IASC(국제알로에기준심의협회) 서울총회
효능 검증된 항비만 기능성 물질 탐구
▲항비만 기능성물질의 현황과 전망
도 명 술 (한동대학교 생명식품과학부 교수)
정확한 효능이 검증된 체중 감소용 기능성 물질들은 그리 많지 않다. hydroycitric acid (HCA), L-carnitine, conjugated linoleic acid (CLA), 키토산, 우유칼슘, 녹차, 캅사이신. 고추, 고추장, 김치 등은 대체로 효능이 검증된 항비만 기능성 물질로 볼 수 있다.
1. Hydroxycitric acid (HCA)
HCA는 인도산 열매인 Garcinia cambogia. 의 껍질성분이다. HCA는 adenosine triphosphate citrate lyase의 저해제이며 citrate 가 oxaloacetate and acetyl coenzyme A 으로 분해되는 것을 방해한다. 이로 인하여 HCA 는 지방산과 콜레스테롤의 합성을 억제하게 된다. HCA의 또 다른 기작은 케톤체의 형성을 촉진하여 이 케톤체가 식욕억제의 기능을 한다는 것이다. 사람을 대상으로 한 실험에서 HCA를 함유하는 Garcinia cambogia의 섭취는 내장지방을 줄여 주는 효과가 있는 것으로 나타났으며 고지방 식이를 먹인 실험동물 연구에서도 HCA의 섭취와 수영을 병행한 결과 체중과 체지방의 감소가 있는 것으로 나타났다. HCA는 현재 여러나라에서 다이어트 식품으로 판매되고 있다.
2.. 카르니틴 (L-carnitine)
카르니틴을 규칙적으로 섭취하면 카르니틴의 세포내 농도가 증가하고 이것이 지방의 산화를 촉진시켜 체지방의 감소를 가져오게 된다. 여러가지 연구에서 카르니틴을 경구 섭취한 경우에 건강한 정상인의 근육내 카르니틴의 농도에 변화가 없었으며 체중감소의 효과도 보이지 않았다. 그러나 다른 연구에서는 카르니틴의 섭취가 비만인의 체중조절에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 고농도의 카르니틴은 glucocorticoid의 수용체의 기능을 조절함으로써 glucocorticoid 의 생물학적 기능을 모방 할 수 도 있슴을 보여 주고 있다. Glucocorticoid는 지방조직의 지방분해를 자극하는 것으로 알려져 있다. 카르니틴은 체중조절 뿐만 아니라 심혈관 중진이나 운동 후 회복에도 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
3. Conjugated linoleic acid (CLA)
CLA는 유제품과 반추동물의 육제품, 그리고 해산식품 그리고 일부 식물성기름에서도 존재하는 것으로 알려져 있다. CLA중 지방세포의 조절과 관계된 이성질체는 t10c12이다. t10c12 CLA 3T3-L1 세포에서 렙틴의 분비를 줄여주는 효과가 있는데 이것은 PPAR 수용체의 발현의 저하로 인한 것으로 알려져 있다. t10c12는 또한 지방전구세포에서 poptosis를 유도하는 것으로도 알려 있다. CLA의 항암효과와 면역증진효과가 알려졌으며 최근 국내에서도 CLA첨가 육제품이 판매되고 있다.
4. Chitosan
키토산은 양이온 다당류로서 음이온을 띠고 있는 지질과 결합함으로써 위장관에서의 흡수를 줄이고 혈액 내 콜레스테롤의 수치를 낮추어 주는 역할을 하는것으로 보인다. 동물실험과 인체 실험에서 키토산이 체중감소효과를 보이며 혈중 지질과 콜레스테롤을 낮추는 효과가 있음이 보고 되었다. 다만 인체에 대한 키토산의 체중감소는 일관성이 부족한 현실이다.
5.Dairy calcium and its associated protein
최근 칼슘의 비만개선효과가 큰 관심을 갖고 미국 등지에서 연구 되고 있다. 비만 쥐를 대상으로 한 연구에서 저칼로리 고칼슘 다이어트를 실시한 비만쥐가 저칼로리 저칼슘 다이어트를 행한 비만쥐보다 두배의 체중감소효과를 보이는 것으로 보고 되었다. 특히 우유 속에 함유된 칼슘을 다이어트에 사용할 때는 효과가 더 좋은것으로 나타났다. 고혈압의 조절을 위하여 고칼슘식이를 했을 때 열량의 섭취는 동일했지만 체지방이 현격히 주는 효과를 경험하였다는 보고가 있다. 일반적으로 사용하는 식탁용 칼슘보다 우유칼슘이 더 효과적인 것은 아마도 우유칼슘첨가물에 존재하는 아미노산들과 연관이 있을 것으로 보인다. 이러한 이유로 우유칼슘에 의한 체중감소효과가 우유 속의 단백질에 의한 것인지 아니면 다른 물질에 의한 것인지에 대한 연구가 필요하다. 또 다른사항은 고칼슘의 식이는 다른 이가 이온들의 흡수에도 영향을 줄 수도 있음을 고려 해야 한다.
6. Green tea and catechin
녹차의 카테킨 성분은 지방 등의 연소를 촉진함으로서 체중을 감소시키는 있는 것으로 알려져 있다. 건강한 성인남자의 경우에 녹차추출물이 24시간 동안 4%의 열 발생을 증가시켰다는 보고가 있다. 이들에 의하면 녹차의 열발생을 촉진시키는 성분은 카테킨과 폴리페놀 그리고 카페인일 것이라고 주장하고 있다. 이러한 성분들이 교감신경계를 자극하여 열 발생을 촉진시킨다는 것이다. 최근 녹차가루를 먹인 동물실험에서 녹차가루가 체중감소효과와 체지방개선 등의 효과가 있는 것으로 판명이 됐다.
7. Capsaicin, Red pepper
캅사이신은 교감신경계를 자극하여 카테콜아민의 분비를 촉진시킨다. 그리고 이 카테콜아민은 베타 아드레날린 수용체를 자극하여 지방의 분해를 촉진하는 것으로 알려졌다. 고추는 캅사이신이 들어 있는 식물이며 고추는 한국을 비롯하여 전세계적으로 음식과 향료 그리고 의학적 목적으로 사용되고 있다.
8. Kochujang and Kimchi
고지방식이로 사육된 랫트에 고추장을 투여 하였을 때 체지방 뿐만 아니라 지방세포와 혈중 지질의 성분을 줄이는 효과가 있었다. 흥미로운 것은 고추가루나 발효되지 않은 고추장 보다는 발효된 고추장이 체중 중가나 혈중 지질의 농도를 더 많이 억제한다는 것이다. 또 한국의 중년남자들을 대상으로 한 조사에서 김치의 소비가 HDL 콜레스테롤은 증가시키고 LDL 콜레스테롤의 주치는 감소시키는 것으로 알려졌다.
8. 한약제 혼합물과 여러 항비만 기능성 물질의 복합투여
최근 한 종류의 한약제가 아닌 여러 종류의 비만관련 한약제를 혼합하여서 고지방식이로 사육된 동물에 투여한 실험이 수행됐다. 연구결과 한약 혼합제재가 체중증가를 억제했으며 혈중 콜레스테롤의 양도 줄여주었다. 또 다른 한약 혼합제재를 사용한 실험에서 도 역시 체지방의 감소를 보여 줄뿐만 아니라 부작용도 없는 것으로 나타났다. CLA, HCA 그리고 guar gum과 같은 항비만 기능성 소재를 복합적으로 사용한 경우에 음식섭취가 감소하며 체중이 다시 증가하는 속도가 현격하게 감소한다는 것을 보여 주었다.
특정 기능 강화 유산균 다수 개발
▲신기능 유산균 개발-사진
이연희(서울여자대학교 환경생명과학부 교수)
신기능 유산균을 개발하기 위해서는 확인해야 할 세가지 사항이 있다. 첫 번째는 유산균의 정확한 동정으로 모든 유산균을 Genus, species, strain까지 동정하는 것이고 두 번째는 유산균은 과량으로 섭취하는 만큼 병원성이 없어야 한다. 이를 위해서는 먼저 실험실 수준에서 여러가지 유해 대사 산물과 유해 효소가 없는 것이 확인돼야 하며 또한 동물 실험이 필요하다. 이는 최근 감염증에서 발견되는 유산균이 보고되고 있기 때문이다. 또한 유산균의 항생제 내성이 장내 정상 세균 총으로 전달되면 안 된다. 마지막으로 일반적인 유산균의 기능인 정장 작용이외의 신기능을 확인하는 일도 중요하다.
신기능을 가지 유산균 개발은 먼저 어떤 목적을 가진 유산균이 필요한지 정하고 그 목적을 위해서는 어떤 기능을 가져야 하는 지정하는 것이 가장 중요한 일이다. 그 다음 기능을 확인하기 위한 HTS (High-through put screening, 대량검색) 방법을 개발해야 한다. 그리고 이를 세포 수준에서 확인하는 방법이 필요하며, 동물 실험으로 기능을 확인하는 방법이 개발돼야 한다. 유산균이 동물 실험에서도 원하는 기능을 보인다면 인체에서도 확인을 해야 신기능 유산균으로 인정을 받게 된다. 이러한 생각에 기초해 신기능 유산균을 개발했다.
1. Helicobacter pylori 성장 억제와 위벽 부착 억제 유산균
유산균이 배지에서 H. pylori의 성장을 억제하는 것과, 유산균 배양액의 유기용매 추출물이 H. pylori를 파괴하는 것을 확인했다. 선별된 유산균 중 위벽세포에 부착하는 것을 광학현미경과 전자현미경으로 확인하였고, H. pylori 부착을 억제하는 것을 선발했다. 특히 개발된 유산균 중 PL9001의 H. pylori의 성장억제 물질은 열에 안정하여 각종 식품첨가제로 유용하게 사용될 수 있다.
2. 뼈 세포 성장 촉진 유산균
일반적으로 유산균은 뼈 특히 이에 나쁜 작용을 해서 충치를 유발하는 것으로 알려져 있으나, 산 생성이 적은 유산균 중에는 충치의 원인균인 Strepcoccus mutanst의 성장을 억제하고, 이 균이 뼈 세포로 침입하는 것을 막는 유산균이 있다. 특히 최근 개발된 유산균은 뼈 생성을 촉진하여 각종 과자류와 아이스크림에 적용할 수 있다.
3. 알레르기 억제 유산균
유산균이 알레르기 억제한다는 보고가 증가하고 있다. 새로 개발된 유산균들은 피부 감작 실험에서 피부 알레르기를 억제하였고 전신과민성 실험에서 알레르기 발생을 현저히 억제하였다.
4. 비뇨기 억제 유산균
유산균 중 비뇨기에서 분리된 병원균의 성장을 억제하고 이들이 방광세포와 질 세포에 부착하는 것을 억제하는 유산균을 개발했다. 이런 유산균은 여성 특히 갱년기 이후의 여성의 건강 유지에 큰 도움을 줄 것이며 최근 급증하고 있는 어린이 비뇨기 감염 예방과 치료에 도움을 줄 것이다.
브로콜리·무 생즙 암 예방 효과 확인
▲녹황색 야채 중의 황화합물의 생리활성
김미리(충남대학교 식품영양학과 교수)
무, 양배추, 케일, 갓, 무청(무잎), 브로콜리 등의 십자화과 채소에 함유된 성분이 암발생을 억제한다는 것은 익히 잘 알려진 사실이다.
한국인이 흔히 섭취하는 십자화과 채소들 중에서 항암 성분이 가장 많이 함유된 채소를 선별했다. 그 다음 선정된 채소로 즙(Juice)을 만들었을 때 가장 탁월한 효과를 낼 수 있는 가공 방법을 실험했다.
여러 조건하에서 제조된 이 즙을 쥐에 투여하여 항발암 해독 효소의 양을 측정해본 것이다. 그 결과 가장 탁월한 효과를 낸 것은 브로콜리로 밝혀졌다. 그 다음으로 강한 효과를 발휘한 것은 강화도산의 순무였고, 그 뒤로 무청, 자색양배추, 케일, 흰색양배추, 콜리 플라워, 배추, 청경채 등이 좋은 것으로 나타났다.
이들 채소들의 효과를 일별해보면, 물을 투입한 경우를 1로 놓고 항발암해독효소의 생성량 비율을 식품별로 살펴본 결과, 브로콜리가 1.564배로 가장 컸다. 그 다음이 무(1.55), 마늘(1.56), 순무(1.50), 파(!.47), 달래(1.46), 자색양배추(1.42), 부추(1.42), 무청(1.4)의 순이었다. 가장 큰 효과를 나타낸 채소는 브로콜리이었으나 브로콜리 이외의 다른 십자화과 채소들의 유도 효과도 큰 차이를 나타내지 않았으므로 한국인이 섭취하는 십자화과 채소와 백합과 채소들은 항발암 해독 작용이 크다고 할 수 있었다.
그러나 이들 채소류는 생즙일 경우만 이 같은 항암 효과가 있을 뿐 섭씨 100℃ 이상으로 가열 조리하거나, 건조 혹은 염잘할 경우 항암효과가 현저히 떨어지는 것으로 조사됐다. 그러므로 가급적 생즙을 내서 마시는 것이 좋다.
또 이번 연구에서는 단일 채소즙의 효과만 테스트한 것이 아니라 한 단계 더 나아가서 이들 채소즙간의 혼합시 최대 상승효과를 내는 혼합법도 연구했다. 항암 효과가 좋은 채소를 혼합하여 즙을 만든 후 이를 쥐에 투여하여 유도 상승 효과를 알아본 결과 가장 이상적인 칵테일은 브로콜리와 무의 혼합인 것으로 밝혀졌다.
‘브로콜리’+무의 경우 유도효과는 무의 1.84배였고, ‘브로콜리+파’(1.72배), ‘브로콜리+순무’(1.56배)였다. 다시 이들 혼합 음료의 수용도를 조사해본 결과 역시 ‘브로콜리+무’혼합즙이 가장 높았는데, 무의 매운맛으로 인해 맛이 떨어지고 마시기가 힘든 것이 문제점으로 지적됐다. ‘브로콜리+무’ 혼합즙에 다른 첨가물을 넣어야 될 필요성에 직면하면서 여러 첨가물을 투입해본 연구진은 맛과 영양면에서 가장 탁월한 칵테일 비법을 특허 출원했다. 그 비결은
①먼저 브로콜리와 무를 갈아 혼합즙을 만든다. 이때 혼합 비율은 1:1이다.
②여기에 10%의 사과즙을 넣어 감미로운 맛을 낸다.
③다시 비타민 C 2ml를 넣어 맛을 더한다.
이다.
브로콜리와 무·케일 등 일부 채소즙은 또 발암을 억제하는데 상당한 효과가 있는 것으로 나타났다. 1일 식탁에 자주 등장하는 20여종의 채소류를 대상으로 항암효과를 시험한 결과 이같은 사실이 드러났다.
이들 채소즙은 생체내의 항암효소 중 하나인 ‘글루타치온 S 트랜스퍼레이드’의 분비를 대량 유도, 암 발생을 억제하기 때문이다.
조사대상 채소중 항암효과가 큰 것은 브로콜리·순무·무청·자색양배추·케일. 이들은 이른바 십자화(十字花)과 채소류로 이들을 생쥐에 먹인 결과 항암효소의 분비가 정상 때보다 60% 이상 늘었다는 것이다.
특히 이들 채소는 ‘브로콜리+무’, ‘브로콜리+파’등의 칵테일의 형태로 조합해 생체에 투여할 경우 효소 분비량이 각각 83%, 72%까지 늘어나는 것으로 밝혀졌다.
그러나 이들 채소류는 생즙일 경우만 이같은 항암효과가 있었을뿐 섭씨 1백도 이상으로 가열조리하거나, 건조 혹은 김치화 할 경우는 항암효과가 현저히 떨어지는 것으로 조사됐다. 또 부추·달래·양파·마늘 등 이른바 백합과 채소에서는 이 같은 항암효과가 거의 나타나지 않았다.
편집부
2004.11.30