식용곤충 ‘고소애’, 항암 치료 환자 단백질 섭취율 20% 증가

▲ 고소애 영양성분

농촌진흥청은 강남세브란스병원(박준성 교수 연구팀)과 함께 식용곤충 ‘고소애(갈색거저리 애벌레)’를 8주간 섭취한 췌담도암/간암 항암 치료 중 환자의 단백질 섭취율이 20% 증가하는 등 영양지표 개선에 효과가 있음을 확인했다.

항암제는 암세포뿐만 아니라 건강한 세포에도 손상을 줘 충분한 영양을 섭취해 세포 재생을 도와야 한다. 또한, 항암 치료 시 식욕 부진, 오심, 구토 등 부작용으로 영양 불량이 발생할 수 있어 이를 최소화하고 항암 치료 성공률을 높이기 위해서는 필요한 열량과 단백질을 충분히 공급해줘야 한다.

고소애는 갈색거저리 애벌레를 일컫는 애칭으로 2016년 식품 원료로 등록돼 다양한 식품에 이용되는 식용곤충이다. 영양성분은 단백질 51%, 지방 30%, 탄수화물 14%로 단백질 함량이 높고, 건강에 좋은 불포화지방산의 비중 또한 75% 이상으로 높아 양질의 단백질 공급원으로써 대체 식량자원으로 주목받고 있다.

▲ 항암 치료를 받는 췌담도 및 간 질환 환자들의 영양 섭취량

이번 임상 연구는 항암 치료를 받는 췌담도암/간암 환자를 대상으로 고소애의 장기 복용에 따른 항암 치료 순응도와 영양지표 개선 효과를 확인하기 위해 진행됐다.

항암 치료를 받는 췌담도암/간암 환자 44명을 대상으로 항암 치료가 시작되는 날부터 8주간 진행됐으며, 연구가 완료된 44명의 임상 연구 결과를 분석했다.

고소애는 환자들의 섭취 순응도를 높일 수 있도록 제품의 제형과 맛 등을 개선해 셰이크 형태로 개발했으며, 셰이크를 하루 1포(30g) 섭취하면 단백질 약 13g을 보충할 수 있도록 설계했다.

고소애 셰이크 섭취군 20명과 곡물 셰이크를 섭취한 대조군 24명을 대상으로 영양소 섭취량 조사, 체성분(위상각, 제지방량, 근육량, 골격근량 등)을 측정한 결과, 고소애 셰이크 섭취 군은 대조군보다 평균 열량 섭취율과 단백질 섭취율이 증가했는데 특히 평균 단백질 섭취율은 대조군보다 20% 높았다.

* 평균 열량 섭취율(%) = 열량 요구량 대비 열량 섭취량의 비율
* 평균 단백질 섭취율(%) = 단백질 요구량 대비 단백질 섭취량의 비율
(ESPEN 지침에 근거해 열량 요구량은 표준 체중을 기준으로 30kcal/kg, 단백질 요구량은 1.2g/kg로 계산)

▲ 항암 치료를 받는 췌담도 및 간 질환 환자에서 제품 복용 후 영양지표 개선

또한, 환자 영양 상태를 나타내는 지표 중 건강한 세포막 상태를 반영하는 위상각 변화량에서 고소애 셰이크 섭취군이 대조군보다 약 10% 증가했다. 제지방량, 근육량, 골격근량 변화도 대조군보다 약 2% 증가했으나 통계적 유의성은 없었다.

* 위상각(Phase angle): 세포의 건강도(세포막의 구조적 완성도 및 기능)를 나타내는 지표
* 제지방량: 몸 전체 체중에서 체지방량을 제외한 것으로 근육 등 비중을 나타내는 지표

암 환자에서 위상각은 질환의 심각성, 영양 불량 정도 간의 강한 연관성을 보여주는 지표로, 양질의 단백질 섭취는 세포막 손상을 줄여 위상각 증가뿐만 아니라, 근육 기능 향상, 영양 불량 개선 등에 효과적이다.

고소애 셰이크 섭취 군은 항암 치료 기간에 절대 호중구 수의 변화량이 거의 없는 반면, 곡물 셰이크 섭취 군은 절대 호중구 수가 감소하는 경향을 보였다. 절대 호중구 수(Absolute neutrophil count, ANC)는 백혈구의 한 종류로, 체내 방어의 가장 중요한 역할을 하는데, 항암제와 같은 암 치료로 감소하며 절대 호중구 수가 낮으면 감염 위험성이 높아진다.

이번 연구 결과, 고소애는 셰이크 형태로 만들어 요리하지 않고 간편하게 섭취할 수 있고 적은 양으로도 단백질과 불포화지방산 등 필요 영양성분을 충분히 섭취할 수 있어 환자의 회복과 영양지표 개선은 물론 항암제 부작용 경감에 효과가 있는 것으로 확인됐다.

농촌진흥청과 강남세브란스병원은 앞선 연구를 통해 영양소가 풍부한 고소애로 52종의 환자식 메뉴를 개발한 바 있으며, 고소애를 한식, 양식, 간식 등에 다양하게 활용할 수 있음을 확인했다.

또한, 고소애의 효능을 연구해 항치매, 항염증, 모발 성장 촉진, 항비만, 항당뇨 등에 효과가 있음을 확인했으며, 2019년에는 강남세브란스병원 박준성 교수 연구팀과 함께 췌담도/간 질환 수술 후 환자에게 2개월간 고소애 분말을 섭취시킨 결과, 고소애가 면역력 개선에 효과적임을 밝혔다.

농촌진흥청은 앞으로 다른 질병에도 고소애를 적용해 식용곤충 섭취의 유효성을 과학적으로 입증해 나갈 계획이다. 또한, 환자가 쉽게 섭취할 수 있도록 제품의 제형과 맛, 복용 방법 등도 개선해 나갈 예정이다.

강남세브란스병원 박준성 교수는 “항암 치료 중인 환자들이 고소애를 섭취함으로써 영양지표가 개선되고 항암제 부작용인 백혈구 저하가 줄어드는 것을 확인했다.”라며, “고소애 섭취에 따른 부작용 또한 나타나지 않아 항암이 중단된 예는 없었다.”라고 말했다.

농촌진흥청 농업생물부 이승돈 부장은 “고소애가 영양 공급이 어려운 환자의 영양 상태를 개선하는 데 효과가 있는 것으로 밝혀져 앞으로 국민건강 증진에 이바지할 수 있을 것으로 기대한다.”라고 밝혔다. “또한, 다양한 환자식, 건강기능식품 등에 식용곤충을 활용해 곤충 농가 소득 증대와 관련 산업 확대를 도울 수 있을 것으로 예상한다.”라고 말했다.

■ 묻고 답하기

▶ 1 식용곤충류 중에서 고소애(갈색거저리 애벌레)를 선택한 이유는?

고소애(갈색거저리 애벌레)는 단백질 함량이 높으며 다량의 불포화지방산을 함유하고 있을 뿐만 아니라 영양 측면에서 무기질 및 비타민, 식이섬유 함량도 높아 충분한 영양적 가치가 있음을 확인하여 식품으로 이용하고 있습니다. 또한, 필수아미노산 조성도 좋습니다.

고소애는 식품으로 섭취 시, 특유의 냄새와 맛이 다른 식용곤충에 비해 적은 편이고, 식품으로 가공 시에도 수율이 높아서 경제성에서도 유리합니다. 이러한 이유로 일반적으로 영양학적, 경제적 접근성이 좋은 식용곤충으로 판단되어 선택하였습니다.

▶ 2 고소애가 아닌 식품(예. 어육류 등)을 통한 단백질 섭취는 연구 결과에 영향을 미치지 않는가?

항암 치료 동안 영양 불량 예방 및 골격근량 유지 등을 위해서는 필수아미노산이 골고루 함유된 양질의 단백질 식품의 섭취가 매우 중요합니다. 양질의 단백질 식품은 주로 어․육류 식품인데, 회복기 환자들에게 섭취나 소화 등의 문제가 있고, 생으로 먹을 수 없어 반드시 요리가 필요합니다.

고소애는 양질의 단백질뿐 아니라 불포화지방산의 함유량이 높은 식품으로 본 연구 결과, 고소애를 섭취한 실험군이 곡물 셰이크를 섭취한 대조군보다 단백질 요구량 대비 섭취율이 유의하게 더 높았습니다. 또한, 지방의 섭취량도 많았습니다. 이는 고소애의 영양성분의 특성이 반영된 결과로 생각됩니다.

▶ 3 고소애 섭취 및 2달 동안 장기간 섭취에 있어 환자들의 순응도는? 부작용(예. 알레르기 반응)은 없었는가?

연구에 참여했다가 항암 치료 부작용에 따른 메스꺼움, 식욕 저하 등의 개인의 기호적인 이유로 참여를 포기한 환자도 있으나 연구를 종료한 환자들의 경우, 고소애 셰이크를 물이나 유제품, 음료 등과 함께 섭취하면서 좋은 순응도를 보였습니다.

연구 전에 갑각류에 알레르기가 있는 환자는 제외하고 등록하였으며, 연구 기간 알레르기 반응이 나타난 환자와 고소애 섭취로 인한 다른 부작용이 발생한 환자는 없었습니다.

▶ 4 고소애 복용 제품량을 30g/일로 정한 이유? 입원 기간에는 섭취량이 통제될 수 있지만, 퇴원 후 섭취할 때 하루 30g 이상 섭취했을 때 괜찮은가?

항암 치료 환자의 회복을 위해서 단백질 요구량이 증가합니다. 환자가 적절한 양의 식사를 한다는 전제하에 어육류 식품으로 일일 약 40~50g의 단백질(육류의 경우 200~250g)을 섭취하도록 권장합니다.

30g의 고소애 셰이크를 통해 단백질 13g 정도를 섭취할 수 있습니다. 과다 복용에 대한 문제까지 고려하여 최대한 안전한 양으로 계획하였으며, 앞으로 적정 복용량에 관한 연구는 더 심도 있게 진행해야 할 것으로 생각됩니다.

▶ 5 분말 형태로 제공을 하는데, 물이나 음료 외에 요리에 추가 해서 먹어도 되는가? 조리 시 발생하는 문제점은 없는가?

본 연구진은 앞서 고소애를 이용한 52종의 환자식 메뉴(암, 위장관질환, 연하곤란, 케톤식, 수술 후 환자들을 위한 고단백 메뉴)를 개발하였으며, 한식, 양식, 중식, 간식 등 일반식 메뉴에 다양하게 활용할 수 있음을 확인했습니다.

고소애는 특유의 맛과 색이 있어, 색과 향이 진한 메뉴에 적용되면 일반 메뉴와 구별이 되지 않습니다만, 요리가 어려운 경우, 우유, 요구르트, 계피차, 코코아, 아로니아 음료 등에 타서 먹으면 쉽게 양질의 단백질 섭취가 가능한 장점이 있습니다.

▶ 6 고소애 섭취에 따른 위상각 변화량 증가 및 영양지표 향상이 항암 치료 환자에게 미치는 영향은?

위상각(Phase angle)은 수치가 높을수록 더 많은 세포질과 세포막의 온전성, 세포 건강을 보여주는 지표로, 환자군에서 영양 상태를 알 수 있는 좋은 지표입니다. 여러 연구 결과, 위상각 수치의 감소는 영양 상태뿐만 아니라 심각한 합병증의 위험 예측요인으로 고려됩니다.

건강한 세포에 필요한 영양소는 단백질과 필수 지방산입니다. 여러 연구 결과, 고단백질 및 불포화지방산 섭취는 세포막 손상을 감소시키고, 위상각이 증가함을 확인할 수 있었습니다.
또한, 항암 치료를 받는 환자들에서 섭취량 저하 등의 항암 치료 부작용으로 인해 체중뿐만 아니라 근육량 및 골격근량 등의 감소가 발생합니다. 이를 예방하기 위해서는 영양 불량 위험이 있는 암 환자에게 충분한 열량 및 고단백질 섭취를 권장합니다.

따라서, 양질의 영양소 함량이 높은 고소애의 장기 복용으로 영양 불량 위험이 큰 항암 치료 환자들의 영양 상태를 개선하는 데 효과적일 것으로 판단됩니다.

▶ 7 항암 치료가 절대 호중구 수(ANC) 변화에 미치는 영향은?

절대 호중구 수(Absolute neutrophil count, ANC)는 백혈구의 한 종류로, 체내 방어의 가장 중요한 역할을 하며 감염, 염증 등에서 변화할 수 있습니다. 절대 호중구 수가 낮으면 감염 위험성이 높아지며, 항암제와 같은 암 치료로 인해 감소하기도 합니다.

▶ 8 앞으로 연구계획은?
본 연구는 항암 치료 환자를 대상으로 식용곤충의 영양 효과를 알아보는 최초의 임상 연구입니다. 이것을 근거로 대상 환자의 질병군을 확대하고, 타 의료기관과의 대규모 다기관 연구 등 다양한 연구를 통하여 식품 곤충 섭취의 유효성을 입증할 확고한 근거를 마련하고자 합니다.

또한, 환자의 복용 편의성을 극대화하기 위하여 제품의 제형, 맛, 복용 방법 등의 개선과 비용 효과적인 가공 방안 등을 연구하여 식품과 영양, 의학 간에 통섭의 장을 마련해 나갈 계획입니다.

▶ 9 연구 개발 결과의 활용방안 및 기대효과는?

본 연구 결과를 토대로 췌담도 및 간암 환자의 항암 치료 시 고소애를 통한 영양 공급 방안을 새롭게 수립하고, 곤충식의 제품 공급을 통해 암 환자의 영양 불량을 예방하고 항암 치료 효과를 높이도록 연구할 것입니다. 그뿐만 아니라 췌담도 및 간암 환자 이외의 영양 불균형이 심한 타 장기 암 환자에도 연구 영역을 확대하고자 합니다.

또한, 환자 상태에 따른 맞춤형 제품 및 다양한 유형의 제품 개발에도 이바지하고자 합니다. 이에 따른 활용방안으로는 췌담도 및 간암 환자의 영양 관리에 대한 새로운 지침을 개발 적용할 것이며, 식용곤충 활용 특수의료용도 식품 개발에 필요한 자료를 제공할 것입니다.

이를 통해 궁극적으로 치료 효과를 향상해 의료비용 절감에 이바지할 것을 기대합니다. 또한, 고소애 등 다양한 식용곤충을 활용한 과학적이며 부가가치가 높은 식품을 개발해 곤충 농업 및 관련 산업체에 새로운 식품 생태계 조성과 소득 창출에도 이바지할 것입니다.

 

 

출처 : 농촌진흥청