| | | 작성자 | : | 행복나누미 | Date : 2007-12-14 21:42:38 - [hit:961] |
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| | | [특집기사] 해외 건강기능성 소재 - 후코이단 ② | 오키나와 큰실말 함량 가장 높아
국내 완도산 미역 추출물 인기 상승
| 푸코이단은 수많은 연구를 통해 다양한 기능성이 입증됐지만 정확한 구조기능성 상관관계에 관한 연구는 좀더 지속돼야 할 필요가 있는 것으로 지적되고 있다. 이에 따라 제조업체들은 유래 별 푸코이단의 구조, 기능성에 따른 인지도 차별화를 위한 노력을 기울이고 있다. 현재 시장에 유통되고 있는 푸코이단은 오키나와 큰실말(Cladosiphone okimuranus), 가고메다시마 (Kjellmaniella crassifolia Miyabe), 미역 및 참다시마 등에서 유래된 것들이 주를 이루고 있는데, "유래 별로 구조가 각각 달라 기능성 자체도 차이를 갖는다"는 관점이 향후 시장 지배력의 관건으로 보는 견해가 지배적이다. 여기서 푸코이단을 함유하고 있는 원재료에 대해 좀 알아보기로 하자.
◇ 오키나와 큰실말 (모즈크: Cladosiphone okimuranus)=오키나와 큰실말은 일본 서표도에서 엄미대도에 이르는 해역에서 자생하는 특산 해양조류로 오키나와현이 생산기술을 구축한 바 있는 후코이단 함량이 가장 높은 종 중 하나. 남태평양의 통가에서도 자생하는 것으로 알려져 있다.
◇ 가고메다시마 (Kjellmaniella crassifolia Miyabe)=갈조 다시마의 원료로 알려져 있는 것으로 개다시마과에 속한다. 한국(강릉 이북의 동해안), 일본(홋카이도), 사할린섬, 쿠릴열도 등지에 분포한다. 점심대의 깊은 곳에서 자란다.
길이 1∼2m, 나비 20∼30cm이다. 뿌리는 섬유 모양이고 밑동에서 돌려나며, 줄기는 속이 차 있고 미끈하다. 아랫부분은 거의 원기둥 모양이고 위쪽은 차츰 타원형이 되며 길이 4∼6cm, 지름 10∼12mm이다. 줄기는 넓고 긴 대잎 모양의 엽상부(葉狀部)로 되는데, 밑동은 둥글며 가운데 부분은 두껍다.
가운데 부분의 양쪽에는 용 무늬가 크게 있으나 다 자라면 흐릿해진다. 억세고 끈적끈적한 점성이 강하다. (식품의약품안전청 데이터베이스) 이는 건조중량당 약 5%의 푸코이단이 함유돼 있는 것으로 알려져 있다.
◇ 미역=미역은 한반도 해역 및 일본 등 동북아시아 전 해역에 걸쳐 골고루 분포돼 있는 자생 조류로 미역(sea mustard)은 갈조류 곤포과에 속하며 일본, 한국의 특산이다. 우리나라에서는 서해안의 백령도에서 동해안 끝에 이르기까지 분포한다.
외해 또는 외해에 가까운 바위나 돌에 착생하고 저조선하에 서식하며 봄에서 여름에 걸쳐 성장하는 1년 초이다. 뿌리는 섬유상이고 줄기는 편원형이며 그 상부는 옆 상부의 중맥으로 되고 잎은 좌우에 우상 열편을 가진다. 엽상부의 전체적 모양은 난원형 또는 피침 형으로 길이 30~40cm, 폭 10~20cm이다. 옆면에는 모과가 있는데 육안으로는 소흑점으로 보인다. 빛은 황갈색 또는 흑갈색이며, 표면에는 점상의 점액 세포가 있다. (식품의약품안전청 데이터베이스)
미역의 뿌리부분의 포자엽 (생식체)에 푸코이단이 다량 함유되어 있으며 점성이 매우 높은 것이 특징이다. 푸코이단 80% 이상의 소재를 생산하는 원료로 사용된다.
◇ 참다시마 (Laminaria japonica Aresch.)=우리나라 북부, 중부, 남부의 썰물선 밑바다 5m 깊이의 바위에 붙어 자란다. 줄기는 타원형이다. 자낭반은 1년생에서는 잎의 아래 면에 둥그런 반점무늬 모양으로 생기며 2년생부터는 잎의 전면에 생긴다. 특히 참다시마는 미네랄 함량이 높으며 (35%) 푸코이단, 알긴산, 셀룰로오스 등 다당류, 식이섬유소 (51%) 등을 함유하고 있다.
한가지 특이한 사실은 현재 일본시장 내에서 미역 유래의 푸코이단의 비중이 점점 높아져 가고 있는데 특히 세계적인 청정지역으로 잘 알려져 있는 국내 완도산 미역유래의 푸코이단의 인기가 높아져 가고 있다는 사실이 흥미롭다. 1년 중 해조류의 윤기나 매끈한 정도가 좋은 때가 푸코이단의 함량이 가장 높은 것으로 알려져 있는데(Cho EJ. Antimutagenic and anticancer activities of sea mustard and sporophyll of sea mustard. MS Thesis. Pusan National University. 1995.) 자연산 보다 양식유래의 미역에 푸코이단의 함량이 보다 높은 것으로 알려져 있다.
아울러 미역 포자엽에서 추출한 후코이단이 모즈크, 측 오키나와 큰실말에서 추출한 푸코이단에 비해 주요 생리활성 물질인 황산기를 더 많이 함유하고 잇는 것으로 나타나 있기도 하다. 최근 수 편의 논문을 통해 푸코이단의 구성 성분 중 황산기의 함량이 생리활성과 밀접한 관련이 있다고 보고한 바 있다.
Koyanagi 등이 지난 2003년 Biochem Pharmacol지에 보고한 바 에 의하면 푸코이단에 황산기의 함량을 증가시킨 뒤 암세포 증식의 효과를 관측한 결과 황세포의 함량이 암세포 증식저해와 비례한다 사실을 밝혀낸 바 있기도 하다.(Koyanagi S, Tanigawa et al., Oversulfation of fucoidan enhances its anti-angiogenic and anti-tunor activities, Biochem Pharmacol. 65:2003;173-179)
식품음료신문 기자 : hykim996@thinkfood.co.kr
◇ 아래 ; 푸코이단을 함유하는 각종 해양 조류(왼쪽부터 오키나와 큰실말 (Cladosiphone okimuranus),
가고메다시마 (Kjellmaniella crassifolia Miyabe), 미역 및 참다시마)
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| 특집기사] 해외 건강기능성 소재 - 후코이단 ③ | 인체 투여 때 혈관 줄기세포 증가
항암 치료시 백혈구 감소증 완화에 응용 기대
| 전세계에서 가장 많은 과학 학술 논문을 링크하고 있는 데이터 베이스인 메드라인에서 후코이단에 관한 문헌을 검색해 보면 2007년 1월 현재 약 780여건 상당이 검색된다.
대부분이 논란의 중심에 서있는 '구조-기능성 상관관계'에 관한 내용과 각종 생물학적 활성에 관한 IN VITRO 및 VIVO 연구들로서, 아쉽게도 인체를 대상으로 하는 문헌 건수는 그리 많지 않은 것이 사실이다.
이러한 와중에 지난 2006년 한 언론의 내용이 흥미를 끌고 있는데, University of South Carolina의 연구팀이 2006년 12월 후천성면역결핍환자, 즉 에이즈 환자들을 대상으로 후코이단의 HIV 바이러스 증식 억제에 관한 실제 임상 연구를 시작해 2007년 11월경 완료될 예정이라고 전하고 있어, 금년 말 이 발표내용에 귀추가 주목되고 있다.(Fucoidan's Role in Fighting AIDS; http://originallimu.wordpress.com/2006/10/15/fucoidans-role-in-fighting-aids/)
현재 후코이단에 관해 인체를 대상으로 연구된 내용 중 하나가 지난 2005년 이리메 팀에 보고한 내용으로 미역에서 추출한 75% 후코이단을 매일 3g 씩 경구 투여한 결과 혈중 농도는 약 13mg/l 농도로 나타나 후코이단에 관한 약물동력학연구의 새로운 활로로 평가되고 있다.(A quantitative method to detect fucoidan in human plasma using a novel antibody. Irhimeh, M.R., Fitton, J.H., Lowenthal, R.M., Kongtawelert, P. Methods Find Exp Clin Pharmacol 2005, 27(10): 705)
한편 동일한 연구팀이 매일 3g씩 12일간 인체에 투여했을 때 말초혈관의 줄기세포의 수가 증가했다는 내용이 새로이 보고됐다.(Irhimeh MR owenthal RM, Ragg S, Fitton H, Teas J, Fucoidan ingestion Amplifies CXCR4+ Hemopoietic Progenitor Stem Cell Population in Peripheral Blood, Society for integrative oncology 1st International Conference Nov. 17-19(2004))
이는 후코이단이 SDF-1 (stromal derived factor-1: 기질세포-유래 인자 1(stromal cell-derived factor 1 ; SDF-1)이라 불리는 것으로, 상피 전구세포(endothelial precursor cell) 계열의 세포와 상호작용을 나타낸다. 새롭게 형성된 혈관으로부터 방출돼 미성숙 상태의 신경단위세포를 자극해 뇌에서 손상이 발생한 영역으로 이들을 인도하는 기능을 담당한다. SDF-1 은 조혈모세포가 골수로 귀소하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있으며, SDF-1은 골수 뿐만 아니라 심장, 폐, 근육, 신장, 비장, 간 등 여러 곳에서 발현된다.) 을 조절하여 조혈 줄기세포를 혈액으로 이동시키는 역할을 하며 이는 추후 암세포 절제 수술 환자들에게 항암치료시 조혈세포 및 백혈구 감소증 등을 완화시키는데 응용될 수 있는 것으로 관측되고 있다.(Food Science and Industry Vol. 39, No. 3, p. 78, 2006)
식품음료신문 기자 : hykim996@thinkfood.co.kr
◇ 후코이단이 인체 경구 투여 결과에 따른 혈액 중 후코이단의 농도 변화
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| 특집기사] 해외 건강기능성 소재 - 후코이단 ④ | 후코이단은 안전성 측면에서도 대단히 안전한 물질로 추정되고 있다. 지난 2005년 Zhang 등이 Food and Chem. Toxicol지에 보고한 바에 의하면 다시마 유래의 후코이단을 4,000mg/kg 수준으로 경구 투여한 단회 독성 동물실험 결과 특이한 병변 현상을 발견할 수 없었고(Li N, Zhang Q, Song J, Toxicological evaluation of fucoidan extracted from Laminaria japonica in wistar rats.Food and Chem. Toxicol. 43:421-426 (2005) 180일간 약 2,500mg/kg 를 장기간 투여했을 때에도 혈액응고 지표의 변화 이외에 특이한 독성은 발병되지 않았다고 보고돼 있다.
한편 Irhimeh등이 2005년 methods Find Exp. Clin. Pharmacol.지에 보고한 바에 따르면 후코이단 1,000~2,500mg을 약 2년여에 걸쳐 장기 투여했을 때에도 특이한 부작용은 발견되지 않았다고 보고하는 등 후코이단은 장기적인 섭취에 있어서도 매우 안전한 물질로 평가되고 있다.(Irhmeh MR. Filton JH, Lowenthal RM, Kongtawelert P, A Quantitative method to detect fucoidan in human plasma using a novel antibody. Methods Find Clin. Pharmacol. 27(10) 705-710 (2005))
전반적인 원료시장 동향을 살펴보면 전술했듯이 큰실말 유래는 일본의 오키나와산 및 통가산이, 다시마 유래는 일본 북해도 산이 주를 이루고 있으며 근년 미역 유래의 한국산 원료가 시장에 참여하고 있다. 후코이단의 함량은 5~85% 로 용도에 따라 넓은 범위를 이루고 있다. 가격은 일본시장 내에서 5만 엔에서 십수만 엔에 이르기까지 유래에 따라 큰 편차를 보이고 있는데 원료 공급사들은 최근 버섯의 대체 원료로써 다양한 프로모션을 펼치고 있기도 하다.
현재 국내에서는 한 바이오벤처 업체가 모 대학병원과 공동으로 연구개발을 통해 순수 국산 미역에서 추출한 후코이단을 선보이고 있는데 대한민국의 대표적 청정해역인 전라남도 완도산 다시마 및 미역포자엽만을 독자 추출방법에 따라 추출정제 되며 생리활성의 주요 근간이 되는 황산기가 24%에서 27%이상을 함유하고 있는 것이 특징이며 중금속의 함량도 매우 낮은 것으로 알려져 있다.
이 원료는 일반적으로 일본 및 미국 등지에서 일부 생산되고 있는 후코이단의 주원료로 사용되는 오끼나와 산 또는 통가산 큰실말등은 해조 특유의 끈적끈적한 성분이 없어 추출하기가 쉽고, 또한 양도 다시마나 미역보다 4~5배나 많이 추출되나 다시마나 미역포자엽을 주원료로 하여 추출된 후코이단보다 그 유효성과 기능성이 현저히 낮은 것으로 평가되고 있다.
이 원료는 국내의 모 대학병원의 연구진과 공동으로 분만이후 산후조리용 식품으로 개발돼 국내 후코이단 시장을 이끄는 리더역할을 하고 있는데 산후조리를 소홀히 하거나 비과학적으로 해 발생될 수 있는 각종 부인병을 예방하는데 목적을 두고 있다. 해산한 산모가 미역국을 1개월 이상 먹는 민족은 지구상에 우리밖에 없으며 구전에 의하면 영일만 장생포 일대와 양산기장 일대에 고래가 새끼를 분만하러 세계 각처에서 몰려 왔는데, 고래는 새끼를 낳은 후 영일만 일대와 양산과 기장일대의 돌미역을 많이 섭취했다는 사실에 근거하고 있다. 예로부터 산후 임산부에게 권장되어 오던 미역 섭취를 후코이단이라는 생물학적으로 가치가 높은 지표성분의 기능성과 접목, 새로운 부가가치의 창출로 접근한 훌륭한 사례로 볼 수 있다.
최근 기능식품들에 대한 언론과 소비자들의 시선이 상당히 전문적이며 날카로워 지고 있다는 현실을 직시해야 할 때 후코이단과 같이 안정성 및 인지도가 높은 소재에 좀더 관심을 기울여야 할 필요가 있다고 사료된다.
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