참깨로 치매 예방한다!
기사입력 2012-03-09 00:36 최종편집 경남우리신문
작성자 경남시사우리신문편집국
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안녕하세요? 한국식품연구원 장수과학연구단의 하태열입니다. 제가 오늘 우리가 연구한 연구 내용 및 결과에 대해서 간단히 말씀드리겠습니다.
보도자료에 어떻게 나갔는지 자세히 모르겠지만, 우리가 한 연구는 참깨를 볶고, 참기름을 짜고 나면 참깨박이 나오지 않습니까? 거기에서 추출한 세사미놀 배당체(SG, VSesaminol glucoside)의 효능에 대해서 연구했는데요.
그 효능의 내용은 무엇이냐 하면, 인지기능을 손상시키는 그러한 물질이 찼을 때 이 세사미놀 배당체가 인지기능 손상이 되는 것을 예방하는 내용이 되겠습니다.
자세히 말씀드리면, 여러분들 잘 아시겠지만, 이미 우리나라도 고령화 사회에 들어섰습니다. 전 세계적으로 초고령사회를 향해서 치닫고 있는데요.
그런 건강사회에서 가장 중요시 되는 것이 건강한 수명증대가 가장 중요하고요. 그런데 건강한 수명의 가장 치명적인 장애점이 바로 여러분들 잘 아시는 ‘치매’가 되겠습니다.
그래서 이 치매라는 것은 완전 대표적인 퇴행성 뇌질환으로, 굉장히 경제적·사회적 문제가 되고 있고요.
여러분들 잘 아시겠지만 한 가정에 치매환자가 생기면 가정 전체가 파괴되는 문제점이 있습니다.
그래서 치매를 어떻게 예방하고, 그리고 어떤 치료를 할 수 있는가가 아마 사회적으로 큰, 특히 고령화사회에서 사회적 관점이 되고 있는데요.
우리는 이런 치매를 치료하는 게 아니라, 어떻게 어떠한 식생활을 잘하게 되고 어떠한 식품을 먹게 되면 이는 그나마 치매를 예방할 수 있을까, 치매라는 것은 한번 발병이 되면 아직 치료약이 없습니다.
여러분들이 치매를 잘 아시겠지만 간단히 설명 드리면, 치매는 그야말로 진행적인 퇴행성 뇌질환으로 가장 특징적인 사항이 기억력이 손상되는 것입니다.
그래서 심하게 되면 일상적인 생활을 할 수 없게 되고요. 이러한 증상을 우리가 치매라고 하는데요. 보통 미국인의 경우에는 400만 명 정도가 치매환자라고 하고요.
2050년 정도 되면 한 1,500만 명 이상이 치매환자가 될 것이라는 예측이 있고, 특히 65세 이상은 한 10% 가까이가 치매환자가 있다고 합니다. 그런데 85세 이상이 되면 약 40% 정도가 치매환자라는 어떤 보도가 있고요.
그렇지만 지금까지는 정확한 치료약이 없기 때문에 무엇보다도 예방이 굉장히 중요하다는 얘기가 되겠습니다.
치매원인에도 여러 가지가 있습니다. 알츠하이머성 치매나 혈관성 치매, 파킨슨병 등 이러한 여러 가지 원인들이 있지만 여기에서 주로 다룬 것은 알츠하이머성 치매가 되겠습니다.
여러분들 잘 아시겠지만 알츠하이머의 원인으로써는 여러 가지 원인이 있는데요. 가장 큰 원인 중의 하나가 베타아밀로이드 프로테인이라는 것이 치매의 원인물질 중의 하나, 이것만이 아니라, 그 원인물질 중의 하나인데요.
그런 베타아밀로이드 프로테인이 뇌에 축적되거나 혹은 그것이 많이 형성돼서 뇌 플라크(brain plaque)를 형성하게 되면 이런 기억력을 손상시킨다는 보고가 있습니다.
그 다음에 유전적 원인인 경우도 있고, 그 다음에 신경전달물질이 부족해서 오는 경우, 그리고 뇌에서 산화적 손상이 와서 일어나는 경우, 염증 이러한 것들이 원인이라고 알려져 있습니다.
우리가 여기에서 한 것은 참깨가 치매 예방에 좋다는 포커스가 아니라, 우리는 볶은 참깨에서 참기름을 짜고 난 참깨박에서 세사미놀 배당체 물질을 분리했고, 그것을 건강기능식품으로 인증을 받기를 위해서 소재를 개발하는 과정에서 이 연구를 했는데요.
현재 건강기능식품법에 의한 건강기능식품 원료성분으로 인증 받으려면 가장 중요한 것이 원료성분 특성에 관한 자료, 안전에 관한 자료, 기능성에 관한 자료들이 필요합니다. 그런 것을 우리가 전부다 확보하기 위해서 여러 가지 연구를 하였습니다.
처음에 세사미놀 배당체를 찾아내게 된 것은 우리 주로 먹는 식품소재 중에서 인지기능을 개선할 수 있는 소재를 인비트로 실험에 탐색을 했습니다.
그 결과 세사미놀 배당체가 상당히 좋은 효과를 보여서 본격적으로 실험을 하게 되었는데요.
여기에서 보시면 세사미놀 배당체라는 것은 여러분들 보시면 참깨에서 존재하는 그런 세사미놀 배당체로서 여러 가지 참깨에 있는 많은 성분들이 알려져 있습니다.
예를 들어서 참깨에는 세사민, 세사미놀, 세사몰린 등 여러 가지 항산화 물질들이 많이 들어 있고요. 이것은 이미 항산화 활성이 있다, 그리고 콜레스테롤을 저해하는 효과가 있다, 그리고 지방산의 과산화지질을 없애는 효과가 있다는 것들이 알려져 있습니다.
그런데 세사미놀 배당체에 대해서 우리들은 인지기능 개선에 대해서 연구를 하였습니다.
처음에 동물을 이용해서 실험했는데요. 동물에 있어서는 3가지 모델을 이용했습니다.
첫 번째는, 앞에서 말씀드린 치매의 원인물질로 알려져 있는 베타아밀로이드, 아밀로이드 베타 프로테인에 의해서 기억력이 손상되는데, 그것을 이 세사미놀 배당체가 어느 정도 예방하는가 하는 것.
아까 제가 말씀드렸다시피 사람이 85세 이상이 되면 기억이 손상이 굉장히 많이 온다는 말씀드렸는데요. 쥐에서도 같은 모델을, 노화로 인한 기억력 손상모델을 이용해서, 노화가 진행된 쥐에게 세사미놀 배당체를 먹었을 때 어떻게 되는가를 연구를 했고요.
또 스코플라민이라는 단기건망증을 유발하는 그런 물질이 있습니다. 그것을 뇌에서 주입을 했을 때, 세사미놀 배당체가 어떠한 효과를 나타내는가를 나타내는 연구를 했습니다.
여기에서 보시면 제일 먼저 세사미놀 배당체가, 아밀로이드 베타 프로테인을 쥐의 뇌실 내에 주입하게 되면 기억력이 손상되는데요.
기억력이 있는지 없는지 쥐에게 어떻게 테스트를 하는가 하면 여기에서 보시면 쥐들은 습관적으로 밝은 곳에서 어두운 곳으로 찾아들어가는 습관이 있습니다.
이것이 수동회피반응(Passive avoidance test)이라는 이미 공인된 실험방법이 있는데요.
여기에서 박스를 보시면 칸에 두 방이 있습니다. 그런데 하얀방(밝은방)에 쥐를 넣고 밝은 불을 키게 되면 쥐는 습관적으로 어두운 곳으로 들어가게 됩니다.
어두운 곳에 들어가면 밑에 전기충격이 있어요. 그러면 똑똑한 얘들은 훈련을 시키면 어두운 방에 들어갔을 때 전기충격이 있다는 것을 기억하게 되는데, 이 쥐가 아밀로이드 베타 프로테인을 집어넣고 나면 어쨌거나 기억력이 손상이 되고, 바보가 되면 이 전기충격이 있는 것을 모르고 무조건 방으로 들어가게 됩니다.
그 얘기는, 밝은 방에 넣었을 때 어두운 방으로 들어가지 않으려고 하는 시간을 측정을 해서 기억력을 측정하는 방법이 있고요.
여기에서 보면 수중미로(Morris water maze test)라는 것이 있습니다.
어떤 목적지를 쥐에게 가르쳐 주면 똑똑한 애들은 그 목적지를 빨리 찾아갑니다. 그런데 바보가 된 애들은 빨리 찾아가지 못하고 그림에 있습니다만, 뱅글뱅글 돌면서 항상 헤매게 됩니다.
그 목적지를 찾아가는 시간을 가지고 기억력을 측정하는 그런 방법이 바로 이것도 하나의 공인된 방법입니다.
그래서 이 두 방법을 이용해서 실험했더니, 베타 아밀로이드 프로테인을 뇌실에 집어넣었을 때는 찾아가는 시간이, 어두운 방으로 들어가는 시간이 굉장히 짧습니다.
그런데 비해서 세사미놀 배당체를 투여한 군에서는 유의하게 그 시간이 증가하는 것을 볼 수 있습니다.
반대로 수중미로를 찾아가는 것도 마찬가지입니다.
목적지까지 가는 시간이 베타 아밀로이드 프로테인을 넣은 컨트롤 군에서는 굉장히 오랜 시간이 걸리는데 비해서 세사시놀 배당체를 투여한 군에서는 그 시간이 유의하게 단축되었다는 연구결과가 되겠습니다.
이것은 우리가 2009년에 BPB라는 논문에 게재가 된 사항입니다.
그 다음에 여러분들 여기에 보시면, 쥐 뇌에서 기억력을 담당하는 부분이 hippocampus, 즉 해마 부분인데요. 베타 아밀로이드 프로테인을 집어넣게 되면 해마 부분에 있는 세포들이 손상을 받게 됩니다.
그런데 세사미놀 배당체를 섭취시킨 군에서는 그 손상이 현저하게 줄어들더라는 연구결과를 얻었습니다.
다음에는 앞에 말씀드린 노화에 의해서 기억력이 손상된 노화 마우스를 이용해서 세사미놀 배당체를 섭취시켰더니 노화로 인해서 어느 정도 기억력이 손상된, 경증 기억력 손상모델이 되겠죠.
그런 상태에서 세사미놀 배당체를 먹였더니 기억력이 개선되는 것을 확인할 수 있었습니다. 실험모델은 앞과 같았고요.
그 다음에 우리가 스코플라민이라는 단기건망증 모델을 이용했는데요. 스코플라민이라는 약재를 투여하게 되면 건망증이 오게 됩니다. 즉, 기억력 손상이 되는데 이때에 세사미놀 배당체를 먹인 군에서는 기억력이 개선이 된다는 것입니다.
이 그림에 보시면 빨갛게 빙글빙글 트레킹 되는 모습이 보일 것입니다. 이것이 결국은 이 목적지가 까만 지점인데요.
그 까만 지점을 못 찾아가고 바보가 된 애들은 뱅글뱅글 돌아서 빨갛게 되어 있는데, 세사미놀 배당체를 먹인 군은 비디오카메라에 잡힌 빙글빙글 도는 흔적이 줄어든 것을 보실 수 있으실 것입니다.
그러면, 우리가 그냥 동물에서 어떤 효능이 있다면, 왜 이렇게 되는가를 작용기전을 연구를 했습니다.
작용기전을 보면 우선 뇌신경세포가 배타 아밀로이드 프로테인에 의해서 손상을 받는데요. 여기에서 보시면 세사미놀 배당체를 넣은 세포에서는 그런 신경세포의 손상이 감소한다는 연구결과가 되겠습니다.
즉, 신경세포가 배타아밀로이드 프로테인에 의해서 사멸이 되게 되는데, 그것을 세사미놀 배당체가 억제한다는 연구가 되겠습니다.
그러면 왜, 어떻게 해서 어떻게 되는가를 좀더 우리가 분자레벨에서 프로테인의 반응을 봤더니 여러분들 보시면 베타 아밀로이드 프로테인이 뇌 속에 들어오게 되면 ROS, 활성산소를 많이 형성하게 되면 이것들이 세포 내에서 뇌신경 세포의 사멸을 가져옵니다.
특히 기억력과 관련되는 해마 부분에 뇌신경세포의 사멸을 가져오게 되고요. 이러한 사멸을 세사미놀 배당체, 여기 그림에 있으실 것입니다. 이러한 SG가 그러한 사멸을 억제한다는 연구결과를 얻었습니다.
그 사멸을 억제하는 경로를 보면, 세포 사멸과 관련된 BAX라든가 그리고 p38과 같은 프로테인의 발현을 억제하고요. 그 대신 세포사멸을 억제하는 Bcl-2라는 프로테인의 발현은 증가시키는 그런 역할을 하는 것을 여러분들이 그림에서 보시면 충분히 확인하실 수 있겠습니다.
그래서 세사미놀 배당체는 동물에서 기억력 손상을 예방하고, 그 기전으로써는 이러한 베타 아밀로이드 프로테인 의한 활성산소로 인한 이런 뇌세포의 사멸을 억제함으로 인해서 이러한 효과를 나타낸다고 우리가 그 기전을 알 수 있었습니다.
그래서 동물실험과 이어서 우리가 사람에게 실제로 그러한 효과가 있는가를 연구하기 위해서 정식적인 인체시험은 아니구요. 관찰연구(observation study)를 했습니다.
그래서 65세 이상의 노인 분들에게 경증 기억력 손상이 있는 그런 분들에게 이 세사미놀 배당체와 플라시보를 양쪽에서 먹였습니다.
그래서 6개월간 섭취하시게 다음에 인지기능 검사를 했습니다. 이것이 무엇이하면 K-MMSE라는 인지기능 테스트 하는 방법인데요.
통계적으로 뚜렷한 유의차는 없었지만, 세사미놀 배당체 군이 약간 인지기능 개선의 경향을 나타내었습니다.
그래서 인체시험들에서는 앞으로 본격적인 시험을 더 추가해야 될 것이라고 생각이 됩니다.
그 다음에 우리가 세사미놀 배당체를 가지고 건강기능식품 원료성분으로 인증 받으려면 이와 같은 효능연구와 마찬가지로 효능연구와 그리고 작용기전 연구도 있어야 되지만 무엇이 있어야 되느냐면 어떻게 이 세사미놀 배당체를 안정적으로 퀄리티를 동일하게 생산할 수 있을까도 굉장히 중요합니다.
그래서 보면 활성소재 대량 분리공정을 검토를 했고, 수율도 측정했고, 열 안전성도 굉장히 좋다는 연구결과를 얻었고요.
그 다음에 분석조건을 검토해서 세사미놀 배당에 추출물에 대한 함량을 분석했고, 여기에서 보시면 섭취를 하기 좋게, 그리고 소화에 부작용이 없게, 제형이나 이런 것을 고려해서 여기에서 보시는 바와 같이 그러한 제형을 만들어서 앞에서 만들어진 인체적용시험을 실시했던 것입니다.
그래서 이러한 원료표준화에서 우리가 확실한 데이터를 확보하였습니다.
그 다음에 ‘과연 이 소재가 인체에 안전한가’, 물론 사람이 먹고 있는 것이기 때문에, 인체에 해는 없지만 혹시나 해서 우리가 소재 안전성에 대해서 검토를 하였는데요. 소재의 안전성에 대해서도 문제가 없다는 것을 확인하였습니다.
그 다음에 이러한 연구 결과들을 우리 혼자서 연구를 했다는 것이 아니라, 논문 6편을 게재하였습니다. 여기에서 보시면 여러 학회들인데요. ‘Neuroscience Research’ 그 다음에 ‘Neurochemical Research’ 그리고 ‘대한약학회지’ 그리고 ‘한국식품과학회지’에 나오는 ‘FSB’같은 논문에다가 6편의 논문을 게재 하였습니다.
특히 이중에서 작용기전에 관련되는 연구는 ‘Neurochemical Research’에 올 3월에 게재가 될 예정이고, 이미 온라인판에서는 게재가 완료되어있는 상태입니다.
한 가지 더 말씀드리면, 특허가 2006년에 2건이 이미 등록이 되어있습니다.
이상 발표를 마치도록 하겠습니다.
[질문 답변]
※마이크 미사용으로 확인되지 않는 내용은 별표(***)로 처리했으니 양해 바랍니다.
<질문> 쥐 모델이나 이런 것을 보면, 기억력이 개선되는 효과는 실험을 통해서 입증되는 것 같은데, 보도자료에 나왔던 예방부분에 대한 것은 어떻게 이해해야 되는지 궁금합니다.
<답변> 사실은 개선이라는 것은 여기에서 보시면 모델 중에서 동물모델이 3개가 있었는데요...
(※마이크 미사용으로 인해 해당 부분의 내용이 일부 미기록 되었습니다.)
<답변> 각 군마다 10마리요. 그러면 4군이니까 토털은 40마리지요.
<질문> ***
<답변> 우리가 정확하게 참깨 그 자체를 가지고 실험하지 않았지만, 이것이 어디에서 나온 것이냐면 결국은 참깨에서 나온 것이잖아요. 그렇기 때문에 우리가 참깨를 꾸준히 많이 섭취, ‘많이’ 라는 표현이 조금 이상한데, 꾸준히 섭취하게 되면 이러한 효능이 기대하지 않을까 하는 생각입니다.
<질문> ***
<답변> 그렇죠.
<질문> ***
<답변> 예, 이것은 제가 참깨 그 자체를 가지고 이러한 실험을 하지는 않았지만, 참깨에 이러한 성분들이 함유되어 있기 때문에 충분히 그 효능이 기대된다고 할 수 있겠습니다.
<질문> 그럴 바엔 그냥 가정에서 참깨박을 만들어서 먹으면 안 됩니까?
<답변> 아니요. 참깨박을 섭취하는 것은 물론 맛도 없겠지만, 왜냐하면 우리가 참깨박을 이용했던 것은 소재를 개발하려면 경제성도 있어야 합니다.
그리고 참깨에서 참기름이 굉장히 고가이고 몸에 좋은 것인데, 굳이 참기름을 내버리고 그것을 할 필요가 없었기 때문에 우리가 참깨박을 한 것이고요.
집에서 주로 볶은 참깨를 그냥 먹으면 참기름의 성분도 있고 참깨박에 있는 이러한 성분도 있으니까 볶은 참깨로 섭취를 하셔도 좋은 것입니다.
<질문> ***
<답변> 그것은 영양소의 성분에 따라서 다릅니다. 여기에서 우리가 하는 세사미놀 부분은 볶음에 의해서 파괴되거나 그렇지 않습니다.
<질문> 아까 가능성을 염두에 두셨는데, 이게 기본적으로 가능성, 그러니까 먹으면 치매 예방효과에 있을까, 예를 들어서 조금 더 산업화 되려면 시제품도 가야 되고, 실제로 상용화도 가야 하는데, 그럴 가능성이 있습니까?
<답변> 물론, 세사미놀 배당체는 그렇기 때문에 우리가 많은 연구를 한 것이고, 그냥 효능만 보려면 참깨 그 자체나 SG의 효능 실험만 하면 끝이었는데, 우리가 원료 표준화를 위해서 여러 가지 연구를 했고요. 분석도 했었고. 그리고 계속 대량생산 공정도 사실은 전부다 거쳐서, 여기에서 보시면 시제품 같은 것도 만들었습니다.
<질문> 시제품 만들었나요?
<답변> 그럼요. 여기 한번 보세요. 여기 보이시죠? 지금 우리 연구실에 아직 갖고 있는데요. 태블릿 형태로 만들었습니다.
<질문> ***
<답변> 참깨박이 아니라 참깨박의 SG 성분을 추출해서요.
<질문> 사람들을 상대로 확인을 해봤나요?
<답변> 예. 인체시험에서 제가 말씀드렸잖아요.
<질문> ***
<답변> 아니에요. 우리는 출연연구기관이라서 이제 그 법이 풀렸는데, 출연연구기관에서 건강기능식품 원료성분을 인증을 신청할 수 없고, 이 기술을 어느 업체에서 기술이전을 해서 업체에서 받을 수 있을 것으로 생각합니다.
<질문> ***
<답변> 그것은 업체가 어떤 분이 관심을 가질지 그것은 제가 잘 모릅니다.
<질문> ***
<답변> 보증이라는 것은 안 되고, 우리 연구원에서 개발은 충분히 할 수 있습니다. 그리고 무엇보다도 우리는 여기에서 이미 논문들이 다 발표되었습니다.
여기에서 보면 주로 기억력과 관련된 전문저널인 ‘Neurochemical Research’라는 것은 그야말로 뉴어로케미컬이거든요. ‘Neuroscience Research’ 이런 데에 전부 다 게재되어서 우리가 일단 인증을 받은 데이터들입니다.
<질문> ***
<답변> 아니요. 참기름보다는 통참깨가 더 나을 것 같습니다. 왜냐하면 우리가 SG, 세사미놀 배당체를 한 것은, 그렇다고 참기름에는 다 없는 게 아니고 참기름에도 황산화성분이 굉장히 많고 좋아요.
그렇지만 우리가 앞에서도 말씀드렸다시피, 우리는 참깨 그 자체 효능하려고 연구했던 게 아니라, 참깨에 있는 유용한 성분을, 기억력 개선에 도움이 될 수 있는 소재를 개발하기 위해서 참깨박에서 시작한 것입니다.
그렇지만 참깨박이라는 것은 결국 볶은 참깨에서 나온 것이잖아요. 기름만 뺀 것이잖아요. 볶은 참깨를 섭취해도 그 성분을 충분히 섭취할 수 있다는 것입니다.
<질문> ***
<답변> 수율은 아무래도 참깨에서 기름함량이 약 50% 되지 않나요? 빼버리는 것이니까 아무래도 조금 다르겠죠. 그렇지만 참기름에 들어있는 성분들을 섭취할 수 있으니까 나쁘지 않다고 봅니다.
반드시 여기에서 제가 말씀을 드리고 싶은 것은, 참깨가 치매치료에 좋다 이렇게 절대로 오해 안하시는 거죠? 여러분, 이것은 우리가 참깨를 꾸준히 먹으면 이러한 예방이 기대된다는 것이지, 이게 치매에 걸린 사람이 참깨를 먹으면 치매가 낫는다, 이런 얘기는 절대 아닌 것입니다. 혹시 오해 없으시기 바랍니다.
관심 가져주셔서 고맙습니다.
