Intermittent fasting interventions for treatment of overweight and obesity in adults: a systematic review and meta-analysis

초록

본 체계적 리뷰 및 메타분석은 과체중 및 비만 성인에서 체중 감소와 체성분 개선을 위한 간헐적 단식(IF, intermittent fasting) 중재의 효과를 평가하였다. 체계적 문헌 검색을 통해 격일 단식(ADF, alternate-day fasting), 시간제한 식사(TRE, time-restricted eating), 변형 단식 프로토콜(예: 5:2 식이) 등의 IF 프로토콜을 지속적 칼로리 제한(CCR, continuous caloric restriction) 또는 임의 섭취 비교군 대비 검토한 적격 무작위 대조 시험 및 비교 연구를 확인하였다. 통합 분석은 IF 중재가 무처치 대조군에 비해 체중, 지방 질량, 허리 둘레를 통계적으로 유의하게 감소시킴을 보여주었다. 그러나 등칼로리 지속적 칼로리 제한과 직접 비교할 때, IF는 검토된 대부분의 결과에서 두 접근법 어느 쪽에도 통계적으로 유의한 이점 없이 비슷한 체중 감소 결과를 나타냈다. 제지방 보존은 대부분의 연구에서 두 조건 사이에 유사하였으나, 단백질 섭취가 주의 깊게 통제되지 않을 때 IF가 CCR보다 더 큰 제지방 소실을 초래할 수 있다는 일부 근거가 있다. IF의 주요 이점은 따라서 어떤 독특한 대사적 우월성이 아닌, 지속적 칼로리 제한을 유지하기 어렵다고 느끼는 사람들을 위한 대안적 순응 전략으로서의 유용성에 있을 수 있다 [1].

서론

과체중과 비만은 전 세계적으로 2형 당뇨병, 심혈관 질환, 특정 암, 전인 사망률 상승 위험과 관련된 주요 공중보건 부담이다. 에너지 섭취를 줄이고 체성분을 개선하는 것을 목표로 하는 식이 중재는 1차 관리 전략이지만, 표준 식이 접근법인 지속적 칼로리 제한에 대한 장기적 순응은 대다수의 개인에게 도전적으로 남아 있으며, 프로그램 중단률이 높고 중단 후 체중 재증가가 빈번하다 [1].

간헐적 단식(IF)은 정상 또는 임의 식사 기간과 상당한 칼로리 제한 또는 완전한 단식 기간의 구조적 교대를 특징으로 하는 인기 있는 대안적 식이 패러다임으로 부상하였다. 주요 IF 하위 유형은 다음을 포함한다: 식사일과 단식일이 엄격하게 교대하는 격일 단식(ADF); 일상적 음식 소비를 일반적으로 4–10시간의 정해진 창으로 제한하는 시간제한 식사(TRE); 그리고 5일은 정상 식사를 하고 연속되지 않는 2일은 상당한 제한(일반적으로 500–600 kcal)을 부과하는 5:2 식이와 같은 변형 단식 프로토콜 [2].

IF에 대한 과학적 관심은 단순한 칼로리 제한 기제를 넘어 확장된다. 지지자들은 IF의 특성인 연장된 단식 기간이 자가포식(autophagy) 상향 조절, 인슐린 민감화, 호르몬 재형성 등의 대사 경로를 활성화하여 칼로리 제한 자체와 무관한 건강 이점을 부여할 수 있다고 제안하였다. 동물 모델의 관찰 데이터는 칼로리 제한 없이도 시간제한 섭식으로 대사 개선을 지지하지만, 이러한 결과를 인간으로 전환하는 것은 더 복잡한 것으로 판명되었다 [3].

저항 훈련된 개인과 체성분 최적화를 우선시하는 사람들에게, IF에 관한 특정 우려는 단백질 함유 섭식 기회의 빈도를 제한하고 잠재적으로 운동 전후 영양을 손상시킴으로써 근단백질 합성을 저해할 가능성이다. 본 리뷰는 IF 효과에 관한 현재 임상 근거를 지속적 칼로리 제한과의 비교에 주목하여 과체중 및 비만 성인의 체중, 지방 질량, 제지방 체중에 대해 검토한다.

방법

검색 전략 및 적격 기준

MEDLINE, EMBASE, Cochrane Central Register of Controlled Trials에 대한 체계적 검색을 간헐적 단식, 격일 단식, 시간제한 섭식, 체중, 지방 질량, 체성분과 관련된 MeSH 용어 및 키워드를 사용하여 2015년 4월까지 수행하였다 [1].

적격 연구는 다음 기준을 충족하는 무작위 대조 시험 또는 전향적 비교 연구였다: 과체중(BMI 25–29.9) 또는 비만(BMI ≥30) 성인 참가자(≥18세); 최소 4주 기간의 공식 IF 중재; 체중 및/또는 체성분 결과의 정량적 측정. 심각한 병발 의학적 상태, 임신, 또는 체중에 상당한 영향을 미치는 약물 사용 참가자를 포함한 연구는 제외하였다.

데이터 추출 및 질 평가

두 명의 검토자가 독립적으로 데이터를 추출하였으며 불일치는 합의를 통해 해결하였다. 무작위 시험에 대해서는 Jadad 척도를 사용하여 연구 질을 평가하였다. 추출된 데이터는 연구 설계, 표본 크기, IF 프로토콜 유형 및 기간, 비교군 조건, 총 칼로리 섭취, 단백질 섭취, 신체 활동 처방, 그리고 모든 정량적 체성분 결과를 포함하였다 [2].

통계적 종합

충분한 연구 설계의 동질성이 허용되는 경우, 통합 효과 추정치를 생성하기 위해 무작위 효과 메타분석을 수행하였다. I² 통계량을 사용하여 이질성을 정량화하였다. 다음 각각에 대한 별도 분석을 수행하였다: IF 대 무처치 대조군; IF 대 등칼로리 지속적 칼로리 제한. 1차 결과는 체중 변화, 지방 질량 변화, 제지방 변화였다. 2차 결과는 허리 둘레와 대사 매개변수를 포함하였다 [1].

하위 집단 및 민감도 분석

사전 지정된 하위 집단 분석은 IF 프로토콜 유형(ADF, TRE, 변형 단식), 연구 기간(단기 ≤12주 대 장기), 단백질 섭취 통제 수준별로 층화된 결과를 검토하였다. 민감도 분석은 높은 탈락률(>30%) 또는 부적절한 식이 순응 모니터링 연구를 제외하였다 [3].

결과

연구 선정

체계적 검색으로 40개의 잠재적 적격 연구가 확인되었으며, 그 중 13개가 모든 포함 기준을 충족하여 질적 종합에 포함되었다. 이 중 8개가 최소 하나의 결과 영역에서 메타분석 통합을 위한 충분한 데이터를 제공하였다. 연구 기간은 4–24주, 표본 크기는 10–107명 참가자로 다양하였다.

IF 대 무처치 대조군

통합 분석은 IF 중재가 무처치 대조군에 비해 체중(가중 평균차: -3.5 kg; 95% CI: -5.2 ~ -1.8; p < 0.001), 지방 질량(-2.8 kg; 95% CI: -4.1 ~ -1.5; p < 0.001), 허리 둘레(-4.1 cm; 95% CI: -6.0 ~ -2.2; p < 0.001)를 통계적으로 유의하게 감소시켰음을 보여주었다 [1]. 이 결과들은 IF가 지방 축소를 위한 효과적인 식이 중재임을 확인한다.

IF 대 지속적 칼로리 제한

IF를 등칼로리 지속적 칼로리 제한과 직접 비교했을 때, 대부분의 연구에서 체중 감소, 지방 질량 감소, 제지방 보존에서 통계적으로 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 통합 추정치는 중등도의 이질성(I² = 38%)과 겹치는 신뢰 구간으로 비슷한 체중 감소(IF: -5.2 kg; CCR: -5.5 kg; 차이 유의하지 않음)를 나타냈다 [2].

제지방 결과는 더 가변적이었다. 단백질 섭취가 주의 깊게 매칭되거나 통제된 연구에서 제지방 보존은 IF와 CCR 사이에 유사하였다. 그러나 IF 조건 하에서 단백질 섭취가 통제되지 않은 연구(더 적은 일일 식사에 걸쳐 단백질 분배가 최적 이하였을 수 있는)에서는 IF로 더 큰 제지방 소실 경향이 있었지만, 통합 분석에서 통계적 유의성에 도달하지는 못했다 [1].

순응도

순응률은 연구 전반에서 그리고 IF 프로토콜 유형 간에 매우 가변적이었다. TRE 및 5:2 프로토콜은 일반적으로 엄격한 ADF보다 높은 장기 순응률을 나타냈으며, 이는 순응도가 주된 실행 우려 사항일 때 개인의 생활 방식 호환성을 고려하여 프로토콜을 선택해야 함을 시사한다 [3].

고찰

본 체계적 리뷰 및 메타분석에서 도출되는 주요 결론은, 간헐적 단식이 과체중 및 비만 성인에서 체중 및 지방 질량 감소를 위한 효과적인 전략이지만, 체중 감소 크기나 체성분 개선 모두에서 등칼로리 지속적 칼로리 제한에 대해 의미 있는 이점을 갖지 않는 것으로 보인다는 것이다. 두 접근법은 총 칼로리 섭취가 일치될 때 광범위하게 비슷한 결과를 나타내며, 이는 IF 유발 체중 감소의 주요 기제가 단식 상태 자체의 어떤 독특한 대사 효과보다는 전체 에너지 섭취의 감소임을 시사한다.

순응 가설

CCR에 비한 IF 지지를 위한 가장 설득력 있는 논거는 특정 개인의 차별적 순응 패턴에 있을 수 있다. 일상적 칼로리 제한은 모든 식사 기회에 걸쳐 일관된 노력을 요구하는 인지적·행동적 부담으로, 많은 사람들이 유지하기 어렵다고 느낀다. 어떤 날은 정상적으로 먹고 다른 날은 단식하거나 심하게 제한하는 IF 프로토콜의 전부-아니면-전무 구조는 일부 개인의 식품과의 심리적 관계 및 구획화된 행동 변화 능력과 더 잘 일치할 수 있다 [1].

IF가 CCR과 비슷한 체중 감소를 달성하지만 특정 개인이 더 순응하고 지속 가능하다고 느끼는 형식을 통해 그렇게 한다면, 대사적 우월성이 없더라도 합법적인 식이 도구를 나타낸다. 실제에서 '최선의 식이'는 개인이 유지할 수 있는 것이며, 이 실용적 틀은 비교 식이 순응 연구에 의해 지지된다 [2].

제지방 보존: 핵심 고려 사항

저항 훈련된 개인과 체성분을 우선시하는 사람들에게, CCR 대비 IF가 제지방 보존을 손상시킬 가능성은 주목을 요한다. 기제는 직관적이다: 섭식을 더 적은 일일 기회에 집중시키는 IF 프로토콜은 부적절한 단백질 분배를 초래하여, MPS를 자극하는 섭식 기회의 수를 줄이고 잠재적으로 일부 식사에서 류신 역치 요건을 충족하지 못할 수 있다 [3].

이 우려는 의도적인 영양 계획을 통해 관리 가능하다. IF 프로토콜을 따르는 저항 훈련된 개인들은 섭식 창 내의 각 식사 기회에서 고품질 단백질 0.25–0.40 g/kg를 달성하는 것을 우선시해야 하며, 선택한 시간적 식사 패턴에 관계없이 총 일일 단백질 섭취가 권장 목표인 1.6–2.2 g/kg/일을 충족함을 확인해야 한다 [1].