제 3회 카레 및 향신료 국제심포지엄 개요

1. 주제: 카레와 향신료의 의학적 적용
2. 일시 및 장소: 2012. 4.26(목), 그랜드인터컨티넨탈 서울그랜드볼룸
3. 프로그램

4. 발표 내용 요약

1) 커큐민의 전립선암 억제효과
최한용 교수, 성균관대학교 삼성의료원

2008년 실시된 조사에서 미국 내 전체 남성 암환자 중 약 25%에 달하는 186,320명 가량이 전립선 암을 앓고 있으며 올해 약 28,660명의 환자가 전립선 암으로 인해 사망할 것으로 예상되는데 이는 미국 내 남성의 사망 원인 중 2위에 해당한다. 전세계적으로 잠복성이거나 진행이 더딘 전립선 암의 유행 정도가 크게 차이가 나지 않는 반면, 임상적으로 심각한 전립선 암의 발병률과 사망률은 아시아와 서양 인구 간의 차이가 매우 크다. 이는 아시아에서 파이토케미컬이 풍부한 채식 위주의 식이 소비에 기인한 것으로 여겨진다. 최근 커큐민(diferuloylmethane)이 전립선 암의 항암효과에 대한 가능성 때문에 많은 관심을 받고 있다. 커큐민은 강황에서 가장 활성화된 물질로, 인도와 동남아시아에서 향신료로 널리 쓰이는 강황(Curcuma longa)의 말린 근경에서 기인한 식물성 물질이다. 강황의 노란색을 띄는 부분은 커큐민과 화학적으로 유사한 커큐미노이드로, 다양한 약리효과와 항염증, 항암 효과를 지닌다. 커큐민은 동양에서 전통적으로 항염증 효과와 같은 뛰어난 치료 효과로 알려져 있으며, 최근 과학적 연구를 통해 커큐민의 다양한 치료 효과가 확인되고 있다. 또한 극도의 안전성 때문에 커큐민의 사용과 관련한 동물실험과 인체실험에서 어떤 독성효과도 발견된 바가 없으며, 아무리 많이 사용해도 독성을 나타내지 않는다. 체외실험에서 커큐민 처리는 MMP-2와 MMP-9를 유의적으로 감소시키고 침투능력을 저해했다. 커큐민은 종양의 크기와 이종이식 모델의 담암 부분에 있는 MMP-2, MMP-9의 활성을 뚜렷하게 감소시켰고, 체내실험에서 전이성 혹은 커큐민 처리군이 무처리군에 비해 상당히 적은 것으로 나타났다. 안드로겐 수용체(AR)는 전립선 암의 성장과 진행에 중요한 역할을 하는데, AR의 전사 활성은 다양한 공동조절인자에 크게 의존하며 AR 공동조절인자의 비정상적인 조절이나 발현은 전립선 암의 성장과 진행의 원인이 될 수 있다. 강력한 공활성화인자인 β-catenin은 중요한 공동조절인자로 AR과 바로 상호작용하는데, 커큐민의 사용량에 따라 AR의 발현이 유의적으로 저해되고 β-catenin이 뚜렷하게 억제되었다. 추가의 분석을 통해 kinase-3β를 합성하는 Akt와 글리코겐의 인산화가 약화되었지만, 인산화된 β-catenin은 커큐민 처리 후 증가했으며 최종적으로 β-catenin과 T-세포 인자 전사 복합체의 목표 유전자인 cyclin D1과 c-myc 역시 감소한 것이 확인되었다. 이런 발견은 커큐민이 Wnt/β-catenin의 신호전달경로를 조절하고 LNCaP 전립선 암세포에 대해 저해효과를 조절하는데 중요한 역할을 할 수 있다는 것을 제시한다. 따라서 커큐민은 비독성 식이섭취가 가능하며 이를 통한 전립선 암의 치료에 대한 화학적 예방 물질 및 또는 보조적인 치료 물질로 작용할 수 있다고 여겨진다.

2) 생리활성 향신료 성분들의 건강기능 항진효과
서영준 교수, 서울대학교 약학대학 종양미세환경 글로벌핵심연구센터

산화적 스트레스와 염증성 조직손상은 다양한 인체질병에 연루되어 있다. 최근 본 실험실에서는 항산화, 항염증 작용을 갖는 식이 생리활성물질들, 특히 향신료 성분들의 항암 및 세포보호효과와 그 작용기전에 대한 연구를 수행하고 있다. Nrf2와 NF-kappaB는 항산화 및 염증관련 유전자 발현에 중요한 역할을 한다, 우리는 이들 전사인자들을 조절함으로써 세포내 항산화 또는 해독화 기능을 항진시키거나 염증성 조직손상을 억제하는 향신료에서 유래한 화합물들을 탐색하고 있다. 이들 화합물들의 생체이용률 및 생리적으로 유용한 용량을 평가하는 연구가 앞으로 수행되어야 할 것이다.

3) 커큐민을 이용한 비만과 내장기능장애 간의 연결고리 조절
김기홍 교수, Purdue University, USA

비만은 인류가 당면한 건강위협 요소로서 제2형 당뇨병, 심혈관질환 및 비알콜의존성 지방간과 같은 만성 대사질환 발병과 밀접한 상관성을 띠고 있다. 지질축적으로 인한 지방세포의 크기 증가와 지방전세포에서 지방세포로의 분화 (adipogenesis)에 의한 지방세포 숫자증가 간의 복합적인 작용으로 체지방 중량의 증가가 이루어 진다. 특히 지방세포 분화과정은 유년기와 사춘기 그리고 성인기간동안 체내 지방축적능력을 결정짓는 중요요소로서 비만과 비만유래 질병예방의 효과적인 타겟으로 알려져 왔다. 비만은 대사질환뿐만 아니라 내장의 기능에도 영향을 미쳐 염증반응, 에너지 항상성, 영양흡수, 세포간의 결합 (tight junction) 과 장내미생물 기능의 이상을 동반하는 것으로 알려져 있다. 천연물, 약용식물과 식품유래 기능성물질을 이용한 질병치료 및 예방에 대한 연구는 활발하게 이루어진 반면 비만과 비만관련 내장기능 이상을 조절하는 물질에 대한 연구는 잘 알려져 있지 않다. 본 세미나에서는 커큐민의 지방세포 분화억제 기능과 기작에 대한 논의와 비만호르몬인 렙틴이 소장세포의 기능과 세포간 결합에 미치는 영향에 대해 발표하고자 한다. 또한 커큐민을 이용하여 소장세포에서의 렙틴의 기능조절에 대한 연구도 논의하고자 한다. 따라서 본 연구는 항비만효과가 제시된 커큐민의 내장에서의 새로운 기능에 대한 고찰로 커큐민을 이용하여 비만관련 내장기능의 저하를 억제할 수 있는 새로운 가능성을 제시하고 있다.

4) 생리활성 향신료 성분들의 건강기능향진 효과
Koraljka Gall Tro?elj, Division of Molecular Medicine, Ruđer Bo?kovi Institute, Croatia

예로부터 건강한 식습관을 포함한 건강한 생활방식은 암 발생의 위험을 감소시킨다고 알려져 있다. 과학적으로 항종양 기능성이 있다고 증명된 여러 가지 향신료 중 커큐민에 대한 연구가 가장 많이 수행되었으며, 동남유럽에서의 연구가 시초가 되었다. 우리는 커큐민이 항암 작용의 기반 물질로서 세포의 후생유전체 네트워크에 영향을 미친다고 생각한다. 후생화적 관점에서 암은 불규칙한 유전자의 기능에 의한 질병이다. 이는 세포의 비정상적 DNA 메틸화와 히스톤 변형이 중요한 원인인 다양한 세포 과정의 잘 알려진 결과이다. 암 연구에 관해 본 연구는 특정 히스톤의 변형, H3 리신-27의 트리메틸화, 다양한 종양 억제 유전자의 촉진 부분에 존재하며 이들의 발현 억제를 일으킨다고 알려진 H3K27me3에 초점을 두고 있다. 두 효소는 강력한 후생화적 표식을 만들어내고 제거하는데 있어 중요한 역할을 한다. 히스톤 메틸전달효소인 EZH2(zeste homologue의 증폭제)는 polycomb repressive complex-2(PRC2)의 효소적 성분을 구성하며 리신-27의 트리메틸화 과정에서 주효소 역할을 한다. 히스톤-27의 탈메틸효소인 JMJD3은 반대 방향에서 H2K27me3의 정도와 결과적으로 전사 작용을 조절하는 PRC2 목표 유전자 촉진제에 결합되면서 활성화된다. 본 연구에서 두 개의 서로 다른 암세포주에서 qRT-PCR의 발현, Western blot, 면역세포화학적 측정을 통해 커큐민의 다양한 농도에 따른 EZH2 유전자의 발현과 활성에 대한 영향이 조사되었다. RT-PCR을 이용한 JMJD3 유전자 활성을 실행한 추가적 실험에서 커큐민 처리에 따라 EZH2와 JMJD3의 전사 사이의 균형이 어떻게 극명하게 변화하는지 드러났다. 이러한 발견을 통해 암 예방에 대한 여러 가지의 가능성들이 의논될 것으로 예상된다.

5) 노화와 방사선 손상에 미치는 커큐민의 효과
민경진 교수, 인하대학교

Curcuma longa(강황)의 뿌리줄기에서 추출된 노란색 색소 성분인 커큐민은 아시아에서 향신료와 약초로 널리 사용되어왔다. 커큐민은 항산화성, 항염증성, 항암성, 화학적 예방성, 항신경퇴행성 특성 등의 다양한 생물학적 활성을 갖고 있다고 알려져 있다. 본 연구는 Drosophila melanogaster에서 노화와 방사선 손상에 대한 커큐민의 영향에 대해 조사했다. 커큐민은 두 가지 종의 Drosophila의 수명을 연장시켰으며 산화 스트레스에 대한 보호와 작용능력과 화학적 예방 효과의 진전 등도 함께 나타냈다. 또한 커큐민은 mth, thor, InR, JNK와 같은 노화 연관 유전자(유전자 발현에서 노화에 따른 변화를 보이는 유전자)의 발현을 조절했다. 커큐민 전처리는 방사능에 노출된 파리의 수명, 부화율, 돌연변이 표현형을 회복시켰으며, ROS의 수준과 γH2Ax 양성 세포의 수가 커큐민 전처리군에서 유의적으로 감소했다. 이러한 결과는 커큐민이 항노화와 방사능 보호에 대한 효능을 갖고 있다는 것을 시사한다.

6) 강황/향신료들의 항당뇨, 항동맥경화 효과
조경현 교수, 영남대학교 생명공학부

향신료는 독특한 풍미 이외에도 항산화, 항염증 효과 때문에 동서양에서 예방과 치료를 위한 식품 첨가물로 널리 사용 되어왔다. 기존의 향신료 특히, 강황 연구는 커큐민에 집중되어 왔으나 본 연구에서는 커큐민 함유 분획 이외에도 물 추출물 성분들이 가지는 항당뇨, 항고지혈증, 항동맥경화 효과를 조사하였다. 강황과 정향, 계피, 월계수 잎의 물 추출물은 커큐민 이외에도 cineole, eugenol, terpene 등의 성분을 포함하며, 과당으로 유도된 당화 반응을 억제하는 것으로 나타났다. 각 물 추출물들은 구리이온에 의한 저밀도지단백질의 산화를 억제하였으며, 라디칼 제거 능력의 향상으로 항산화 활성을 보였다. 강황과 월계수 잎의 물 추출물은 동맥경화 유발인자인 혈청 CETP (Cholesteryl ester transfer protein) 억제 능력을 보였고, 대식세포가 산화된 저밀도지단백질을 탐식하는 것을 저해하는 항동맥경화 활성을 나타내었다. 5주 동안 고콜레스테롤 식이와 강황, 월계수 잎을 함께 먹인 제브라피쉬는 고콜레스테롤 식이만을 먹인 그룹에 비해 몸무게가 감소하였고, 혈청 총 콜레스테롤과 중성지방의 양이 현저히 감소하였다. 강황 기능 개선을 위해 강황을 발효한 제품에서 커큐민 유사 물질이 증가함을 확인하였고, 라디칼 소거능력 및 항산화 활성이 증가하며 당화 억제 활성이 개선되고 항당뇨 효과가 우수하였다. 제브라피쉬를 사용한 동물실험에서도 고지혈증 개선효과, 혈당 강하 효과를 보였다. 또한 알콜 섭취에 따른 간 손상 및 염증을 억제하였다. 이들 결과는 강황의 우수한 기능이 유산 발효를 통해서 더욱 개선될 수 있음을 시사한다.