제 7회 카레 및 향신료 국제심포지엄 개요

1. 주제: 카레·향신료로 맞이하는 100세 시대 (Opening the Era of Centenarians with Curry and Spices)

2. 일시 및 장소: 2022. 10.6(목), aT센터 그랜드홀

3. 프로그램

제7회 카레 및 향신료 심포지엄 발표내용 요약

Session 1. 카레와 향신료에 의한 만성질환 조절

1) 커큐민의 여포보조T세포, 배아중심B세포 생산 증진 효과

(최제민 교수, 한양대학교)

커큐민이 염증 조절과 암세포의 성장과 사멸에 관여하고 있다는 연구가 활발히 이루어졌으나, 최근에는 면역 증가를 통한 항암 효능 규명으로 연구 방향이 변화하고 있다. 또한 COVID-19과도 연관되어 커큐민이 직접 바이러스와 수용체에 결합하여 내부 면역과 동시에 바이러스를 사멸시키는 보조 역할을 하기도 한다. Naive CD4 T cell은 항원제시세포(Antigen Presenting Cell; APC)에 의해 제시된 항원을 인식하거나, 분비된 사이토카인에 의한 자극 등의 환경에 따라 다른 기능을 가진 다양한 계통의 T세포로 분화한다. 본 연구에서는 적응 면역(adaptive immunity)의 다양한 T세포 중 여포보조T세포 (follicular helper T cell, TFH)에 집중하였는데, TFH는 B세포가 존재하는 구역에 존재하는 몇 안되는 T세포로 B세포의 배아중심(Germinal center; GC)에서 신호를 전달하는 역할을 한다. 항체가 B세포의 개별적인 수용체로 만들어져서 항원에 대한 반응성이 확인되면 B세포는 항체의 기능성을 최대한 높여야 하는데, B세포는 TFH 자극에 의해 isotype class-switching이나, affinitymaturation 등 더 좋은 항체를 생산할 수 있다. 본 연구팀은 커큐민에 의한 TFH와 고친화성 항체(high affinity)의 생산을 확인하는 마우스실험을 진행하였고, 커큐민을 투여한 실험군의 배수림프절에서 활성화된 T세포 중에서 TFH의 분화가 많이 유도되었으며, TFH의 증가로 인해 배아중심B세포가 활성화된 것을 확인하였다.

또한, 면역반응이 일어날 때 의미 있게 증가하는 항체 중 하나인 IgG1과 IgG2b가 증가한 것을 확인하여, 커큐민 섭취가 고친화성 항체의 생산을 증가시킨다는 것을 밝혀 감염성 질병 및 암의 치료에서 커큐민이 면역 강화에 효과적인 보충제가 될 수 있음을 확인하였다.

2) 생강 및 후추의 류마티스 관절염과 암에 대한 치료 효과

(변상균 교수, 연세대학교)

다양한 식품 및 천연 화합물의 생리활성을 비교 평가하고 분자 메커니즘을 규명하기 위해 고효율 스크리닝 기술(High-throughput screening; HTS)이 활용되고 있다. 본 연구팀은 HTS 기술을 적용하여 식품 성분 및 추출물 라이브러리를 구축하고 신규 기능성 식품 소재를 발굴하였다. 특정 병원성 인자 제거 및 관련 질환 치료 기능성이 우수한 향신료 내 유용 성분을 선별하였으며, 그 중 자가면역질환 중 하나인 류마티스 관절염(Rheumatoid arthritis; RA)을 대상으로 스크리닝한 결과 건조 생강 내 8-shogaol성분이 RA에 대해 우수한 효능을 보이는 것을 확인하였다. 8-shogaol은 TAK-1 단백질과 결합하여 염증유발인자의 발생을 저해하여 염증을 억제하는 것으로 확인되었으며 RA 환자의 organoid와 동물실험결과에서도 8-shogaol의 항염증 효과를 입증하였다. 이번 발표에서는 생강의 8-shogaol 성분에 대한 논의와 함께 후추의 piperlongumine의 항암 효능에도 초점을 맞추었다. mTOR는 암 환자들에게서 활성이 높은 특성을 가지지만, 현재 mTOR억제제는 암세포를 사멸시키지 못하고 정지만 가능하다는 한계가 존재한다.

따라서 본 연구진은 mTOR가 높게 발현되는 암세포만 특이적으로 표적화 하는 물질을 탐색하여 후추 내 piperlongumine(PL) 성분을 선별하였다. 암세포에 PL 처리 시 mTORC1 활성이 높은 암세포에서만 특이적으로 사멸하였고, PL은 RUVBL 단백질에 결합하여 RUVBL-TTT 복합체를 분해시켜 DNA repairing 기능을 억제시켰다. 이러한 연구 결과는 향신료 화합물의 만성 질환에 대한 건강상 이점 및 활용 가능성을 시사한다.

3) 질병에 대한 천연 식이 향신료 화합물의 화학적예방 효과

(MinHsuing Pan 교수, National Taiwan University, Taiwan)

향신료는 2,000년 이상 다양한 문화권에서 맛과 풍미 부여, 착색제, 방부제 등으로 사용되어 왔다. 오늘날에는 요리의 소재뿐만 아니라 건강상 이점으로 인해 그 가치가 더 높이 평가되고 있다. 화학적예방(chemoprevention)은 천연 및 합성물질을 통해 질병의 발병을 억제하거나 예방하는 것을 말한다. 강황의 대표적 생리활성 물질인 커큐민은 염증관련 유전자 활성을 직·간접적으로 억제하여 항암, 항염증, 항산화 기작을 나타낸다. 강황의 미량 Curcuminoids 중 하나인 Calebin-A는 대장암 세포 증식 억제 능력이 우수하며 항비만 효능도 확인되었다. 커큐민 대사체인 Tetrahydrocurcumin(THC)은 자가포식을 통해 암세포의 사멸을 유도한다.

동물실험에서 THC는 커큐민보다 대장암에 대해 더 우수한 화학적예방 효과를 갖는 것으로 확인되었고 이것은 THC가 대장암 및 대장염 치료에 있어서 강력한 후보물질이라는 것을 보여준다. THC는 또한 간보호 효과와 항비만, 대사증후군 개선에 효능을 보였다. 생강의 gingerol과 shogaol은 염증과 암에 대해 화학적예방 효과를 보였다. 실험을 통해 암 유도 상피세포에서 6-shogaol의 강력한 항암 효능을 확인하였으며, 이 결과는 특히 피부암 등 만성염증으로 인한 종양생성 억제에 새로운 화학적예방 소재로써 이용될 것으로 기대된다. 흑마늘은 일반 마늘보다 폴리페놀, 플라보노이드, 유기황화합물의 함량이 높아 대장암의 발병을 낮춘다고 알려져 있으며, 이 중 특히 S-allylcystein(SAC)은 독성이 낮고 항산화, 항염증, 암세포 분열억제 효과가 높다고 보고된다. 세포 및 동물실험을 통해 SAC 식이 급여가 세포내 산화스트레스를 억제하고 대장염 및 대장암 유도 마우스 모델의 대장길이 회복, 용종발생 감소, 암세포 감소, 종양생성 억제 등을 효능을 확인하였다. 또한 장벽 손상을 완화하고 장내 미생물 항상성을 개선하는 것을 확인하였다.

Session 2. 향신료 폴리페놀에 의한 건강 증진

1) 피커링 에멀젼을 이용한 폴리페놀의 안정성 및 생체이용률 향상을 위한 신규 운반시스템 개발

(최영진 교수, 서울대학교)

피커링 에멀젼(Pickering emulsion)은 변성전분과 같은 고형 입자를 유화제의 역할로 활용한 방법으로, 본 연구에서는 폴리페놀류 성분인 커큐민의 생체 이용률과 안정성을 향상시키기 위해 변성전분, 키토산을 활용한 피커링 에멀젼 기술을 연구하였다. 오일/물 인터페이스에서 변성전분으로 안정화한 피커링 에멀젼을 만들어 입자 크기를 줄인 후, 산성 환경에서의 분산 안전성을 높이기 위해 정전기 흡수 방법을 사용하여 키토산으로 에멀젼 입자 표면에 코팅하였다. 체외소화 모델(in vitro)에서 키토산 코팅 에멀젼은 코팅되지 않은 것과 달리 위 조건에서 크기 변화가 없었고 소장 조건에서 상대적으로 느린 지방분해 패턴을 나타냈다.

또한, 코팅과 관계없이 모두 소화 후에 70% 이상의 커큐민이 교질입자 분획에 용해되었다. 점액으로 덮인 Caco-2세포 모델을 사용한 장 상피 투과실험에서 키토산 코팅 에멀젼의 커큐민은 일반 커큐민 에멀젼보다 장 상피 세포에 오래 머물렀고 세포간 통과율 또한 증가하는 패턴을 보였다. 현미경 이미지 결과에 기초하면, 커큐민의 투과성이 증가된 원인으로는 키토산 코팅에 의해 정전기적 장점막 접착력 증가와 상피 밀착연접 개방 효과 때문인 것으로 보이며 본 연구 결과는 커큐민과 같은 폴리페놀의 생체 이용률 향상 및 경구 전달 시스템 설계에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

2) 폴리페놀이 풍부한 카레 향신료 섭취가 장내미생물 균총 변화와 건강에 미치는 영향

(Yuan-Kun Lee 교수, National University of Singapore, Singapore)

오늘날 장내미생물 균총이 건강과 웰빙에 큰 영향을 끼친다는 것은 널리 알려져 있다. 유아기에는 건강하고 정상적인 면역 발달과 정신건강, 만성염증 예방을 위해 Bifidobacterium과 Bacteroides를 증진시켜야 하고, 성인기에는 에너지와 당대사를 촉진시켜 건강에 도움이 되는 Prevotella를 증진시켜야 한다. 성인의 장내 균총은 전적으로 식이에 의해 결정되는데, 거주 지역에 따른 식습관의 차이가 장내 균총의 차이를 만들어낸다. 동·서아시아인들은 주로 섭취하는 동물성 지방과 비저항성전분에 의해 대장내 담즙산 농도가 높게 유지되어 내담즙산성이 있는 Bacteroides가 우점하고, 반대로 동·남아시아, 남아프리카, 남미인들에게는 대장내 담즙산 흡수를 증가시키는 저항성전분에 의해 낮은 담즙산 농도로 Prevotella가 우점하는 것을 공통적으로 확인하였다. Bacteroides는 선진국병으로 알려진 동맥질환, 제2형 당뇨병, 대장암, 심근증 및 류마티스 관절염 등 만성질환의 고위험 발병인자로 보고된다. 도시화된 지역의 식습관이 서구화됨에 따라 장내균총이 Bacteroides 타입으로 우점되며 이 변화는 장내 소화 효소에도 영향을 끼친다.

일반적으로 북반구는 Bacteroides가, 남반구는 Prevotella가 우점을 보이나 몽골과 인도는 예외적으로 Prevotella가 우점을 나타내는데 몽골은 육류섭취가 많지만 저항성전분 섭취 역시 많기 때문인 것으로 보인다. 인도의 경우는 폴리페놀과 향신료가 풍부한 카레를 섭취한다는데 있어서 주변국들과 큰 차이가 있다. 따라서 실제로 카레 향신료에 의해 장내 균총이 변화되는지 확인하기 위해 카레를 섭취하지 않는 사람을 대상으로 연구를 진행하였다. 그 결과 단 1회의 카레를 섭취하는 것만으로도 Prevotella와 Bifidobacterium의 비율이 증가하였고 Bacteroides의 비율은 감소하였다. 이러한 연구 결과는 폴리페놀이 풍부한 카레 향신료가 장내 미생물군 개선에 도움을 줄 수 있음을 시사한다.