) 한편, 균체단백질의 합성에 요하는 에너지는 일반적으로 5.66 kcal/g 단백질이 되고 장내세균에 의한 에너지의 이용 효율을 44%로 할 때, B g의 균체단백질의 합성에는 B g × 5.66 kcal × 0.44 = 12.8 × B kcal이 필요하게 된다. 따라서, A g의 난소화성다당을 경구투여 할 때 합성되는 균체단백질(B g)의 개략의 양은 1.8 × A/12.8로 부여되게 된다.
(c) 이 실험식을 적용하면, 제1실시예의 음료 300 g/일 섭취할 때, 난소화성다당류의 섭취량(A)은 30∼60g이 되므로 그때에 합성되는 균체단백질량 (B)은 4.2∼8.4g이 된다.
신증(腎症) 환자(체중 50kg)에 있어서, 단백질 섭취량을 30 g/일(0.6 g/kg체중)로 할 때, 표 1에 나타낸 음료를 고형분환산으로 300 g/일을 섭취할 때에는, 이 환자에 대하여 4∼17%의 단백질 섭취량을 줄인 것과 같은 효과를 가지게 된다.
(제2실시예) 젤리형 식품
하기 표 2에 젤리형 식품 원료 일부의 조성예를 나타낸다.
원료 |
배합량 |
사과 쥬스 짜고 남은 찌꺼기 |
3∼20g |
펙틴 |
1∼10g |
폴리덱스트로오스 |
10∼20g |
구약 만난 또는 한천 |
0.1∼2g |
물을 첨가하여 60∼105g으로 한다.
과당, 구연산, 구연산 나트륨, 비타민C, 비타민B류(B1, B2, B6, 니코틴산 아미드, B12), 미량금속 및 미네랄 효모에 관해서는, 음료의 경우(전 실시예)도 젤리형 식품의 경우(본 실시예)도 기본적으로는 같으므로, 젤리형 식품원료조성은 표 2에 나타낸 3종의 원료에 표 1에 나타낸 과당 이하의 원료를 첨가함으로써 완성된다. 이들 원료에 물을 첨가하여 전량이 60∼105g이 되도록 함수량을 조절한다.
이러한 원료조성에 의해 제조되는 젤리형 식품은 적당한 사이즈, 예를 들면 20g, 25g, 35g 들이 용기에 밀봉되고 멸균되어 있다. 이들보다도 큰 용기여도 지장은 없다.
이러한 젤리형 식품(20 g들이/개, 25 g들이/개, 또는 35 g들이/개)을 매식 후, 투석 시행 중 또는 수시로 먹을 수 있다. 만약, 이 식품을 1회에 1개씩, 1일에 3회 섭취했을 때에는, 난소화성다당류의 섭취량은 대략 25 g/일(20 g들이/개)∼40 g/일(35 g들이/개)이 되고, 당일의 식사 중 단백질 중, 3.5 g/일(20 g들이/개)∼6.3 g/일(35g 들이/개)이 장내세균단백질로 고정되어서 대변 중에 배설되게 된다.
단백질 섭취량 (또는 질소량)이 날이 감에 따라 다소 변동한다고 하여도 그 양은 체외에 배설되는 총질소량과 같다. 난소화성다당류의 식품섭취는 질소배설의 주요한 루트, 즉 신장을 경유하는 배뇨 및 대장을 경유하는 대변의 루트 중, 대변중으로의 배설의 비율을 높임으로써, 신장에서의 부담을 경감하는 것을 목적으로 하고 있고, 아울러 장내에 분비되는 요소 등 질소함유화합물을 효과적으로 해독, 제거하려고하는 것이다.
다시 말해서, 간부전에서는 장내에 분비되는 암모니아에 의해 설사 등의 소화관장장애가 생기기 쉽고 환자에게 고통을 주는데, 이 증상도 개선할 수 있다.
(제3실시예) 비스킷, 쿠키형 식품
난소화성다당류를 주성분으로 하여, 쿠키, 비스킷, 빵 또는 전병과 같은 건조 내지 반건조 형태의 식품을 제조할 수 있다. 하기 표 3에 그 원료의 조성예를 나타낸다.
원료 |
%(건조 중량) |
폴리덱스트로오스 |
5∼25% |
사과 쥬스 짜고 남은 찌꺼기 |
10~40% |
펙틴 |
3∼15% |
셀룰로오스·화이버 |
5∼10% |
올리고당 |
15~30% |
전분(저글루텐 소맥분) |
5∼20% |
버터(또는 쇼트닝) |
10~20% |
기타(*) |
1~10% |
(*)감미료, 향료, 비타민류, 미네랄류 1~10%는 실시예 1 및 2에 준한다.
난소화성다당류로서, 사과 쥬스 짜고 남은 찌꺼기 외에 아카시야 고무나, 사이리움, 대두, 옥수수 등 곡물종피 유래의 수용성 난소화성다당도 이용할 수 있다. 유산균유포자제제 <예를 들면 라크로스(ラクロス; 등록상표)>를 첨가하여도 좋다.
셀룰로오스·화이버는, 예를 들면 솔카플록 300FCC <다니스코재팬(주)>와 같은 미세분 셀룰로오스를 사용한다.
전분은 단백질 함량이 적은 감자전분, 옥수수전분, 칡전분, 저글루텐 소맥분등이 바람직하다. 박력 소맥분을 전분의 첨가량의 범위 내에서 사용하는 것도 허용된다. 또한, 표 3에 나타나 있는 바와 같은 조성물을 소성하여 비스킷 또는 쿠키를 제조하는데 있어서는 사과 쥬스 짜고 남은 찌꺼기는 높은 펙틴 함량 때문에 형성할 때에 점성이 높은 진흙모양이 되므로, 이를 폴리덱스트로오스, 펙틴으로 강화될 때에는 소성은 한층 곤란하게 되고, 소성품은 단단하여 식용에는 적합하지 않다. 소맥분을 20%이상 첨가하는 것은 이 물성개량 때문이고, 소맥분 유래의 단백질 글루텐의 불가피한 혼입을 방지하고 단백질성분을 소정량 이하까지 제한하기 위해서, 상기의 예에서는 저글루텐 소맥분을 사용하고 있다.
쿠키와 비스킷의 조성에 관해서는, 비스킷 쪽이 쿠키보다도 버터(또는 쇼트닝)의 함량이 적고, 15% 이하가 된다. 또한, 쿠키 및 비스킷의 원료로서 중조 및 구연산, 또는 구연산 소다를 혼입하여 제품의 경화를 방지하고, 식감을 향상할 수 있다. 또한, 쿠키 및 비스킷의 소성에 있어서, 통상의 소성장치를 사용하는 것도 가능하지만, 마이크로파에 의한 가열, 소성을 실시하면, 물로 갠 조성물 중의 수분이 내부로부터도 기화하고 작은 구멍을 만든 채 소성되므로, 제품에 기포가 발생해 식감의 향상에 도움이 되므로 바람직하다.
또한, 버터, 쇼트닝은 식용유지이며, 대부분은 상온에서 고형의 유지이다. 버터, 쇼트닝에는 올레인산, 팔미틴산, 리놀산, 리놀렌산, 그 밖에 탄소수 12, 14개의 지방산도 함유하고 있어도 좋다. 또한 이들에 대하여 DHA와 같은 다가 불포화지방산을 첨가하고 신장장애, 간장애 때문에 영향을 받기 쉬운 중추신경계의 보호를 도모할 수도 있다.
이렇게 하여 제조되는 쿠키, 비스킷에 의해, 단백질 함량 0.1∼4 g/일일량을 달성할 수 있다. 또한, 이 식품에 의해 환자에게 이용 가능한 칼로리는 400 kcal/일 이하이기 때문에, 환자의 식사요법의 스케줄(1,800∼2,000 kcal/일)에 큰 영향을 주지않고 대량의 난소화성다당의 섭취가 가능하게 되고, 혈중요소 또는 암모니아의 레벨을 저감시켜 신증, 간부전의 증상에 대하여 상승적으로 유효성을 발휘할 수 있다.
예를 들면, 이러한 조성으로 제조된 식품 (예를 들어, 쿠키) 10개 중 매일 6개를 섭취했을 때에는, 난소화성다당류의 섭취량은 거의 30∼50g이 되고, 이에 의해 식사 단백질의 4∼6g이 대변루트로 바이패스되게 된다.
제1, 제2 및 제3실시예에 나타낸 음료, 젤리, 쿠키 등의 식품은 단독으로도 조합시켜도 섭취할 수 있으므로, 식사 유래의 질소성분을 뇨 이외에 대변의 형태로 상당량을 배설할 수 있다. 본 발명의 질병개선용 식품을 질병 식이를 포함하는 일반적인 식사와 병용하고 섭취하면, 보다 용이하고 보다 현저한 상승적 효과를 올릴 수 있다.
예를 들면, 음료(고형분으로서) 100g, 젤리(25 g들이) 2개, 그리고 쿠키형 식품 6개를 1일에 몇 번으로 나누어서 혼합 섭취할 때, 그들에 의한 균체 단백질 합성량은 10∼15g에 달하고, 그것과 같은 양의 식사 단백질량 상당의 저분자량질소함유화합물이 배뇨 루트가 아니라 배변 루트에 의해 배설되는 결과가 된다.
(제4실시예) 기타의 식품형태
빵, 국수류에 난소화성다당류를 5∼30 중량% 혼입시키고, 그에 상당하는 양의 소맥분 등 전분을 줄인 식품가공도 가능하다. 이 경우에는 신부전환자의 체중에 있어서의 단백질의 1일당 섭취량을 0.6 g/kg 이하 또는 1.2∼1.5 g/kg의 범위 내에 거둘 수 있도록 원료인 소맥분, 곡물전분 중의 단백질함유량에 기초하여 첨가량을 설계한다.
아이스크림, 샤베트 등의 빙과나 과자류의 원료로서 난소화성다당류를 이용할 수도 있다. 난소화성다당류의 폴리덱스트로오스는 5∼20 중량% 첨가해도 좋다. 폴리덱스트로오스는 옅은 감미를 가지므로 과자류에는 적합하다. 또한, 사과나 딸기, 감귤류 유래의 펙틴을 1∼5% 첨가함으로써 감미를 증강할 수 있다. 이들 식품의 주요부분을 이루는 우유, 계란 또는 그것에 유래하는 단백질성분의 양은 상기와 같이 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 제한할 것이 요구된다. 이것에는 식품 중의 단백질 중 20∼70 중량%를 두부 응고시에 생기는 웃물을 농축하여 얻어지는 유화 대두에 대두 또는 난황 레시틴을 5∼30 중량% 첨가해 균질화 한 것으로 대체할 수 있다. 또한, 우유 또는 계란 유래의 단백질은 유화 대두에 대두 혹은 계란 유래의 레시틴을 첨가하고, 물과의 친화성을 높인 소재로도 대체할 수 있다. 이렇게 섭취 단백질을 제한함으로써, 난소화성다당류와의 상승 효과가 발휘되고, 본 발명의 목적달성에 기여할 수 있다.
(제5실시예) 제1질병개선시험
자원자인 건강한 남자 4명 및 여자 4명 합계 8명에게, 제2실시예에 의한 젤리형 식품 3개(각 25g), 및 제3실시예에 의한 쿠키형 식품 6 개/일을 매식 후에 혼합 섭취시켰다. 난소화성다당류의 총량은 평균하여 80 g/일이 되었다. 1일 단백질 섭취량을 0.6 g/kg체중으로 하였다.
피험자는 남녀 각각 2군으로 나누고, 교차법에 의해 실시하였다. 즉, 대조식으로 시작한 남녀 각 2명은 5일째에는 시험식기간에 들어가고, 4일간 계속하였다. 시험식으로부터 시작한 남녀 각 2명은, 5일째부터 4일간 대조식을 섭취시켰다.
피험자에는 본시험의 목적을 설명하고, 공급식품의 조성, 안전성을 설명하여 문서에 의해 승낙을 얻었다.
이른 아침 공복시에 채혈하여 혈액 요소 질소 (BUN)를 측정하고, 매일 전뇨를 채취하여 뇨 중 질소배설량을 측정하였다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다.
|
BUN |
질소량/전뇨/일 |
대조구: |
20.8±8.3mg/dl |
12.3±4.5g/일 |
시험구: |
14.5±6.5mg/dI |
8.1±2.9g/일 |
상기 표 4에 나타난 대로, 뇨에의 질소배설량은 34% 감소하고, 혈액 요소 질소 (BUN)는 30% 개선되었다.
(제6실시예) 제2질병개선시험
제2실시예에 의한 젤리형 식품 25 g/개를 매일 3개, 및 제3실시예의 쿠키형 식품 6개를 매일 2∼3회에 나누어, 혼합 섭취하고, 대변중에의 질소의 배설량, 혈중 혈액 요소 질소 (BUN) 및 뇨 중 요소, 암모니아 양에의 영향을 검토하였다.
피험자는 혈액투석치료에는 이르지는 않지만, 혈액 요소 질소 (BUN)가 높고 신장비호식을 상용하고 있는 신부전환자 중 연구 목적, 공급식품, 검토 계획에 대해서 문서로 설명하고, 협력의사를 문장으로 확인할 수 있었던 5명을 뽑았다. 환자로부터는 매일 일정 시각에 채혈하여 혈액 요소 질소 (BUN)를 측정하고, 매일 전뇨를 채취해 요소, 암모니아 양을 측정했다. 대변은 시험 기간 동안 7일, 8일, 9일째의 전량을 채취하여, 총 질소량을 측정했다. 한편, 7일, 8일, 9일의 식사는 같은 메뉴를 준비하고, 그 전질소량을 측정하고, 섭취 질소량을 산출하였다. 결과를 하기 표 5에 나타낸다.
(1)대변
시험기간 |
비투여의 대조기간 |
투여기간 |
경과일수 |
7일 |
8일 |
9일 |
7일 |
8일 |
9일 |
대변량 (g/일) |
95.2 ±32.8 |
98.5 ±29.1 |
103.8 ±43.7 |
93.7 ±28.3 |
102.9 ±40.2 |
126.1 ±53.2 |
총질소량 (g/일) |
1.9 ±0.45 |
2.0 ±0.21 |
2.1 ±0.28 |
2.50 ±0.50 |
2.62 ±0.45 |
2.80 ±0.23 |
(2)혈액 및 뇨
시험기간 |
비투여의 대조기간 |
투여기간 |
경과일수 |
1일 |
4일 |
7일 |
10일 |
14일 |
2일 |
4일 |
7일 |
10일 |
14일 |
혈액 |
BUN mg/dl |
35.3 |
36.2 |
33.7 |
34.6 |
34.8 |
30.8 |
28.3 |
26.1 |
25.3 |
24.8 |
요 |
요량 L/일 |
1.51 |
1.39 |
1.46 |
1.53 |
1.48 |
1.43 |
1.56 |
1.38 |
1.52 |
1.48 |
총질소량 g/일 |
3.7 |
3.9 |
3.9 |
3.4 |
3.6 |
3.2 |
2.8 |
2.8 |
2.4 |
2.6 |
표 5에 나타낸 결과보다, 시험구에서는 공시(供試) 샘플의 투여에 의해, 투여 9일째의 대변량 및 대변에의 배설 질소량이 증가하는 것이 인정되었다. 또한, 날이 감에 따라 혈액 요소 질소 (BUN)는 20% 저하하고, 뇨 중 배설 총질소량은 30∼60% 개선되었다.
(제7실시예) 제3질병개선시험
피험자로서 주3회 투석하고 있는 환자를 뽑고, 제6실시예와 같이, 연구 목적, 공급식품, 검토 계획에 대해서 문서로 설명하고, 협력의 의사를 문서로 확인할 수 있었던 5명을 선정하고, 제6실시예에서 공급한 식품을 동량 섭취하고, 대변 중에의 질소의 총배설량 및 혈액 요소 질소 (BUN)에의 영향을 검토하였다. 결과를 하기 표 6에 나타낸다.
시험기간 |
비투여의 대조기간 |
투여기간 |
경과일수 |
7일 |
8일 |
9일 |
7일 |
8일 |
9일 |
대변량 (g/일) |
75.8 ±22.8 |
81.3 ±29.1 |
78.8 ±43.7 |
73.7 ±22.3 |
82.9 ±30.2 |
86.1 ±53.2 |
총질소량 (g/일) |
1.30 ±12 |
1.43 ±23 |
1.35 ±18 |
1.49 ±29 |
1.62 ±26 |
1.57 ±35 |
BUN mg/dl |
48.5 |
53.2 |
46.6 |
34.8 |
37.3 |
32.4 |
표 6에 나타낸 결과로부터, 시험구에서는 공시(供試) 샘플의 투여에 의해, 투여 9일째의 대변량 및 대변에의 배설 질소량이 증가하는 것이 인정되었다. 또한, 투여 9일째의 혈액 요소 질소 (BUN)는 약 30%저하하고 개선이 인정되었다.