① 녹차추출물

항산화 지방억제 다양한 효과 입증

음료에서 건기식, 화장품까지 산업적 적용도 활기

건강 기능식품으로 녹차가 새롭게 각광받고 있다. 녹차의 항산화 효과부터, 콜레스테롤 저하, 중성 지방 상승 억제, 항종양, 항암 및 피부미용효과에 이루기까지 in vitro, in vivo, 임상 시험의 여러 결과가 보고되면서 부터다. 특히 국내의 경우 새로운 건강기능식품법상의 기준규격 고시형 건강기능식품으로 녹차 추출물이 최종 승인을 앞두고 있다. 건강 기능소재로서 녹차 추출물을 새롭게 조명해봤다.

□ 카테킨에 대한 검증 작업

녹차는 한국, 중국, 일본 등을 비롯한 아시아권에서 오래 전부터 널리 응용되어 오던 것으로 항산화 성분을 많이 함유하고 있다고 알려져 있다. 차는 약 BC 2735년경에 중국의 센능(Shen Nung)황제가 마련한 연회에서, 차나무로부터 차 잎이 끓는 물에 떨어졌을 때 처음으로 알려지게 되었다. 우리나라에 차가 처음 들어온 시기는 신라 27대 선덕여왕(AD 632-647) 때이며, 그로부터 200년 후인 42대 홍덕왕 3년(AD 828)에 왕명에 의해 차를 경남 지리산에 심어 음용하기 시작하였다. 녹차는 차 잎을 더운물에 우려내어 마시는 기호음료로서 애용되기 시작하였으나 약용으로도 사용되기도 하였다. 차의 약리학적 기능은 항산화 성분의 대부분을 차지하는 카테킨 성분에 있으며 현재까지도 카테킨의 다양한 기능 검증에 대한 연구가 꾸준히 진행되고 있다.

□ 효능과 효과

녹차의 효능을 나타내는 여러 성분 중 카테킨이 가장 유명한데 이는 탄닌이라 불리는 폴리페놀 화합물의 일종이다. 카테킨은 차의 구성 성분 중 가장 많이 차지하는 성분이며. 고리가 있는 물질로서 축합형 탄닌에 속하고 Flavan-3-ol의 기본구조를 가진다. 화학 구조상 수산기(-OH)를 많이 가지고 있어 여러 가지 물질과 쉽게 결합하는 특징을 가지고 있다. 녹차에는 크게 8가지 카테킨 성분이 존재하는데 이중 (-)-EC, (-)-EGC, (-)-ECg및 (-)-EGCg을 일반적인 차 카테킨으로 지칭한다. 이중에서 EGCg가 차 카테킨류 중에서도 구성비율이 가장 높고 각종 기능적인 효과도 높은 것으로 알려지고 있다. 1920년대 일본의 스기무라가 차잎에서 3종의 카테킨(EC, ECg,EGC)를 분리하여 차의 폴리페놀이 카테킨류의 혼합물로 구성되어 있다는 것을 처음으로 밝힌뒤 브래드필드가 EGCg를 분리했는데 EGCg는 차잎 중 전체 카테킨 함량 10~15% 중에서 50~60%를 점유하고 있으며 녹차에 많고 우롱차에는 녹차의 1/2, 홍차에는 소량 함유되어 있다.

녹차의 카테킨 화합물 중 (-)-에피갈로카테킨 갈레이트(EGCg)이 가장 강력한 효능을 지니것으로 평가되어 많은 연구가 진행되고 있으며 구조식에 따라[2R,3R]-2-[3,4,5-Trihydiroxyphenyl]-3,4-dihydro-1[2H]-benzopyran-3,5,7-triol 3-[3,4,5-trihydroxybenzene]로 지칭되기도 한다.

녹차 카테킨에 대한 연구는 많이 수행되어 왔으며 그 중에서도 항산화효과, 항암효과, 콜레스테롤 저하효과등에 초점이 맞춰져 왔지만 근래에는 비만조절, 치석 제거, 항알레르기, 피부염 개선, 감기예방등 다양한 부분까지 관심영역이 확대되고 있으며 특히 EGCg에 대한 연구가 최근에 활발하게 진행되고 있다. 이 밖에도 녹차의 동맥경화, 항종양효과 등에 관한 자료가 지속적으로 학회에서 발표되고 있어 해외에 있어서도 녹차에 대한 관심이 급속히 높아지고 있다.

예를 들어 국립암연구소(NCI)는 녹차 카테킨의 암 예방 효과에 주목하여 신약개발을 진행하고 있으며(동경Food techno 공동연구) 곧 FDA에 안정성이 인정되어 임상시험에 들어갈 예정이다.

또 국립건강연구소(NIH)에서는 지난 2001년 9월 허브 기능성 연구센터를 인디애나 퍼듀 대학에 설립. 항산화소재로서 주목받고 있는 허브의 연구개발과 심장질환대응연구도 진행 중이다. 이중에는 녹차는 대두와 마늘, 에키나시아 등과 병행하여 연구대상의 중심소재로 다루어지고 있다. 연구와 더불어 미국 건강식품시장에 있어서도 녹차는 효과가 있는 허브로서 인지가 확대되고 있다.

◇ 비만 조절효과

EGCg의 체중감소 효과 역시 최근에 연구발표 되었는데 Liao외 동료들은 EGCg(70~92mg /Kg)를 복강 주사한 수컷 쥐의 음식물 섭취율이 대조rns보다 50~60% 가량 감소한 것을 발견하였으며 이런 이유로 EGCg 처리한 쥐는 2~7일 이내에 대조군에 비해 30%가량 체중이 감소되었음을 보고하였다. EGCg의 체중감소 효과는 구조적인 특이성을 가지는데 EC, ECg, EGC은 같은 양을 주사하였어도 음식물 섭취량과 체중이 감소되지 않았다. 초기에는 EGCg의 유효량이 체중 1 kg당 30~50mg이나 이 쥐들은 일주일 내에 점차 적응 하였고 체중을 줄이거나 증가를 막기 위해서는 더 많은 양의 EGCg가 필요한 것으로 나타났다. 그외 7일 동안 매일 EGCg를 투여한 쥐는 수분과 단백질 함량의 변화는 없었지만, 탄수화물 함량은 약간의 감소를 보였으며 지방 함량은 EGCg를 처리하지 않은 그룹이 4.1%인 반면 EGCg를 처리한 그룹에서는 1.4%를 나타내어 큰 감소를 보였다. EGCg를 처리하고 7~8일내에 수컷 SD 쥐와 마른 Zucker 쥐는 피하 지방이 40~70%, 복부 지방은 20~35% 감소했으나 부고환 지방은 감소하지 않았다. 비만인 수컷 Zucker 쥐에서는 EGCg 처리 후 4일 이내에 20% 의 복부 지방 감소가 관찰되었다 한다.

◇ 피부 미용 효과

최근 한국식품과학회에서 주최한 제6회 국제 녹차 심포지엄(01.5.18)에서는 녹차 카테킨중 EGCg를 이용한 연구결과가 여러 편 발표되었는데 특히 피부미용관련 연구가 주목을 받았다. 랫드의 피부에 EGCg를 처리시 정상 피부세포의 성장이 촉진되었으며 자외선에 의한 홍반 반응 억제 효과, 자외선에 의한 세포사멸 억제 효과, 피부 기질 단백질 조절 효과(주름살 개선 효과), 피부 조직내 catalase 발현 증가 효과가 있었다는 연구 결과가 발표되었다. 특히 사람의 피부에 EGCg(3mg/2.5cm2)를 도포하고 4MED(minimal erythema dose: 최소 홍반량)의 UVB를 조사시 UVB에 의해 유발되는 1)백혈구의 침윤, 2) 마이엘로퍼옥시데이즈(Myeloperoxidase)의 활성, 3) 홍반이 현저하게 감소하는 것으로 나타났다.

◇ 감기예방 효과

녹차 카테킨은 인플루엔자 바이러스의 침입을 막아 감기를 예방하는 효과가 있는 것으로 밝혀져 여러 가지 살균작용이나 해독작용뿐 만 아니라 인플루엔자 바이러스에도 유효하게 작용하는 것으로 판명됐다. 특히 코감기나 목감기에 좋다고 알려져 있다. 인플루엔자 바이러스의 표면에 있는 톱니모양의 돌기부가 점막세포에 부착해 잘 떨어지지 않는데 카테킨이 바이러스의 톱니 모양의 돌기부를 덮어씌워 바이러스와 세포의 결합을 방해함으로써 인플루엔자 바이러스에 대한 효과를 나타낸다. Human Roatavius의 경우 EGCG의 억제 효과가 가장 높은 것으로 나타났다.

◇ 항알레르기 효과

최근 화분에 의한 알레르기성 비염, 기관지염, 천식, 아토피성 피부염 등 알레르기로 인한 병으로 고생하는 사람이 많아지고 있다. 일본 시즈오카현립대학의 스기야마키요시 교수는 랫드를 이용한 실험에서 녹차가 알레르기에도 개선효과가 있다는 것을 알아냈다.

아토피성 피부염은 I형. IV형의 혼합형 알레르기이기 때문에 증상을 개선하기 위해선 I형의 원인인 히스타민과 IV형의 원인인 T세포에 함께 유효하게 작용해야만 한다. 연구자들은 랫드에게 체중 1kg당 약 1백20mg의 녹차 추출액을 투여한 경우 알레르기는 50%나 억제되는 것을 관찰하였다. 이 양을 사람이 마시는 양으로 환산하면 보통의 녹차 10잔에 해당한다. 녹차 추출액의 알레르기 억제효과는 알레르기 치료에 많이 사용되는 항알레르기제들과 거의 같은데 연구자들은 이 알레르기 억제효과는 녹차의 떫은 맛 성분인 EGCg가 랫드의 비만세포에서 히스타민이 방출되는 것을 억제하기 때문으로 추정하고 있다. 차 카테킨은 비만세포에서 히스타민이 나오는 것을 저지하기 때문에 히스타민이 방출된 다음에 억제하는 약인 항히스타민제와 달리 졸음과 같은 부작용이 없는 장점이 있다.

◇ 위궤양 조절 효과

스트레스성 흥분에 기인하는 위궤양의 경우에도 효과가 있는데 동물실험에서 카테킨의 단회 투여로도 저온 구속 스트레스로 인한 궤양 발생이 억제되었으며, 인도메타신 같은 소염진통제에 의한 궤양, 에탄올에 의한 궤양 발생이 용량 의존적으로 저해되었다. 이 외에도 차 카테킨은 다양한 효능을 가지고 있는데 항당뇨 효과, 노화억제, 구취와 제취 제거 효과, 금속제거, 뇌의 노화 및 알쯔하이머병 예방 효과등 계속적인 연구를 통해 많은 효능이 밝혀지고 있으며 특히 EGCg를 이용하여 연구가 계속 진행되고 있다.

강장음료·화장품원료 등으로 유용성 높아

□ 다양한 산업적 적용 활발

차 카테킨은 비타민 C, 비타민 E와 상승적 항산화 효과가 있다는 것이 알려져 있어 장관내에 흡수된 차 카테킨은 생체중 혹은 식품으로 섭취된 비타민C, 비타민E의 상승적 작용을 기대할 수 있다. 이러한 사실을 이용하여 97년 초 일본에서는 차 카테킨, 비타민C, 비타민E를 함유한 isotonic음료로서 카테킨 워터가 발매되었다. 특히 운동과 활성산소와의 관계에 있어서 생체내항산화의 중요성이 강조되어 운동후에 마시는 isotonic 음료로서 인기가 높다.

일본의 이또엔사는 치과대학과 공동연구를 통하여 사람에서 0.25% 녹차 카테킨 수용액이 구취 및 치석억제가 있음을 확인하였다. EGCg수용액(0.2%)에 대한 구취억제효과는 약 70분 지속되었는데 이 결과 발표후 녹차추출물을 화장품원료로 규격화하여 ‘natural wash’란 상품으로까지 개발하였는데 현재 유용성에 대해 심층적으로 평가하고 있는 중이다.

식품분야는 아니지만 녹차 폴리페놀이 지니는 인플렌자바이러스에 대한 불활성화작용을 이용하여 개발한 상품에는 카테킨 filter가 있다. 이것은 공기청정기의 여과시설에 녹차 폴리페놀을 부착한 여과기를 병용 장치하여 공기중에 부유하는 바이러스를 보획하는데 이용되고 있다. 그외 화장실의 소취시트, 벽지 등의 내장품 등에 광범위한 이용개발이 진행되고 있다.

국내에는 아직 녹차 추출물에 대한 시장이 크지는 않지만, 추후 녹차의 기능성 연구의 진전과 더불어 녹차 카테킨을 이용한 시장 확대의 가능성은 크다고 판단된다.

<표> 녹차 카테킨을 이용한 건강 보조 식품

제품명	제조사	성분	비고
그린 알파	태평양	베타카로틴, 녹차카테킨	엽록소 함유식품
티그린 97	파마넥스	녹차 카테킨, 클로렐라 분말, 비타민	칼슘함유식품
샤크그래파인	네이쳐스선샤인	녹차 추출물, 포도씨, 소나무 껍질	혈행개선 효과
어성초	종근당	홍차 추출물, 복숭아 분말	영양 보충용
트롬보큐	풀무원	녹차, 홍차, 포도씨, 은행잎	구취제거 및 치아예방
한방체감원	신동방메딕스	녹차, 인삼, 어성초	충치예방
마라톤	생그린	녹차 추출물, 글루코사민, 비타민류
알로에 녹차 캔디	알로에 마임	녹차 카테킨, 알로에, 비타민 C
Bioratio	동경food techno	녹차카테킨, 영지
산페논	태양화학	녹차 카테킨 30,60,75% 함유

<자료제공>

태평양 식의약연구소 건강기능식품연구팀