한국식품과학회(회장 황재관)는 25일 더케이호텔 서울 컨벤션센터에서 ‘건강한 삶, 건강한 카레ㆍ향신료’를 주제로 ‘제6회 카레 및 향신료 국제 심포지엄’을 개최했다. 오뚜기(대표 이강훈) 후원으로 열린 이번 심포지엄에는 300여 명이 참석한 가운데 국내외 학자들이 카레 원료인 강황의 다양한 생리활성 효과와 활용에 대한 연구성과를 발표했다. 행사장 로비에는 카레를 활용한 다양한 응용요리와 향신료가 전시돼 참석자들의 눈길을 끌었다. 

스트레스성 간 대사 이상시 강황 적용 연구(전북대 채한정 교수)= 강황(Curcuma longa L.) 추출물과 커큐민(curcumin)이 급성 스트레스(1회/1일 CCl₄ 치료)와 만성 스트레스(격일 간격/4주 CCl4₄ 치료)에 미치는 영향을 연구했다.

만성 스트레스에서는 아스파테이트 트렌스아미네이즈(AST), 알라닌 아미노트랜스퍼레이즈(ALT), 간 효소 및 ROS를 보다 유의하게 증가시켜 항산화 시스템의 손상을 일으켰으며, 급성 스트레스에서는 항산화 시스템이 적절하게 기능하고 AST, ROS 생성이 증가했다. 만성 모델에서 소포체(ER) 기원의 ROS가 축적됨을 발견했다. 만성 스트레스에서 ER 스트레스가 지속적으로 유도됐고, 간 이상 지질혈증을 조절했다.

강황 추출물과 커큐민은 두 가지 스트레스 조건에서 CCl₄에 의한 간 독성의 회복을 촉진했다. 결과적으로 강황 추출물과 커큐민은 스트레스에 관련된 간 이상 지질 혈증과 간 기능 회복에 도움을 줄 수 있다.

커큐민의 대사증후군 조절 기전(이화여대 권영주 교수)= 커큐민은 오래 전부터 비만 및 합병증과 관련해 연구돼 왔다. 커큐민에 대한 대사증후군 조절의 잠재적 메커니즘에는 지질대사에 대한 조절 효과, 항 염증 효과 및 항산화 작용에 있다.

최근 대사증후군과 비만 관련 합병증의 주요 원인으로 비만 유발성 염증에 대한 관심이 증가하고 있다. 지방세포와 대식세포의 상호 작용은 염증 유발 분자의 분비와 반응성 면역세포의 유도를 증가시켜 비만 유발성 염증에 중요한 역할을 한다. 커큐민은 효과적으로 지방세포와 대식세포의 상호 작용과 상호 작용에 의해 유발된 염증을 약화시켜 대사증후군을 예방하고 치료하는데 유용하다.

카레 유래 천연 화합물 유도체가 암세포 사멸을 유도하는 기전에 대한 연구(서울대 Marc Diederich 교수)= 최근 연구성과는 잘 알려진 세포사멸 외에도 많은 다른 세포사멸양상이 있음을 보여준다. 이러한 맥락에서 자가소화세포사멸과 세포자살은 미래 치료법에 대한 흥미로운 방식이다.

지금까지 분류된 다양한 세포사멸경로와 그 사이에 존재하는 매우 역동적인 상호작용들은 새로운 항암전략을 정의할 때 새로운 시각을 제공한다. 세포사멸에 대한 저항성을 지닌 암세포는 외부로부터 스트레스에 노출됐을 때 새로운 세포사멸경로를 일으키는 능력을 갖고 있다. 정확하게는 하나의 세포사멸경로를 다른 경로로 전환하는 정교한 능력을 갖고 있다. 그러므로 항암제 발견을 위한 연구의 한 부분은 세포사멸과 그 이후의 과정을 유발하는 새로운 세포사멸 물질을 식별해내는 것이다.

또한 대체 세포사멸프로그램을 촉진하는 화합물을 밝히기 위한 노력이 이뤄지고 있다. 특히 동일한 생물학적 현상의 조절이 노화와 같이 관련 없어 보이는 과정들과 관계있다는 것이다. 천연화합물은 예방과 치료기능이 있는 항암물질의 소스를 대표한다. 많은 천연화합물이 세포사멸 메커니즘을 유발한다. 더욱 이들은 암세포의 생존과 약물내성에 중요한 염증, 세포 신진대사 변이 또는 후생적 이상현상과 관련된 중요한 생존 매커니즘을 불활성화시킬 수 있다.

커큐민의 암 예방 효능 기전에 관한 연구(서울대 서영준 교수)= 커큐민은 향신료인 Curcuma longa(Zingiberaceae)라고 불리는 향신료 강황의 뿌리에서 기원하며, 의학적 이용의 역사는 5000년이 넘게 기록돼 오고 있다. 수많은 연구결과가 세포 내 특정 신호전달물질의 조율을 통한 암, 비만, 심혈관질환, 관절염, 알츠하이머, 건선 등 매우 다양한 염증성 질환의 치료에 커큐민의 잠재력을 밝혀왔다.

커큐민은 다양한 동물종양모델에서 피부, 구강, 장, 간암, 결장 발암을 예방하고, 혈관 신생 및 전이를 억제하는 것으로 나타났다. 또한 세포주기의 다양한 단계에서 암세포의 생장이 멈추게 하거나 세포사멸을 유도함으로써 암세포의 증식을 방해한다. 커큐민은 cytochrome P450 isozyme 특이적인 억제를 통해 발암물질 생체활성을 억제할 뿐 아니라 phase 2 발암물질 해독효소의 활성이나 발현억제를 유도하는 능력을 갖고 있다.

최근 커큐민이 인간의 결장암 세포에서 발암성 SIRT1 단백질의 발현은 감소시키면서도 해당 단백질의 mRNA 발현에는 영향을 미치지 않는 것을 확인했고, 커큐민이 SIRT1 단백질의 Translation 후의 조절작용에 작용함을 제안했다.

주목할만한 것은 SIRT1 단백질의 ubiquitination과 이어지는 promeasomal degradation이 커큐민 처리에 의해 유도됐다. 커큐민의 화학적 예방 잠재력에 대한 임상평가를 옹호하기 위해서는 약물동태학적인 연구 등의 충분한 데이터가 필요하다.

나노에멀젼을 활용한 향신료 유래 파이토케미컬의 생리활성 증진 효과(럿거스 대학 Qingrong Huang 교수)= 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.

이번 연구에서는 커큐민을 예로 들어 약효식품의 경구 생체이용률을 향상시키는데 사용될 수 있는 오르가노겔(organoge) 기반 나노에멀전에 초점을 뒀다. 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 cell 단층을 가로질러 급속히 침투됐으며, 이는 가용화가 커큐민의 체내 흡수를 제한한다는 것을 시사한다. 커큐민으 용해도를 최대화하기 위해 오르가노겔 기반의 나노에멀전이 개발됐는데 in vitro 지질 소화 후 커큐민의 고부하와 높은 가용화 단계별로 이뤄졌다.

약물동태학 연구에서 제조된 커큐민의 경구 생체이용률이 향상됐음을 증명했다. 이번 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 보여줬다.

생물전환 커큐미노이드 생체이용성 강화 고령친화 식품소재 개발(서울대 김도만 교수)= 강황의 뿌리줄기로부터 얻어진 커큐미노이드는 다양한 생리학적 특성을 갖고 있다. 그러나 커큐미노이드의 수용성이 매우 낮아 생체이용률이 떨어진다는 주요한 한계를 갖고 있다.

이번 연구에서는 강황 분말에서 추출한 커큐미노이드를 stevioside(Ste), rebaudioside A(RebA), steviol flucoside(SG)에 녹여 수용화시켰다. Ste의 경우 11.3㎎/mL, RebA의 경우 9.7㎎/mL, SG의 경우 6.7㎎/mL의 커큐미노이드를 최적조건으로 추출해 수용화시켰다.

수용화된 커큐미노이드는 25℃, pH 6.0~10.0에서 1주일까지 80%의 안정성을 보였다. 수용화된 커큐미노이드의 입도는 Ste는 110.8㎚, RebA는 95.7㎚, SG는 32.7㎚였다. 수용화된 커큐미노이드의 DPPH 라디칼 소거능(SC₅₀)은 Ste는 127.6㎍/mL, RebA는 105.4㎍/mL, SG는 109.8㎍/mL였으며, 댕기바이러스 타입에서 유래한 NS2B-NS3 protease 효소의 저해 활성은 14.1㎍/mL, 24.0㎍/mL, 15.3㎍/mL였다.

다양한 박테리아 유래 효소에 의한 글리코실전이반응(Transglycosylation)은 다양한 물질의 수용성과 산화안정성 같은 물리화학적인 특성을 향상시키는데 사용돼 왔다.

강황에 들어있는 수용성이 낮은 기능성 물질의 수용성과 안정성을 향상시키기 위해 다양한 플라보노이드의 글리코실화반응을 수행했고, 구조를 규명했으며, 새로운 기능을 발견했다.