제 6회 카레 및 향신료 국제심포지엄 개요

1. 주제: 건강한 삶, 건강한 카레 향신료(Healthy Life with Curry & Spice)
2. 일시 및 장소: 2018. 4.25(수), 더케이호텔서울 컨벤션센터그랜드볼룸
3. 프로그램

4. 발표 내용 요약

1) 스트레스성 간 대사이상시 강황 적용 연구
채한정 교수, 전북대학교

본 연구에서는 Curcuma longa L. 추출물과 curcumin이 급성 및 만성 스트레스에 대해 ROS에 주목하여 영향을 조사하였다. 또한, 급성 및 만성 스트레스 조건 간의 차이를 명확히 하는 것을 목표로 하였다. Curcuma longa L. 추출물과 curcumin이 급성 스트레스 (1회/1 일 CCl₄ 치료)와 만성 스트레스 (격일 간격/ 4 주 CCl₄ 치료)에 미치는 영향을 조사하였다. 만성 스트레스에서는 아스파테이트 트렌스아미네이즈(AST), 알라닌 아미노 트랜스퍼레이즈(ALT), 간 효소 및 ROS를 보다 유의하게 증가 시켜 항산화 시스템의 손상을 일으켰으며, 급성 스트레스에서는 항산화 시스템이 적절하게 기능하고 아스파테이트 트랜스아미네이즈(AST) 및 ROS 생성이 증가하였다. 만성 모델에서 소포체(ER) 기원의 ROS가 축적됨을 발견하였다. 만성 스트레스에서 ER 스트레스가 지속적으로 유도되었고, 특히 산화적 ER 단백질 접힘상태, 대표적으로 PDI가 손상되었다. 만성 스트레스에서 PDI- 관련 클라이언트 단백질인 ApoB는 PDI와 결합 상태로 축적 되어 있는데 Curcuma longa L. 추출물과 커큐민은 변형된 ER 접힘상태를 회복하고, ER 스트레스 및 결과적으로 간 이상 지질 혈증을 조절 하였다. 이 연구에서 curcumin과 curcumin이 풍부한 Curcuma longa L. 추출물은 두 가지 스트레스 조건 모두에서 CCl₄에 의한 간 독성의 회복을 촉진하였다. Curcumin과 Curcuma longa L. 추출물은 스트레스에 관련된 간 이상 지질 혈증과 간기능 회복에 도움이 될 수 있음을 밝혔다.

2) 커큐민의 대사증후군 조절 기전
권영주 교수, 이화여자대학교

대사 증후군은 비만, 고혈당증, 이상 지질 혈증 및 고혈압을 포함하는 일련의 병태이다. 심혈관 질환 및 제 2 형 당뇨병 발병 위험과 대사 증후군의 관련성은 잘 확립되어 있다. 대사 증후군은 세계적으로 증가하고 있다. 따라서, 비만과 대사증후군은 주요 건강 문제로 간주된다.
Curcumin은 curcuminoids에 속하는 diferuloylmethane이며, 향신료 강황의 황색을 담당하는 천연 페놀이다. 강황은 식품원료와 화장품 성분으로 이용된다. Curcumin은 오래 전부터 비만 및 그 합병증과 관련하여 연구되어 왔다. Curcumin에 의한 대사 증후군 조절의 잠재적 메커니즘에는 지질 대사에 대한 조절 효과, 항 염증 효과 및 항산화 작용에 있다.
최근에는 대사 증후군 및 비만 관련 합병증의 주요 원인으로 비만 유발성 염증에 대한 관심이 증가하고 있다. 지방 세포와 대식세포의 상호 작용은 염증 유발 분자의 분비와 반응성 면역 세포의 유도를 증가시켜 비만 유발성 염증에 중요한 역할을 한다. Curcumin은 효과적으로 지방 세포와 대식세포의 상호 작용과 그 상호 작용에 의해 유발된 염증을 약화시켜 대사 증후군을 예방하고 치료하는데 유용하다.

3) 카레 유래 천연화합물 유도체의 암세포 사멸경로에 관여하는 조절 기전
Marc Diederich 교수, 서울대학교

주로 치료목적으로 연구되는 세포사멸에 대한 내성은 암세포에 의해 발생하는 일탈현상이다. 세포사멸을 유도하는 전략의 개발은 가장 흔한 항암 접근법의 하나이다. 최근의 연구성과들은, 잘 알려진 세포사멸 외에도 많은 다른 세포사멸 양상이 있음을 보여준다. 이러한 맥락에서, 자가소화 세포사멸과 세포자살은 미래 치료법에 대한 흥미로운 방식들이다. 지금까지 분류된 다양한 세포사멸경로와 그 사이에 존재하는 매우 역동적인 상호작용들은 새로운 항암전략을 정의할 때 새로운 시각을 제공한다. 세포사멸에 대한 저항성을 지닌 암세포는, 외부로부터의 스트레스에 노출되었을 때 새로운 세포사멸경로를 일으키는 능력을 가지고 있다. 더 정확히는, 하나의 세포사멸경로를 다른 경로로 전환하는 정교한 능력을 가지고 있다. 그러므로 항암제 발견을 위한 우리 연구의 한 부분은 세포사멸과 그 이후의 과정을 유발하는 새로운 세포사멸 물질을 식별해내는 것이다. 또한, 대체 세포사멸프로그램을 촉진하는 화합물을 밝히기 위한 노력이 진행되고 있다. 눈에 띄는 것은, 이러한 동일한 생물학적 현상의 조절이 노화와 같이 관련이 없어 보이는 과정들과 관계가 있다는 것이다. 천연화합물은 예방과 치료기능이 있는 항암물질의 소스들을 대표한다. 많은 천연화합물이 세포사멸메커니즘을 유발한다. 더욱이, 이들은 암세포의 생존과 약물내성에 중요한 염증, 세포 신진대사 변이 또는 후생적 이상현상들과 관련된 중요한 생존 메커니즘들을 불활성화시킬 수 있다. 여기서 우리는 우리 실험실에서 연구중인 몇 가지의 선택된 천연화합물과 그들의 가장 유망한 유도체들에 대해 논의할 것이다. 우리의 발견은 특정한 화학구조와 활성화될 특정 세포사멸경로 간의 연관성을 강조하고 있다. 이러한 맥락에서, 우리는 커큐민과 쿠마린을 포함하는 항-염증제 프로토타입(NF-kB 또는 STAT 신호전달경로에 대한)과 세포사멸유도체로서 몇몇 천연 및 합성물질들에 대해 논의할 것이다. Diallyl polysulfides는 천연이건 합성이건 간에, 세포의 미세소관 교란물질로 작용하여 세포주기 정지와 사멸을 일으킨다. 마지막으로, 우리는 선택된 이들 화합물들의 후성적 잠재력과 그들의 항-증식 및 세포파괴효과 사이의 연관성을 정리할 것이다.
요약하자면, 새로운 시나리오는 천연화합물들 및 그 유도체들을 기계적인 세포사멸메커니즘 연구를 위한 중요한 도구들로써 이용하는것 뿐만 아니라, 미래의 항암치료제로서의 새로운 해결책으로 이용하는 두 가지 특성을 강조하고 있다.

4) 커큐민의 암예방 효능 기전에 관한 연구
서영준 교수, 서울대학교

커큐민은 향신료인 Curcuma longa(Zingiberaceae)라고 불리는 향신료 강황의 뿌리에서 기원하였으며, 의학적 이용의 역사는 5천년이 넘게 기록되어 오고 있다. 수많은 연구결과들이 세포 내 특정 신호전달물질의 조율을 통한 암, 비만, 심혈관질환, 관절염, 알츠하이머, 건선 등의 매우 다양한 염증성 질환의 치료에 대한 커큐민의 잠재력에 대해 밝혀왔다. 커큐민은 다양한 동물종양모델에서 피부, 구강, 장, 간암 및 결장 발암을 예방하고 혈관 신생 및 전이를 억제하는 것으로 나타났다. 또한 세포주기의 다양한 단계에서 암세포의 생장이 멈추게 하거나 세포사멸을 유도함으로써 암세포의 증식을 방해한다. 더욱이, 커큐민은 cytochrome P450 isozyme 특이적인 억제를 통해 발암물질 생체활성을 억제할 뿐만 아니라, phase 2 발암물질 해독효소의 활성이나 발현억제를 유도하는 능력을 가지고 있다. 우리는 앞선 연구들에서 커큐민이 NF-kB와 STAT3를 타겟으로 쥐의 피부와 결장에 실험적으로 유도된 염증을 억제하는 것을 발표하였다. 이것은 또한 Nrf2를 매개로 한 세포 항산화와 항-염증방어를 강화시키기도 한다. 더욱 최근에는, 커큐민이 인간의 결장암 세포에서 발암성 SIRT1 단백질의 발현은 감소시키면서도 해당 단백질의 mRNA 발현에는 영향을 미치지 않는 것을 확인하였고, 이로써 커큐민이 SIRT1 단백질의 Translation 후의 조절작용에 작용함을 제안하였다. 주목할만한 것은, SIRT1 단백질의 ubiquitination과 이어지는 promeasomal degradation이 커큐민 처리에 의해 유도되었다는 것이다. 커큐민의 화학적 예방 잠재력에 대한 임상평가를 옹호하기 위해서는 약동학적인 연구 등의 충분한 데이터가 필요하다.

5) 나노에멀젼을 활용한 향신료 유래 파이토케미컬의 생리활성 증진 효과
Qingrong Huang 교수, Rutgers University, USA

기능성식품은 기본적인 영양 공급은 물론 건강상 이점까지 제공하며 식품산업의 트렌드로 부상하고 있다. 기능성식품에서 약효식품은 건강상 이점을 결정하는데, 유감스럽게도 많은 약효식품의 경구 생체이용률은 매우 낮으며 기능성 식품의 효능에 영향을 미친다. 본 연구에서는 커큐민을 예로 들어 약효식품의 경구 생체이용률을 향상시키는데 사용될 수 있는 오르가노겔(organogel) 기반 나노에멀전에 초점을 두었다. 강황에 있는 커큐민은 항염증 및 항암, 항산화 효능을 갖고 있다. 그러나 커큐민의 빠른 대사와 불용성으로 인해 경구 생체이용률은 매우 낮다. Caco-2 cell 단층 모델을 사용한 결과, 가용화된 커큐민은 수동확산에 의해 Caco-2 단층을 가로질러 급속히 침투되었으며, 이는 가용화가 커큐민의 체내 흡수를 제한한다는 것을 시사한다. 커큐민의 용해도를 최대화하기 위해, 오르가노겔 기반의 나노에멀전이 개발되었는데, in vitro 지질 소화 후 커큐민의 고부하와 높은 가용화 단계별로 이루어졌다. 약물동태학 연구에서 제조된 커큐민의 경구 생체이용률이 향상되었음을 증명하였다. 본 연구에서 개발된 제제는 다른 향신료(예: 캡사이신)로부터 얻은 불용성 약효식품의 경구 전달에도 사용될 수 있다. 캡사이신 제제의 혼입은 항비만 효과를 증진시키고 위점막 자극을 감소시키는 결과를 보여주었다.

6) 생물전환 커큐미노이드 생체이용성 강화 고령친화 식품소재 개발
김도만 교수, 서울대학교

강황의 뿌리줄기로부터 얻어진 curcuminoid는 다양한 생리학적 특성을 갖고 있다. 그러나, curcuminoid의 수용성이 매우 낮아 생체이용률이 떨어진다는 주요한 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는, 강황 분말에서 추출한 curcuminoid를 stevioside (Ste), rebaudioside A (RebA), steviol flucoside (SG)에 녹여 수용화시켰다. Ste의 경우 11.3 mg/mL, RebA의 경우 9.7 mg/mL, SG의 경우는 6.7 mg/mL의 curcuminoid를 최적조건으로 추출하여 수용화시켰다. 수용화된 curcuminoid는 25°C, pH6.0 ~ 10.0에서 1주일까지 80%의 안정성을 보였다. 수용화된 curcuminoid의 입도는 Ste의 경우는 110.8 nm, RebA는 95.7 nm, SG는 32.7 nm였다. 수용화된 curcuminoid의 DPPH 라디칼 소거능(SC50)은 Ste는 127.6 μg/mL, RebA는 105.4 μg/mL, SG는 109.8 μg/mL를 나타냈으며, 댕기바이러스 타입4 에서 유래한 NS2B-NS3 protease 효소의 저해 활성은 14.1 μg/mL, 24.0 μg/mL, 15.3 μg/mL 였다. 다양한 박테리아 유래 효소들에 의한 글리코실전이반응(Transglycosylation)은 다양한 물질들의 수용성과 산화안정성 같은 물리화학적인 특성들을 향상시키는데 사용되어 왔다. 강황에 들어있는 수용성이 낮은 기능성 물질의 수용성과 안정성을 향상시키기 위해서, 본 연구진은 다양한 플라보노이드의 글리코실화반응을 수행하였고, 그들의 구조를 규명하였으며, 새로운 기능을 발견하였다.