한국 성인에서 휘발성유기화합물 노출과 당 대사지표와의 연관성

Abstract

목적 : 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs)이 의사로부터 당뇨병 진단을 받지않은 한국 성인에서 당 대사지표(공복혈당, 당화혈새소, 인슐린, HOMA-IR)에 미치는 연관성을 확인하고자 한다. 연구방법 : 제8기 국민건강영양조사(KNHANES) 중 2020~2021년 시행된 실내공기질 조사 및 환경유해물질 생체지표 조사대상자 중에서 의사로부터 당뇨병 진단을 받지 않은 성인(만 19세 이상)을 선별하였다. 노출변수는 대상자들의 벤젠, 톨루엔 등의 요중 휘발성 유기화합물(VOCs) 대사체 9종의 농도를 사용하였으며, 결과변수는 주요 당 대사지표(공복혈당, 당화혈색소, 인슐린, HOMA-IR) 측정 및 산출값을 사용하였다. 연관성의 분석은 노출변수와 결과변수의 간의 선형 연관성을 일반화 선형모델(Generalized Linear Model, GLM)을 사용하여 분석하였으며, 당뇨에 영향을 줄 수 있는 요인들을 선정하여 층화분석을 수행하였다. 결과 : 본 연구에는 총 1,337명의 연구 대상자가 포함되었다. 대상자들의 요중 SPMA(벤젠), 3-HPMA(아크롤레인)의 농도 증가에 따라서 공복혈당, 인슐린 및 HOMA-IR이 유의하게 증가하는 것으로 나타났으며, 요중 BMA(톨루엔)과 PGA(에틸벤젠&스티렌)의 농도 증가에 따라서 인슐린 및 HOMA-IR의 농도가 유의하게 낮아졌다. 층화분석에서는 요중 VOC 농도에 따른 집단 간 차이가 유의한 요인은 성별 및 미진단 당뇨 유무로 확인되었다. 결론 : 본 연구 결과는 한국 성인에서의 요중 VOC 대사체(SPMA, 3-HPMA) 증가가 당 대사지표와 양의 연관성을 가지며, 성별 및 당뇨병 진단 기준에 따른 미진단 당뇨 유무에 의해 집단 간 차이를 보일 수 있음을 시사한다.

Purpose: To determine the association of volatile organic compounds (VOCs) on glucose metabolic markers (fasting blood glucose, glycated hemoglobin, insulin, and HOMA-IR) in Korean adults without a physician diagnosis of diabetes. Methods: Adults (aged 19 years and older) who were not diagnosed with diabetes by a physician were selected from the indoor air quality survey and environmental toxicant biomarker survey conducted in 2020 and 2021 during the 8th Korea National Health and Nutrition Examination Survey (KNHANES). The exposure variable was the concentration of nine metabolites of volatile organic compounds (VOCs) such as benzene and toluene in the subjects' urine, and the outcome variable was the measurement and calculation of key glucose metabolism markers (fasting blood glucose, glycated hemoglobin, insulin, and HOMA-IR). For association analysis, the linear association between exposure and outcome variables was analysed using a generalised linear model (GLM), and stratification analysis was performed by selected factors that may affect diabetes. Results: 1,337 subjects were included in this study. Fasting blood glucose, insulin, and HOMA-IR were significantly increased with increasing urinary concentrations of SPMA (benzene) and 3-HPMA (acrolein), and insulin and HOMA-IR were significantly decreased with increasing urinary concentrations of BMA (toluene) and PGA (ethylbenzene & styrene). Stratification analysis identified gender and the presence of undiagnosed diabetes as significant predictors of group differences in urinary VOC concentrations. Conclusion: The results of this study suggest that increased urinary VOC metabolites (SPMA, 3-HPMA) are positively associated with markers of glucose metabolism in Korean adults and may differ between groups by gender and the presence of undiagnosed diabetes according to diabetes diagnostic criteria.