기능성식품의 파이토케미칼(10)

Green food

십자화야채 종양·암 발생 억제
유기유황화합물로 특유의 냄새·매운맛 가져

미국 죤 홉킨스대학 연구팀은 십자화과(十字花科, Cruciferae)에 속하는 야채가 나타내는 질병예방효과에 대해서 연구를 계속해 오고 있는데 이들 야채야 말로 질병예방을 위한 가장 중요한 식품군이라고 생각하고 있다. 이 식품군에 속하는 야채에는 배추, 무우는 물론 겨자, 브로콜리, 케벳즈, 모란채(꽃양배추), 삯양배추 등이 있다. 그러나 불행하게도 이들 십자화과에 속하는 야채는 맵고 아리며 요리할 때 특이한 냄새를 풍겨 싫어하는 사람도 많지만 이들 야채에 대한 세계 각국의 연구는 대단히 활발하다.

이와 같은 십자화과 야채나 식물처럼 우리 일상생활에 많이 이용되고 또한 연구의 대상이 되고 있는 그룹의 하나가 백합과(Liliaceac) 야채이다. 백합과에는 마늘을 비롯하여 파, 양파, 부추 및 아스파라거스 등이 있다. 마늘은 식용뿐 아니라 약효가 좋은 식품으로서 옛날부터 다른 야채보다도 잘 알려진 식품이다.

십자화과와 백합과의 야채에 공통된 파이토케미칼로 특이한 냄새를 풍기는 원인 물질은 유황이다. 이들 야채에 질병예방효능이 있는 것은 유황을 함유한 성분이 있기 때문이다. 이들 유황을 함유한 파이토케미칼은 몇종 있지만 그 화학구조에 따라 그 활성을 달리한다.

◇ 십자화과의 야채와 겨자

십자화과식물은 일명 배추과식물이라고도 부른다. 4매(枚)의 꽃잎이 十字形으로 배열되어서 붙인 과(科)의 이름이다. 십자화과 야채는 특이하면서도 강한 냄새와 쓰고 매운 맛을 가지고 있으며 자르거나 가열하면 더욱 쓰고 매운 맛을 더한다. 이와 같은 현상은 십자화과 야채에는 어느 식물이나 Myrosinase라고 하는 효소가 있어 이과의 주성분(主成分)인 유기유황(有機硫黃)화합물을 분해 시키기 때문이다. 십자화과 야채는 십자화야채와 겨자 야채의 2그룹으로 나눈다.

현재 십자화야채는 파이토케미칼 연구의 대상이 되고 있다. 이 그룹의 야채는 많은 질병의 진행을 억제하면서도 이렇다 할 부작용이 없기 때문이다. 자연계에서는 유기유황화합물은 모체(母體)식물을 보호할 뿐 아니라 균(菌)이나 벌레 및 초식동물(草食動物)의 먹이가 되지 않기 위한 강력한 무기인 셈이다. 이들 식품이 사람의 체내에서 방어효과를 나타내는 것은 이상한 일은 아니다. Glucobrassicin과

Glucoraphanin은 십자화과에 함유된 가장 중요한 유기유황화합물이다. 이 두 화합물이 생체내에서 분해되어 몇종의 활성이 있는 유황화합물이 생성된다. 생체내 분해는 그 식물세포가 상처를 입거나 또는 자르거나 가열하면 세포가 파괴되는 순간부터 시작되며Glucosinolate라고 하는 그룹에 속하는 냄새를 풍기는 화합물이 생성된다. Glucosinolate는 브로콜리나 겨자의 근연식물(近緣植物)에서도 검출되고 특히 케벳즈나 모란채에 많이 함유한다.

십자화야채 중에서 생성되는 Glucosinolate는 12종 정도이고 각각 더 분해하면 중요한 최종산물이 나오는데 이들 야채에 화학요법약(化學療法藥)으로서 효과와 냄새는 Glucosinolate가 아니라 실은 최종분해산물에 나오는 것이다.

◇ 유기유황화합물(有機硫黃化合物)의 생리활성

십자화야채는 종양, 호르몬 의존성의 암, 방광암등 몇 종의 암의 발생을 억제하는 것으로 알려졌다.

미국 하버드대학 공중위생학 연구팀은 의료종사자 추적조사에 등록된 47,909명의 남자를 대상으로 대규모의 연구를 실시한 바 있다. 10년간에 걸쳐 식사에 관한 데이터를 취합, 식사와 방광(膀胱)암의 관계를 조사 한 바 그동안 252명의 피험자(被驗者)가 방광암에 걸렸다. 데이터를 분석하면 십자화야채를 많이 섭취할수록 방광암의 발생률은 감소했고 십자화야채 중에서도 최대의 예방효과를 보여 준 것은 브로콜리와 케벳즈였다. 이 두 십자화야채의 Glucosilate의 함유량은 당연 톱 클래스였다.

브로콜리나 모란채로부터 암예방 물질을 얼마만큼 섭취할 수 있느냐는 야채의 보존기간이나 생육조건에 의해서 크게 좌우된다. 과학자들은 이런 불규칙한 결과를 조정하는 방법의 하나로 십자화야채의 스프라우트를 이용한다. 미국 죤 홉킨스대학의 연구팀은 브로콜리와 모란채의 발아 후 3일째의 스프라우트에는 성장한 야채의 10배에서 100배의 Glucoraphanin이 함유된 것을 발견했다.

칼슘 D-Glugalate는 효소의 작용에 의해서 Sulforaphan이란 Glucosinolate로부터 만들어진다. 이 물질은 질병예방효과가 아주 큰 파이토케미칼이다. 미국 텍사스대학 M.D 앤더슨암센터의 의료팀은 유방암에 걸린 여자는 혈청의 Glugalate 농도가 건강한 여자보다 상당히 얕다는 것을 발견했다. 암센터의 의료팀에 의하면 혈청의 Glugalate 농도가 얕으면 암이 확산할 위험성이 커진다는 것이다. 또 같은 M.D 앤더슨의 의료팀은 칼슘 D-Glugalate의 투여가 호르몬 보충치료를 받고 있는 동안은 유효한 유방암의 예방대책이 되고 또한 유방암의 표준적 화학요법의 효과를 높이는 방법이 될런지도 모른다고 발표했다. 만일 그렇게 된다면 이것은 유방에 걸릴 우려가 있는, 또는 현재 유방암과 투쟁하고 있는 많은 여성에게는 획기적인 연구라고 할 수 있을 것이다.

Isothiocyanate는 케벳즈 겨자에 많이 함유하고 있어 흡연자의 폐암과 식도암의 예방에 크게 도움이 되리라 생각한다. 또 구강(口腔), 인후(咽喉), 폐, 위, 결장. 직장 등의 호흡기계나 소화기계의 암예방에 유효한 것으로 몇몇 연구에서 시사하고 있다.

Indole-3-carbinol(I3C)도 중요한 암예방 화합물이고 브로콜리, 케벳즈, 케일 등에 많이 들어 있다. I3C가 연구대상으로 주목을 받고 있는 것은 십자화야채에 함유된 다른 화합물과 더불어 Estrogen 의존성의 유방암을 저지하는 활성이 있다고 생각되기 때문이다.

뉴욕의 호르몬연구소의 연구팀은 60명의 건강한 여자를 대상으로 3개월간의 시험을 실시, I3C에 의하여 활성이 있는 Estrogen 대사물의 생성에 변화가 생기는지의 여부를 관찰했다. 피험자는 3그룹으로 나누어 각각 I3C의 풍부한(400mg/day)식사, 식물섬유의 풍부한(20g/day)식사, 대조용의 식사를 제공한 바 I3C의 풍부한 식사를 한 그룹은 암예방 효과가 있는 Estrogen 대사물, 2-Hydroxyestron(2-OHE)의 치(値)가 대단히 높아졌다. 그 외의 그룹에서는 변화가 없었다. 따라서 십자화야채를 섭취해서 암예방 효과가 있는 Estrogen 대사물이 증가하면 유방암의 발생을 크게 감소 시킬런지도 모른다.