Differential Effects of Typical Korean Versus American-Style Diets on Gut Microbial Composition and Metabolic Profile in Healthy Overweight Koreans: A Randomized Crossover Trial_2019

한줄요약: 비만인 한국인을 대상으로 한식과 서구화 식단을 4주간 섭취 후 비교한 결과, 한식에서만 마이크로바이옴 다양성이 높아졌고, 장내 세균 유형에 따라 다른 속의 세균이 식단에 반응하여, 장내 세균 유형에 따른 맞춤형 식단의 가능성을 보여주었다^​1​.

• 임상 시험 참여자
  • 서울대 근처에 거주하는 25-65세 남성과 여성, 비흡연, 당뇨가 아닌 정상인
  • BMI 23이상 (비만 전단계 이상)
  • 6개월내 probiotics, prebiotics, antibiotics 섭취한 기록이 없음
• Dietary invention의 종류
  • Typical Korean Diet (TKD): Korean Food Guide of the Dietary Reference Intakes for Koreans에 따라서 제조. 탄수화물 (60-65%), 단백질 (15%), 지방 (20-25%)으로 부터 열량 섭취.
  • Typical American diet (TAD): WhatWe Eat in America dietary survey from NHANES 2001–2004에 따라 제조. 탄수화물 (50%), 단백질 (15%), 지방 (35%)으로 부터 열량 섭취.
  • Recommended healthy American diet (RAD): Sample Menus for a 2000 Calorie Food Pattern from the 2010 Dietary Guidelines for Americans developed by the United States Department of Agriculture 에 따라 제조. 탄수화물 (55%), 단백질 (15%), 지방 (30%)으로 부터 열량 섭취.
  • 3 식단 모두 체중이 유지되도록 전체 열량 조절.
• Dietary invention은 총 54명이 4주간 TKD, TAD, RAD 를 무작위 순서로 실시함. 각 식단 사이엔 2주간 washout 기간을 둠 (평상시 하던 시단 유지)
• 3개의 식단 중에 한식 (TKD)만 4주 후에 다양성 (Shannon index)가 증가하였음 (아래 그림).

• 3개의 식단 모두에서 microbiome의 일관성 있는 변화가 관찰되었다 (아래 그림).

• 한식 (TKD)의 경우에만 Firmicutes/Bacteroides 비율이 증가였음 (아래 그림). 이 비율은 비만과 연관성이 있다고 알려져 있음.

• 속 단계에서 20~23개의 서로 다른 분류군이 바이오마커로 발굴되었음. 한식에서만 증가한 속은 Caldicellulosiruptor, Blautia, Weissella, Coprococcus, Neisseria, 감소한 속은 rc4-4, Bacteroides, Dialister, Catenibacterium,
  Butyricimonas, Slackia, Megamonas, Mitsuokella, Pseudomonas, Lactococcus, Succiniclasticum으로 밝혀졌다 (아래 그림).

• 한식에서 의해서 Weissella가 늘어난 것은 김치 때문이다.
• 혈액과 소변의 대사산물 분석에서 한식 (TKD) 에서만 혈액내 acetate, isoleucine, leucine, lactate, proline, valine의 변화가 있었음.
• 2주 washout으로 충분히 dietary intervention이 원상복귀 됨을 확인 하였다.
• 참여자를 Prevotella/Bacteroides 의 비율로 구분되는 enterotype을 3가지로 나눌 수 있었다. 각각 E1, E2, E3로 정의하였다 (아래 그림)

• Enterotype 마다, 식단별로 반응하는 genus가 다르다 (아래 그림). 예를 들어 Faecalibacterium은 Bacteroides가 많은 유형 (E1)에서 한식을 먹으면 증가했다. 참여자의 enterotype에 따라 특정 장내 세균을 조절할 수 있는 맞춤형 식단이 가능할 수 있는 가능성을 보여주었다.

• 혈액 내 Ketone body는 한식에 비해 서양 식단 (RAD, TAD)에서 더 높았다.