한국인의 초가공식품 섭취와 식사의 질 및 비만, 대사증후군과의 연관성 = Association between the Consumption of Ultra-processed Food and Diet Quality, Obesity, and Metabolic syndrome in the Korean population

국문 초록 (Abstract)

초가공식품 (Ultra-processed foods, UPFs)은 식품 가공 기술을 이용하여 가공원료와 첨가물 등을 원료로 산업적으로 생산된 가공식품으로 주로 냉동 즉석조리식품이나 패스트푸드, 과자, 가당 음료와 햄·소시지와 같은 가공육류 등이 이에 해당된다. 최근 국외 여러 연구에서 UPF의 높은 섭취량과 식사의 영양적 질 저하, 비만 및 대사증후군, 심혈관질환, 일부 암, 우울증 등 질환과의 연관성이 보고되고 있다. 그동안 한국인의 섭취 식품은 곡류와 채소 위주의 전통 식사에서 식품 교역 및 가공식품의 소비 증가와 패스트푸드 등 외식산업 발달 등으로 인하여 더욱 다양해졌지만, 우리 국민을 대상으로 한 가공식품의 섭취 현황과 그로 인한 건강 영향 연구는 일부 개별 가공식품과 특정 성분에 국한되어 제한적으로 이루어져 왔다. 더구나 비만과 대사증후군은 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 지속적으로 증가하고 있어 중요한 관리대상이 되고 있으며 예방과 치료를 위하여 식생활에서의 위험요인을 찾기 위한 다양한 연구들이 수행되고 있다. 이러한 측면에서 한국인의 UPF 섭취 현황을 파악하고 UPF의 섭취가 비만 및 대사증후군에 미치는 영향을 평가하기 위한 연구가 요구되고 있다.
본 연구의 목적은 식품의 가공 정도와 특성에 따라 식품을 분류하는 NOVA 분류기준을 이용하여 한국인의 UPF 섭취 현황과 변화 추이를 분석하고 이에 영향을 미치는 요인을 파악하는 것이다. 또한, 한국인의 UPF 섭취 수준에 따른 영양적 질과 비만 및 대사증후군과의 연관성을 확인하고자 하였다.
첫 번째 연구에서 한국인의 UPF 섭취 현황과 추이를 분석하기 위하여 2009년부터 2018년까지 최근 10년간 국민건강영양조사에 참여한 만 12세 이상 65세 미만의 24시간 회상 식사섭취기록 데이터를 이용하였다 (n=31,023). NOVA 분류기준을 이용하여 대상자들이 섭취한 총 4,967종의 식품을 식품의 가공 정도와 특성에 따라 4가지 식품군 (Unprocessed/ Minimally processed food, Processed culinary ingredient, Processed food, Ultra-processed food)으로 분류한 데이터베이스를 구축하였다. 데이터베이스를 이용하여 개인별 1일 총 섭취 열량 대비 UPF로 부터의 섭취 열량 비율, 즉 ‘UPF 섭취 비율’ (% of total energy intake)을 산출하고, 2010년 추계인구를 기준으로 연령을 표준화하여 PROC SURVEYREG을 이용하여 연령 그룹, 성별 등에 따른 UPF 섭취 비율 추이를 분석하였다. 또한, 2012년부터 2016년까지 국민건강영양조사에 참여한 만 12세 이상 18세 이하 청소년과 (n=2,041), 2014년부터 2018년까지의 만 19세 이상 65세 미만 성인으로 구분하여 (n=12,314) 인구사회학적 요인 및 건강행태 요인, 스트레스 인지 요인 등에 따른 UPF 섭취 비율 차이를 PROC SURVEYREG을 이용하여 분석하였다.
UPF 섭취 비율은 2009년 19.6%에서 2018년 28.6%로 증가한 반면 Unprocessed/Minimally processed food 섭취 비율은 2009년 65.7%에서 2018년 56.3%로 감소 추이를 보였다 (p for trend <0.0001). 성인의 UPF 섭취 비율은 남자이거나 (26.7 vs 25.3%, p=0.0016) 연령이 낮을수록 높았고 (19-29세 33.2%, 30-49세 26.6%, 50-64세 20.4%, p for trend <0.0001), 평소 스트레스를 많이 느끼는 경우와 (25.6 vs 27.0%, p=0.0009) 신체활동 수준이 낮은 경우 (26.5 vs 25.6%, p=0.0168), 흡연 (25.1 vs 28.9%, p <0.0001)이나 음주를 하는 경우에 (25.4 vs 26.4%, p=0.0119) UPF 섭취 비율이 높은 것으로 나타났다. 또한, 미혼이거나 이혼, 별거 상태로 배우자가 없는 경우는 배우자가 있는 경우 보다 UPF 섭취 비율이 높았다 (27.0 vs 25.5%, p=0.0207). 청소년은 여자이거나 (30.5 vs 33.5%, p=0.0016) 음주를 하는 경우 (31.1 vs 38.0%, p=0.0004) 신체 활동 수준이 높은 경우에 (30.7 vs 33.1%, p=0.0132) UPF 섭취 비율이 더 높았다.
두 번째 연구는 2014년부터 2018년까지 국민건강영양조사에 참여한 만 12세 이상 65세 미만을 분석 대상자로 하였다 (n=14,043). 대상자는 성별로 층화하여 UPF 섭취 비율에 따라 4분위로 구분하고, PROC SURVEYREG을 이용하여 영양소 섭취량과 영양 질적지수 (INQ, index of nutritional quality), 한국인 식생활 평가지수 (KHEI, Korean Healthy Eating Index) 등의 차이를 분석하였다. WHO의 만성질환 예방을 위한 영양섭취 권고기준을 충족하지 못하는 비율은 Poisson regression (with robust variance) 분석을 이용하여 PR (prevalence ratio)과 95% CI (95% confidence interval)를 산출하였다.
성인의 경우 UPF 섭취 비율 4사분위 대상자의 총 섭취 열량 및 총 지방, 포화지방, 당류 섭취량은 1사분위 대상자와 비교하여 유의적으로 높았고 UPF 섭취 비율이 높을수록 증가 추이를 보인 반면, 탄수화물과 단백질, 식이섬유, 칼륨 섭취량은 낮았으며 UPF 섭취 비율이 높을수록 감소 추이를 보였다 (all p for trend <0.01). WHO의 만성질환 예방을 위한 영양섭취 권고기준을 충족하지 못하는 비율은 나트륨을 제외하고 총 지방, 포화지방, 당류, 식이섬유, 칼륨의 경우 1사분위 대상자와 비교하여 4사분위 대상자에서 유의적으로 높았다. 특히, 총 지방과 포화지방의 PR와 95% CI는 성인 남자는 각각 2.34 (1.74, 3.15), 3.63 (2.63, 5.02)이었으며, 여자는 각각 2.96 (2.30, 3.81), 3.47 (2.70, 4.46)로 나타났다. 또한, 성인의 단백질, 인, 철분, 비타민 A, 비타민 B1, 나이아신, 비타민 C의 INQ와 KHEI 총 점수 또한 1사분위 대상자와 비교하여 4사분위 대상자에서 유의적으로 낮았다 (p <0.0001).
세 번째 연구는 만 19세 이상 65세 미만 성인은 2014년부터 2018년까지 (n=10,853) 만 12세 이상 18세 이하 청소년은 2012년부터 2016년까지의 국민건강영양조사 자료를 이용하였다 (n=1,780). UPF 섭취 비율과 비만 및 복부비만, 대사증후군과의 관련성 분석은 연령, 가구소득, 교육수준, 흡연, 음주, 신체활동, 스트레스 인지, 배우자 유무, BMI (비만 및 복부비만은 제외) 변수를 보정한 후 다중 로지스틱 회귀분석을 통한 OR (odds ratios) 및 95% CI와 Poisson regression (with robust variance)을 이용한 PR 및 95% CI를 산출하였다. 성인은 연령 그룹과 성별로 구분하여 UPF 섭취 비율에 따라 4분위로 나누고 (age group and sex specific quartile) 청소년은 성별로 구분하여 3분위로 나누어 (sex-specific tertile) 비교하였다.
성인 여자의 경우 4사분위 대상자의 비만 및 복부비만의 OR 및 95% CI는 각각 1.24 (1.02, 1.51), 1.43 (1.16, 1.77)으로 유의적으로 높았으며, UPF 섭취 비율이 10% 증가할 때 비만 및 복부비만의 OR 및 95% CI가 각각 1.06 (1.02, 1.11), 1.10 (1.05, 1.15)으로 나타났다. 하지만, 성인 남자의 경우에는 관련성이 없었다. 또한, 성인 남자의 경우 UPF 섭취 비율 1사분위 대상자와 비교하여 4사분위 대상자의 고혈압과 고중성지방혈증, 대사증후군의 PR 및 95% CI가 각각 1.10 (0.99, 1.22), 1.15 (1.03, 1.27), 1.10 (0.96, 1.25)으로 나타났으며, UPF 섭취 비율이 10% 증가할 때 고혈압과 고중성지방혈증, 대사증후군의 PR 및 95% CI는 각각 1.03 (1.01, 1.05), 1.03 (1.01, 1.05), 1.03 (1.00, 1.06)이었다. 하지만, 성인 여자에서는 대사증후군과의 관련성이 나타나지 않았고, 청소년은 남녀 모두 비만 및 복부비만, 대사증후군과의 관련성이 나타나지 않았다.
이상의 결과를 종합하여 볼 때, 한국인의 최근 10년간 총 섭취 열량 중 UPF의 섭취 비율은 꾸준히 증가하였으며 특히, 청소년과 20대 젊은 연령대의 섭취 비율이 높아 향후 지속적인 증가가 예상된다. 또한, 성인에서 UPF의 높은 섭취 비율과 흡연 및 음주, 낮은 신체활동 등 건강하지 않은 생활습관과의 관련성도 확인되었다. UPF 섭취 비율이 높을수록 WHO 만성질환 예방을 위한 총 지방과 포화지방, 당류, 식이섬유와 칼륨의 영양섭취 권고기준을 충족하지 못하는 비율이 높았으며 일부 비타민, 무기질의 INQ와 KHEI 총 점수가 낮아 전반적인 영양 및 식사의 질 저하와의 관련성이 나타났다. 마지막으로, UPF의 섭취 비율과 비만 및 복부비만과 양의 관련성은 성인 여자에서만 나타났으며, 고혈압과 고중성지방혈증, 대사증후군과 양의 관련성은 성인 남자에서만 확인되어 연령과 성별에 따른 차이를 보였다. 본 연구 결과는 NOVA 분류기준을 적용하여 한국인 상용 식품의 UPF 데이터베이스를 구축함으로써 한국인의 UPF 섭취와 비만 및 대사증후군과의 연관성 분석을 처음으로 시도하였다는 점에서 그 의의를 찾을 수 있을 것이다. 향후 한국인의 UPF 섭취와 비만 및 대사증후군 등과의 관련성에 대한 보다 명확한 과학적 근거를 마련하기 위하여 추가적인 전향적 관찰연구 또는 시험연구가 수행되어야 할 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Introduction: Ultra-processed foods (UPFs) are produced commercially using ingredients and food additives, typically made by a series of industrial techniques and processes. Examples of UPF are ready-to-eat frozen foods, fast foods, snacks, sugar-sweetened beverages, and processed meats such as hams and sausages. Previous studies have reported that higher consumption of UPF is associated with poor dietary quality, obesity, metabolic syndrome, cardiovascular disease, some cancers, and depression. Korean food intake has been more diversified by the growth of the food industry, such as fast food, increase in food trade, and the production of processed foods; however, studies on the status of processed food consumption and their health effects in Korea have been limited to some individually processed foods and specific food components. The prevalence of obesity and metabolic syndrome continues to increase in Korea and worldwide, and various studies are being conducted on risk factors in the diet for prevention and management. In this respect, studies are needed to evaluate the current status of UPF consumption in Korea and to identify its effects on obesity and metabolic syndrome.
Objectives: The first sub-study aimed to establish the UPF database using the NOVA classification system, which is used as a criterion for classifying UPF according to the degree and characteristics of food processing, and to identify the current status and trends of UPF consumption in Korea, as well as to identify factors that affect UPF consumption.
The second sub-study assessed the subjects' nutritional quality according to differences in UPF consumption.
The third sub-study aimed to identify the association between UPF consumption and obesity and metabolic syndrome.
Methods: In the first sub-study, 24-hour dietary recall data from the National Health and Nutrition Survey (KNHANES) for the last 10 years from 2009 to 2018 were used to analyze the trends of UPF consumption in Korea. A total of 31,023 subjects aged 12-64 years were included for analysis. To establish the UPF database, all food items were classified into one of four groups (Unprocessed/Minimally processed food, Processed culinary ingredient, Processed food, Ultra-processed food) using the NOVA food classification system. Since total energy intake may be associated with UPF intake, the relative energy intake from the UPF (% of total energy intake) was calculated. The age-standardized mean of the relative energy intake from UPF across the years was calculated using the estimated population in the 2010 Korea Census. Additionally, the KNHANES data from 2014 to 2018 were used for adults aged 19-64 years (n=12,314) and the data from 2012 to 2016 for adolescents aged 12-18 years (n=2,041). The relative energy intake from UPF according to sociodemographic factors, health behavior factors, and mental health factors was analyzed using the PROC SURVEYREG procedure.
The second sub-study included a total of 14,043 adolescents and adults aged 12-64 years who participated in a 24-hour dietary recall survey of the KNHANES from 2014 to 2018. Subjects were stratified by sex and divided into quartiles according to the relative energy intake from UPF. Nutrient intake, the Index of Nutritional Quality (INQ), and Korean Healthy Eating Index (KHEI) according to the relative energy intake from UPF were estimated using PROC SURVEYREG adjusted for sociodemographic factors. Poisson regression (with robust variance) was used to estimate the prevalence ratios (PRs) and 95% confidence intervals (95% CIs) of nutrient inadequacy based on WHO dietary recommendations for the prevention of chronic diseases.
In the third sub-study, the KNHANES data from 2014 to 2018 were used for adults aged 19-64 years (n=10,853), and the data from 2012 to 2016 for adolescents aged 12-18 years (n=1,780). After adjusting for age, household income, education level, smoking, alcohol intake, physical activity, perceived stress, marital status variables, and BMI (except for obesity and abdominal obesity), multiple logistic regression using PROC SURVEYLOGISTIC and Poisson regression (with robust variance) was performed to estimate the odds ratios (ORs) and 95% CIs for the risk of obesity and metabolic syndrome according to the relative energy intake from UPF.
Results: The first sub-study showed that the relative energy intake from UPF increased from 19.6% in 2009 to 28.6% in 2018 (p for trend <0.0001), and the relative energy intake from Unprocessed/Minimally processed food decreased from 65.7% in 2009 to 56.3% in 2018 (p for trend <0.0001). For adults, the relative energy intake from UPF was higher in men (26.7 vs 25.3%, p=0.0016) or younger (19-29 years: 33.2%, 30-49 years: 26.6%, 50-64 years: 20.4%, p for trend<0.0001). Those who reported high levels of perceived stress (25.6 vs 27.0%, p=0.0009), low physical activity level (26.5 vs 25.6%, p=0.0168), smoking (25.1% vs 28.9%, p <0.0001), or alcohol intake (25.4 vs 26.4%, p=0.0119), showed the higher relative energy intake from UPF. Unmarried, divorced, or separated people with no spouse had a higher relative energy intake from UPF than those with spouses (27.0 vs 25.5%, p=0.0207). For adolescents, the relative energy intake from UPF was higher among girls (30.5 vs 33.5%, p=0.0016), consumers of alcohol (31.1 vs 38.0%, p=0.0004) and those who reported high physical activity levels (30.7 vs 33.1%, p=0.0132).
The second sub-study was stratified according to sex, and analysis was performed by division into quartiles according to the relative energy intake from UPF (sex-specific quartile). For adults, as the relative energy intake from UPF increased, the total energy intake and, intake of total fats, saturated fats, and sugars significantly increased. Contrarily, the intake of carbohydrate, dietary fiber, protein, and potassium significantly decreased as the relative energy intake from UPF increased (all p for trend <0.01). Except for sodium, the prevalence of inadequate nutrient intake of free sugars, saturated fat, fiber, and potassium was higher in the 4th quartile of UPF consumption than in the 1st quartile. The INQ of protein, phosphorus, iron, vitamin A, vitamin B1, niacin, and vitamin C (p <0.01) and the KHEI (p <0.0001) in the 4th quartile were lower than in the 1st quartile.
In the third sub-study, there was a difference in the relative energy intake from UPF for adults according to age and sex, and therefore they were divided into quartiles by age group and sex (age group and sex-specific), and adolescents were divided into tertiles by sex (sex-specific tertile). Women in the 4th quartile of relative energy intake from UPF had 24% higher odds of being obese (OR 1.24, 95% CI 1.02, 1.51), and 43% higher odds of abdominal obesity (OR 1.43, 95% CI 1.16, 1.77) than those in the 1st quartile. However, no significant association was observed with obesity and abdominal obesity in adult men and adolescents. Among men, a 10% increase in the relative energy intake from UPF was associated with a 3% increase in the prevalence of high blood pressure (PR 1.03, 95% CI 1.01, 1.05), hypertriglyceridemia (PR 1.03, 95% CI 1.01, 1.05), and metabolic syndrome (PR 1.03, 95% CI 1.00, 1.06). No association was observed with metabolic syndrome in both adult women and adolescents.
Conclusion: This study found that the relative energy intake from UPF has steadily increased over the past ten years. Particularly, UPF consumption was high in adolescents and young adults aged 19-29 years, which is expected to increase in the future. Unhealthy lifestyles in adults, such as smoking, alcohol intake, and low physical activity, are associated with increased UPF consumption. In addition, this study provides evidence that higher UPF consumption is associated with poor dietary quality, which is characterized by a higher intake of total fats, saturated fats, and sugars and a lower intake of dietary fiber and potassium. High UPF consumption was associated with higher BMI, WC, and odds of obesity and abdominal obesity in adult women. It is associated with metabolic syndrome and its components, such as high blood pressure and hypertriglyceridemia in adult men.
This is the first study to evaluate the effects of consuming UPF on obesity and metabolic syndrome by establishing a UPF database for Koreans using the NOVA classification system. Further longitudinal studies or randomized controlled trials are needed to identify the mechanism of association between UPF consumption and obesity and, metabolic syndrome in Koreans.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장. 서 론 1
• 1.1. 가공식품의 소비변화 1
• 1.2. 초가공식품 섭취와 건강영향 2
• 1.3. 연구목적 17
• 제 2 장. 한국인의 초가공식품 섭취 현황 및 변화 추이 19
• 2.1. 서론 19
• 2.2. 연구대상 및 연구방법 20
• 2.3. 결과 27
• 2.4. 고찰 55
• 제3장. 한국인의 초가공식품 섭취 수준에 따른 영양 및 식사의 질 평가 58
• 3.1. 서론 58
• 3.2. 연구대상 및 연구방법 59
• 3.3. 결과 62
• 3.4. 고찰 83
• 제4장. 한국인의 초가공식품 섭취와 비만 및 대사증후군과의 연관성 87
• 4.1. 서론 87
• 4.2. 연구대상 및 연구방법 88
• 4.3. 결과 92
• 4.4. 고찰 125
• 제5장. 결론 및 제언 130
• 참 고 문 헌 136
• 부 록 157
• Abstract 167