茶의 주요 성분과 효능에 관한 논문(공부하세요.)*^ ^*

[덖음차]

 

차의 주요 성분과 효능

대구효성가톨릭대학교

식품영양학과

이 순 재

차       례

   I. 차의 성분

     1. 차의 주요 성분

       1) 폴리페놀(polyphenol)

       2) 아미노산

       3) 카페인

       4) 기타

     2. 차의 품질과 맛성분

     3. 환경 조건에 따른 화학적 성분의 변화

       1) 품종에 따른 성분의 변화

       2) 채엽 시기에 따른 성분의 변화

       3) 채엽 부위에 따른 성분의 변화

       4) 피복 유무에 따른 성분의 변화

II. 차의 기능성과 효능

     1. 차의 기능성 성분

       1)카테킨의 기능

     2. 차의 효능

       1) 항산화 및 항노화 효과

       2) 항암효과

       3) 혈중 콜레스테롤 저하 효과 및 동맥경화 억제작용

       4) 혈압 상승 억제 작용

       5) 혈소판 응집 억제 작용

       6) 항당뇨 효과

       7) 중금속 제거 효과

       8) 지방간 예방

       9) 다이어트 효과

      10) 알콜 및 담배 해독

      11) 충치예방

      12) 전자파에 대한 예방효과

      13) 기타

      참고문헌

I. 차의 성분

  차가 중요한 기호음료로서 발전해 온 가장 큰 원동력은, 바로 차가 갖는 화학성분의 특이성 때문이라고 할 수 있다.  차의 생잎 중에는 약 75～80%가 수분이고 나머지가 고형분인데 이 고형분의 40%는 물에 녹는 수용성 성분이고 나머지는 불용성 물질이다.

  불용성 물질의 주요성분으로는 셀룰로오즈, 단백질, 펙틴과 같은 세포를 구성하는 물질과 전분 등의 저장물질이 있다. 또한 물에는 녹지 않으나 에테르나 알코올에 잘 녹는 지용성 물질로서는 각종 향기 성분과 엽록소, 크산토필, 비타민 A, E, 그리고 소량의 지방산과 지질이 있다. 차의 맛과 향에 영향을 주는 가장 중요한 성분인 수용성 성분에는 폴리페놀, 아미노산, 카페인, 당류, 사포닌, 유기산, 미네랄, 비타민 C 등의 여러 성분이 함유되어 있어, 맛과 향뿐만 아니라 여러 가지 보건 효과를 나타내게 된다. 특히 차의 성분 중 다른 식물에 비해 특이한 성분으로는 데아닌과 카페인, 카테킨의 함량이 많고, 무기 성분 중에서는 칼슘, 인, 마그네슘, 칼륨, 불소, 비타민류로는 비타민 C와  E가 다량 함유되어 있다.

 1. 차의 주요 성분

  차의 주요 성분 함유량은 차의 종류나 산지, 품종, 계절, 재배 조건, 기후, 채엽 부위 등 여러 가지 요인에 의해 함량이 달라지게 된다. 보통 차잎 중의 화학성분은 표 1-1과 같다. 또한 차의 종류에 따라서도 성분함량에 큰 차이가 나타나는데 녹차 류가 우롱차나 보이차보다 아미노산 함량이 더 높다.

표 1-1 차잎 중의 화학 성분

성 분	함  량 (총건물중%)
폴리페놀 a)   (주로 카테킨)	13-30%   EGCg : 9-13%   ECg : 3-6%             EGC : 3-6%     EC : 1-6%
섬 유 소     단 백 질     탄수화물     지   질   유리아미노산     유 기 산     카 페 인     색    소  휘발성 성분(향기)     무 기 질	26%   15%   7%       펙틴 : 3.2-6.4%   슈크로스 :  0.9-2.3%            포도당+과당 :   0.3-0.8%   7%   1.6-5%   0.5%   2-4%   2%   극미량   5%

a) 소엽종 13-17%, 대엽종 25-30%, 중엽종 16-23%

 표 1-2 차종류별 일반 화학성분의 차이

구분	화          학          성          분
	전질소 (%)	폴리페놀 (%)	아미노산 (%)	카페인 (%)	환원당 (%)	비타민C (mg%)	인 (mg%)	칼륨 (%)	칼슘 (mg%)	마그네슘 (mg%)
옥  로 증제차 덖음차 배  차 우롱차 포종차	6.49 5.72 5.83 3.79 4.71 4.32	10.11 12.04 12.54 10.99 15.12 11.70	5.15 4.40 4.39 0.51 1.05 1.54	3.96 2.52 2.92 2.07 3.69 2.53	0.77 1.25 0.95 0.78 1.72 2.04	186.1 484.1 336.2 79.7 39.6 53.2	518.8 535 412.5 307.5	2.55 2.00 2.00 1.78	246.5 254.5 273.5 391.0	280.4 162.1 182.4 222.9

  1) 폴리페놀(Polyphenol)

  차의 쓰고 떫은맛을 내는 폴리페놀의 주체는 카테킨으로 (-)-epicatechin (EC), (-)-epicatechin gallate (ECg), (-) epigallocatechin (EGC), (-) epigallocatechin gallate (EGCg)의 4종이 혼합물로 구성되어 있으며 차잎 중에는 10～15% 함유하고 있으며 그 중에서는 EGCg가 50～60%를 점유하고 있으며 녹차에 많고 반발효차에는 녹차의 ½, 홍차에는 소량 함유되어 있다.

  차잎중의 카테킨은 차의 품종, 생육 시기, 채엽부위, 피복 유무 등에 따라 달라지며, 특히 생합성되는 과정에서 일조량에 따라 지배를 받기 때문에 온도와 일조량의 영향이 매우 크다.

  따라서 기온이 낮은 첫물차는 카테킨 함량이 적어 녹차 제조에 적합하고 반면 일조량을 많이 받는 여름철 차잎은 떫은 맛이 강하므로 우롱차나 홍차제조에 적합하다.  또한 네 가지 카테킨 중 쓴맛을 내는 유리형 카테킨(EC, EGC)은 계절에

따라 큰 변화가 없으나 쓰고 떫은 맛을 내는 에스테르형 카테킨(ECg, EGCg)은 첫물차보다 두물차, 세물차의 함량이 월등히 높아진다.

  2) 아미노산

  녹차 중에는 1～5%의 유리 아미노산이 함유되어 있는데, 차의 맛에 큰 영향을 주며 약 28종의 아미노산으로 구성되어 있다. 차나무 중의 아미노산 분포는 채엽 시기, 품종, 피복, 질소비료 종류 등에 따라 달라진다. 특히 데아닌 성분은 첫물차에 많고 두, 세물차로 내려갈수록 적으며, 부위별로 뿌리에 가장 많고 어린 잎, 어린줄기, 큰 줄기 순으로 함유되어 있다.

  3) 카페인

  카페인은 특유의 쓴맛을 가지고 있고 이뇨 작용과 강심 작용을 나타내는데, 1인당 1일 소비하는 카페인량은 평균 50mg이며, 카페인을 많이 소비하는 사람의 경우 1일 700mg 이상을 커피나 차, 콜라, 코코아 등으로부터 섭취하고 있다.

  차잎 중의 카페인은 원두커피나 마테차에 비해 함량이 많지만, 차를 우려낼 때 60～70% 정도만이 우러나고, 한잔당 카페인의 섭취량은 커피의 절반밖에 되지 않는다. 더욱이 차잎 중에는 커피에 함유되어 있지 않은 카테킨과 데아닌 성분에 의해 카페인 흡수가 저해되고 생리적 작용이 억제되기 때문에, 커피와 같은 부작용이 적은 것도 차만이 갖는 특징이라 할 수 있다.

표 1-3 차와 커피 중의 카페인 함유량

구   분	카페인 함유량
인스턴트 커피 커   피   콩 녹   차   엽 배        차 우   롱   차 홍        차 마   테   차	3.3% 1.3% 2.3% 1.9% 2.4% 2.7% 1.1%

  4) 기타

  이와 같이 차에는 폴리페놀화합물, 아미노산 및 카페인과 같은 특수성분이 있고 또 다른 식품에서와 같이 탄수화물, 단백질, 지방과 같은 3대 영양소 및 비타민, 무기질 및 5대 영양소가 모두 들어 있다. 특히 비타민 C 는 다른 채소나 과일에 비해 월등히 높다.  그외 엽록소를 비롯한 여러 가지 색소, 유기산, 향기성분, 사포닌 및 여러 가지 효소 등을 함유하고 있다.

 2. 차의 품질과 맛성분

  녹차의 맛은 쓴맛과 떫은맛을 기본으로 여기에 감칠맛과 단맛이 가해져 차의 맛을 내는데, 이는 여러 가지 성분 함량에 의해 각기 다른 맛을 내게 된다. 차잎 중에는 쓴맛과 떫은맛을 내는 폴리페놀, 쓴맛이 있는 카페인과 사포닌, 감칠맛의 아미노산류, 감미가 있는 당류 등 여러 가지 맛 성분이 함유되어 있다.

  이 외에 쓴맛에 관여하는 카페인과 사포닌, 감미에 관계되는 유리 당류가 있으며, 수용성의 펙틴이나 단백질은 그 자체는 맛이 없지만, 점도를 갖고 있기 때문에 맛에 영향을 준다.

  일반적으로 녹차의 맛은 적당한 떫은맛과 쓴맛, 감칠맛, 감미가 조화되어 있고 뒷맛에 청량감이 있는 것이 좋으며, 상급차의 경우 감칠맛이 강하고 하급차의 경우 감칠맛은 매우 적은 반면 산뜻한 떫은맛이 요구된다. 따라서 맛이 좋아지기 위해서는 떫은맛, 쓴맛을 가진 카테킨과 감칠맛을 갖는 아미노산이 균형을 이루는 것이 중요하다.

  우롱차는 맛보다 향이 중시되기 때문에 쓰고 떫은맛이 가볍고 마시기가 쉬운 산뜻한 꽃향을 가진 것이 좋으며, 화학 성분 상으로는 아미노산류가 적고 카테킨의 일부가 산화 중합되어 수색이 황색에서 홍갈색을 나타내게 된다. 홍차의 맛과 화학성분은 녹차와 달리 설탕을 넣어 마시기 때문에 어느 정도 쓰고 떫은맛이 강한 것이 필요하지만,  발효 부족으로 미산화의 카테킨이 많을 경우 풋내가 강하게 된다.

 3. 환경 조건에 따른 화학 성분의 변화

  차의 품질은 차잎 중에 함유되어 있는 화학 성분에 따라 결정되어지며, 잎 중의 각 성분은 토양이나 기후, 비배관리(肥培管理) 등에 의해 영향을 받지만 동일한 재배 조건 하에서도 품종이나 채엽 시기, 채엽 부위, 피복 유무, 재배 지역 등에 따라, 화학적인 성분 조성이 달라지게 되어 품질 상의 큰 차이를 나타내게 된다.

  1) 품종에 따른 성분의 변화

  차는 품종에 따라 폴리페놀(카테킨류), 카페인, 아미노산, 비타민 C, 아미노산, 총 질소, 회분 등의 함량에 차이가 난다. 

  2) 채엽 시기에 따른 성분의 변화

  차는 채엽일자별로 즉 차잎의 숙도가 진행됨에 따라 성분의 변화가 나타난다. 

또한 채엽 시기에 따라서도 성분 조성이 달라지게 되는데, 표 1-2 에서와 같이 채엽 시기가 첫물차, 두물차, 세물차로 내려갈수록 비타민 C와 떫은맛을 내는 폴리페놀 함량은 증가하지만, 아미노산이나 카페인은 감소를 나타낸다.

  첫물차가 두물차나 세물차에 비해 품질이 좋고 가격이 비싼 이유는, 차의 감미를 내는 아미노산 함량이 높고 떫은맛을 폴리페놀 함량이 적으며 향기성분의 함량도 높기 때문이다.

표 1-2 채엽 시기별 차의 성분 변화

성분 채엽시기	비타민C (mg%)	아미노산 (mg%)	카 페 인 (%)	폴리페놀 (%)
첫물차 (4월) 두물차 (6월) 세물차 (8월)	478.74  515.03  537.15	4.40 3.36 2.55	2.25 2.03 2.37	10.71  11.76  12.73

  3) 채엽 부위에 따른 성분의 변화

  4) 피복 유무에 따른 성분의 변화

II. 차의 기능성과 효능

 1. 차의 기능성 성분

  식품이 갖는 기능은 식품 영양학적인 측면에서 볼 때 생명을 유지하는 1차 기능인 영양 기능과, 맛과 향을 감지하여 맛있게 먹는다고 하는 2차 기능인 미각과생체의 복잡한 생명활동을 조절하는 3차 기능으로서 생체 리듬의 조절, 면역력의 증진, 질병의 예방이나 회복, 노화 억제 등 신체 조절 기능을 갖는 기능성 식품이 21세기 미래 식품으로 큰 주목을 끌고 있다.  기능성 식품은 약에 의존하지 않고 음식을 섭취함으로서 질병의 예방과 치료 병후의 효과 등에 효과를 나타내기 때문이다.

표 2-1 주요 차 성분의 기능성별 분류

기 능	성     분
1차 기능 (영양성)	비타민: 비타민C, 비타민E, 프로비타민(β-카로틴)등  미네랄: 칼륨, 인, 미량 필수원소 등
2차 기능 (기호성)	맛: 데아님, 유리아미노산(감칠맛), 카테킨(떫은맛), 카페인      (쓴맛) 등  향기: 테르펜, 알코올, 카보닐, 에스테르 등  색: 플라보놀, 데아플라빈, 카테킨 산화물, 클로로필 등
3차 기능(체조절성)	폴리페놀 (카테킨, 카테킨 산화물, 플라보놀), 카페인,  다당류  항산화 비타민 (비타민C, 비타민E, β-카로틴), 사포닌  γ-Aminobutylic acid, 미량 필수원소 (아연, 망간불소,  셀렌 등)

  차의 성분을 기능성별로 나누어 보면 표 2-1과 같다. 또 차성분의 함량과 생리적 특성을 보면 표 2-2와 같이 여러 가지 성분이 각각 주요 약리 작용을 하고 있다. 그 중에서도 카테킨은 10～18% 정도로 가장 많이 함유되어 있어 다각도로 현재 이용되고 있다.

표 2-2 차 기능성 성분의 특징

성분	함량	생     리     작     용	용 도
카테킨  (산화물 포함)	10-18%	항산화, 항돌연변이, 항암, 혈중콜레스테롤, 혈압 상승억제, 혈당상승 억제,혈소판응집 억제작용, 항균, 항바이러스, 충치예방, 항궤양, 항알레르기, 소취	식품산화방지제, 항균제, 탈취제,항충치제
플라보놀	0.6-0.7%	모세혈관 저항성 증가, 항산화, 혈압강하, 소취작용	탈취제
카페인	2-4%	증추신경 흥분, 수면방지, 강심, 이뇨, 항천식대사항진	수면방지제, 두통감 기약, 강심제, 알러지 경감제
다당류	약0.6%	혈당상승 억제 (항당뇨)
비타민C	150-250mg%	항괴혈병, 항산화, 암예방
비타민E	25-70mg%	항산화, 암예방, 항불임	산화방지제
β-카로틴	13-29mg%	항산화, 암예방, 면역력 증강
GABA	100-200mg% (처리후)	혈압상승 억제, 억제성 신경전달	가바(GABA)차
사포닌	약 0.1%	항암, 항염증
불소	90-350ppm	충치예방
아연	35-75ppm	미각이상 방지, 피부염 방지, 면역능력 저하억제
셀렌	1.0-1.8ppm	항산화, 암예방, 심근장해 방지

  1) 카테킨의 기능

  한문으로 차(茶)글자를 풀이하면 十十(20)과 八十八(88) = 108 즉, 차를 마시면 108세까지 살 수 있다는 뜻인데 이것은 차 성분 중에서 항산화 및 항 노화작용을 하는 물질인 카테킨이 함유되어 있기 때문으로 알려져 있다.  우리가 마시는 녹차에는 카테킨이 10～18% (15%)나 들어 있고, 그 종류가 에피카테킨 (EC), 에피카테킨 갈레이트 (ECg), 에피갈로카테킨 (EGC), 에피갈로카테킨갈레이트 (EGCg) 인데, 이 중 절반이 에피갈로카테킨갈레이트 (EGCg) 성분이며 한 잔의 차 중에는 catechin이 100-150mg이나 함유되어 있으며 녹차 특유의 여러 가지 약리적 기능과 맛을 갖는 것은 대부분의 카테킨의 특성 때문으로 알려져 있다.

 2. 차의 효능

  1) 항산화 및 항노화 효과

  최근 노화의 원인으로 주목받고 있는 것이 ‘활성 산소’라고 하는 산소 유래의 자유 라디칼이다.  산소는 우리 인간을 비롯하여 호기성 생물에 있어 필수 불가결한 물질이지만 한편으로는 산소의 존재가 노화를 촉진시킨다.  예를 들면 많은 동물에 있어서 산소 흡수량이 클수록 수명이 짧아지게 되는데, 예로써 포유동물의 수명은 비대사율(각 동물의 체중당 칼로리 소비량)과의 사이에 매우 높은 상관성이 있다고 보고되고 있다.  즉 체중이 큰 동물일수록 단위 체중 당의 산소 소비량이 낮기 때문에 노화가 억제되고 따라서 수명이 길어지게 된다.

  산소를 많이 소비하는 것이 어떻게 수명의 저하에 관계되는 것인가에 대한 이유로서는 생체내에 다량의 산소가 존재하면 여러 가지 활성산소가 생겨나 원하지 않는 산화반응으로 유도되어 성인병을 비롯한 각종 질병이나 노화, 발암 등에 관계되는 것으로 알려져 있다.

  일반적으로 산소 분자의 가장 안정한 형인 3중항산소는 산화, 환원반응 과정에서 최종적으로 물로 되지만 생체내에서 문제가 되는 것은 슈퍼옥사이드와 과산화수소, 하이드록시라디칼이다.

  이와 같은 활성산소는 세포의 생체막 구성성분인 불포화 지방산을 공격하여 과산화 반응이 일어나게 되고 여기에 따른 과산화물의 축적이 생체기능의 저하와 함께 암의 발생이나 노화로 연결되는 것으로 추측하고 있다.  인체가 정상 상태를 유지하고 있을 때는 인체내에서 지질의 과산화로 생긴 여러 가지 산화 장애에

대해 슈퍼옥사이드디스뮤타제(SOD)와 같은 항산화 효소가 O₂^-․를 H₂O₂로 변화시키고, 다시 H₂O₂는 카타라제에 의해 물과 산소분자로 분해되어 안정화된다.  그러나 우리의 인체가 노화되거나 이상 상태로 되어 있을 때는 생체내에서 과잉 생성된 산소는 과산화 수소를 거쳐 철과 같은 금속의 존재하에서 OH를 생성하거나 철과 복합체를 형성하여 생체막 중의 불포화지방에서 수소를 뺏어 지질 라디칼을 생성한다. 

  이와 같은 일련의 라디칼 연쇄반응을 반복함에 따라 여러 가지 저분자 물질이 생성되어 DNA와 RNA, 단백질, 막조직에 작용하여 세포의 기능 저하나 동맥경화, 간질환, 망막증, 등의 질병이나 노화와 발암 등에 관여하고 있는 것으로 알려져 있다.  수명이 긴 포유동물일수록 생체 내에 보다 많은 항산화물질이 함유되어 있다는 연구 보고가 발표되어 많은 주목을 받고 있는데, 혈청중의 α-토코페놀과 카로티노이드, 요산 등의 항산화 물질 함유량은 수명이 긴 포유동물, 특히 사람의 경우 가장 많고, 수명이 짧은 쥐나 마우스에는 매우 적기 때문에, 양자 사이에는 높은 상관성이 인정되고 있다.

  최근 식품으로서 섭취하고 있는 항산화 성분이 노화 방지에 큰 역할을 하지 않는가 하는 기대감 속에 천연물 중의 항산화 성분 검색에 많은 노력을 기울이고 있다. 특히 차잎 중에는 지질의 과산화를 막는 비타민 C와 E, 그리고 강력한 항산화제인 카테킨 성분이 풍부히 함유되어 있으며, 이 카테킨은 식품에 사용되는 대표적인 항산화제인 비타민 C의 10배에 해당되는 강력한 항산화력을 나타낸다.

   이러한 항산화 작용은 녹차중의 카테킨의 기능으로 카테킨 종류에 따라 차이가 난다. 이는 카테킨이 갖고 있는 수산(OH)기의 수와 수산(OH)기의 위치와 밀접한 관계가 있으며, 비타민 E의 수산(OH)기가 1개인데 비해 녹차의 EGCg는 8개나 가지고 있다.  항산화력은 EGC > EGCg > EC > ECg > BHA > ㎗-토코페롤 순으로 EGC가 특히 강한 항산화 효과를 낸다는 보고가 있다.  이러한 결과는 카테킨 구조식과 연관시켜 볼 때 5 위치에 수산(OH)기가 있는 EGC와 EGCg, 즉 피로갈롤형 카테킨은 5 위치에 수산기가 없는 EC 및 ECg, 즉 카테콜형 카테킨에 비해 항산화력은 3배나 강하고 수산(OH)기의 수가 많은 쪽이 강한 경향을 나타내고 있다.

  또한 카테킨류의 항산화작용은 카테킨 단독 사용 보다 아미노산이나 사과산, 구연산, 주석산과 같은 유기산, 비타민 C, 토코페롤 등과 혼합하여 사용하였을 때 더욱 강한 항산화 작용을 나타낸다고 한다.

  얼마 전 일본에서는 카테킨을 추출 정제로 만든 제품이 판매되고 있어, 하루에 3알씩 3회 먹으면 각종 몸에 해로운 라디칼을 포집하여 무해하게 한다고 한다.  따라서 카테킨은 노화나 각종 성인병의 요인이 되는 활성산소와 같은 라디칼을 제거해주는 항산화력이 뛰어나므로서 노화나 성인병 및 기타 퇴행성 질환을 예방하는데 기여한다고 볼 수 있다.

 2) 항암 효과

  암의 발생 원인에 대해서는 아직 완전히 밝혀지지 않았지만, 발병할 경우 사망률이 매우 높고 우리 몸 어느 장기에서나 일어날 수 있으므로 현대사회의 가장 무서운 질병임에 틀림없다.(그림 1.)  일반적으로 암 발생의 80-90%는 일상 생활 환경에서 기인하며 이 중 거의 절반은 잘못된 식습관에 의해 발생된다. 따라서 일상생활 중에서 암의 음식 요인을 배제하여 암의 발생을 억제하는 식품을 찾아내어 이용하는 것이 중요하겠다.

  여러 연구 보고에서 녹차 생산이 높은 곳이나 녹차를 많이 마시는 지역에서는

위암이나 유방암 등의 발생이 낮다고 한다.

  최근 일본 사이라마현 암연구센터의 이마이박사팀은 8,553명을 대상으로한 8년간의 역학조사에서 하루 10잔이상 마시면 3잔 이하보다 남자는 4.5세, 여자는 6.5세의 수명이 연장되었다고 보고하였다.

  또 미국 건강재단의 존와이저버그박사는 하루 6잔씩 녹차를 마실 경우 간암 발생이 방지된다고 보고한 바 있다.

 3) 혈중 콜레스테롤 저하 효과 및 동맥경화 억제작용

  콜레스테롤 (cholesterol)은 두 개의 얼굴을 가진 화합물이라고 알려져 있다.

콜레스테롤은 스테로이드계 홀몬 합성원료, 비타민 D의 전구물질, 지방의 소화 흡수에 중요한 담즙 구성성분의 합성, 리포단백질(lipoprotein) 구성 물질 및 세포막의 구성 성분으로 필요하다. 이와 같이 콜레스테롤은 인간의 생명현상 유지에 없어서는 안될 중요한 물질이지만 그 양이 필요이상 많을 때는 고지혈증, 고혈압, 동맥경화증 및 심장병을 비롯한 심혈관계 질병을 유발케 하므로 오히려 인체에 해를 주게 되는 물질로 작용하게 된다. 

  동맥경화증은 일종의 혈관의 노화현상으로 내벽에 콜레스테롤, 인지질 등을 함유한 지방성 물질들이 축적되어 동맥벽이 탄력성을 잃고 굳어지는 것을 말하며 혈관벽이 두꺼워지고 내막면이 윤활하지 않으며 내공이 좁아지는 것을 말한다. 이는 보통 나이를 먹어 감에 따라 일어나는 혈관의 노화 현상이기도 하다. 그러나 동맥경화의 발생이 중․장년층 뿐만 아니라 젊은층에서도 많이 발생되고 있고, 협심증이나 심근경색, 뇌혈관 장애, 노인성 치매 등과 같은 질병의 원인이 되기 때문에, 점차 고령화 사회로 접어들고 있는 오늘날 매우 중요시되는 질병의 하나이다.

  위험요인은 혈압, 고지혈증, 고콜레스테롤증, 비만, 육체적 활동 감소, 유전, 당뇨병, 담배등으로 혈중 콜레스테롤 함량이 중요 인자중의 하나이며 혈중 콜레스테롤 함량은 동맥경화증 이외에도 콜레스테롤이 심장질환이나 동맥경화, 고혈압 등의 질병발생에 밀접한 관계가 있다는 사실은 이미 다 알려져 있는 사실이다. 

  건강한 사람의 혈액 중에는 120～200mg/dl 정도, 체중 1kg당 1000～2000mg의 콜레스테롤이 들어 있으며 만약 식품으로의 섭취가 부족할 때에는 피이드 백(feed back) 기작에 의해 인체내의 간에서 합성되어 과부족 없이 공급되도록 되어 있으며 보통 하루 1～1.5g 정도 합성한다.

  일반적으로 모든 동물성 식품은 콜레스테롤을 함유하고 있는데 1일 섭취되는 콜레스테롤량은 보통 200～500mg 정도이며 이중에서 체내로 흡수되는 흡수율은 30～60%이므로 정상인은 보통 이정도 범위내에서는 큰 문제가 되지 않지만 섭취량이 과다하거나 당뇨병과 같은 병리적 상태에서는 혈장 콜레스테롤 농도가 상승하여 관동맥성 심장질환 유발 위험도를 높이게 된다.  따라서 현재 미국 심장협회에서는 하루 콜레스테롤의 섭취량을 300mg 이하로 권장하고 있다.

  Country study 나 Multiple Risk Factor Intervention Trial (MRFIT) 연구에서도 혈청 콜레스테롤 치가 240mg/㎗ 이상인 남자는 200mg/㎗ 미만인 남자에 비해 허혈성 심질환의 위험성이 3배 이상 증가된다는 보고로 고 콜레스테롤 혈증은 허혈성 심질환의 발생율과 명확한 연관성이 잇음이 밝혀져 있다.

  보통 동맥경화를 유발하는 데는 총 콜레스테롤이나 LDL 콜레스테롤 함량 뿐만 아니라 LDL 콜레스테롤과 HDL 콜레스테롤의 비가 중요하다.  HDL/LDL 비율이 낮아질수록 동맥경화나 심장질환에 걸릴 위험이 높다. (그림 2.)

             High levels of LDL predict CVD

             RISK

                                 HDL          LDL

             High levels of HDL protect against CVD

             Protection

                                 HDL          LDL

                              High-density   Low-density

                              lipoprotein     lipoprotein

그림 2. 심혈관계 질환과 혈중 HDL 및 LDL 농도와의 관계

  일본 나고야여대의 무라마쯔(村松) 교수는 녹차 잎에서 추출한 조카테킨과 EGCg를 Weistar계 숫쥐(55-60g) 를 이용하여 1% 콜레스테롤을 함유하는 고지콜레스테롤 사료를 대조로 1%, 2%의 조카테킨 및 0.5%, 1.0% EGCg를 첨가한 사료를 시험군으로 하여 4주간 투여한 뒤 지질대사에 대한 효과를 실험하였다.

  실험 결과 조카테킨 및 EGCg 첨가군의 혈장 콜레스테롤의 농도 상승은 대조군에 비해 억제되었고, 인체에 해로운 LDL콜레스테롤 농도와 동맥경화 지수도 개선되었다.  EGCg첨가군은 인체에 유익한 HDL콜레스테롤 농도는 증가되었으나, 간장 총지질이나 간장콜레스테롤 농도는 감소되었고, 대변 중의 콜레스테롤 배설량도 카테킨 첨가로 현저히 증가되었다. 이상의 결과에서 조카테킨과 EGCg는 콜레스테롤 함유식을 투여한 쥐의 혈장 및 간장콜레스테롤 농도의 상승을 강하게 억제시키고, 대변을 통한 체외 배출을 촉진시킨다는 사실을 확인하게 되었고 이러한 콜레스테롤의 강하 작용은 소화기간 내에서 콜레스테롤의 흡수를 저해시키는데 기인한 것으로 추정하고 있다.

  필자 등의 연구에서는 당뇨병과 같은 내인성으로 인한 고콜레스테롤 혈증에서는 간의 콜레스테롤 합성효소인 HMG-CoA reductase 활성이 높아졌는데 녹차 카테킨에 의해 효소활성이 저해되었고 따라서 혈중 콜레스테롤도 개선됨을 관찰된 바 있다. (그림 3.) 이와같이 카테킨은 혈중 콜레스테롤을 낮춤으로서 또한 항산화 작용에서 언급했듯이 지질과산화를 막아 혈중 과산화 지질 축적을 감소시킴으로서 동맥경화증 유발 위험인자를 낮추는 작용을 한다.

그림 3. 녹차 추출액(카테킨)의 당뇨쥐 간의 콜레스테롤 합성효소

        (HMG-CoA reductase) 억제효과

 4) 혈압 상승 억제 작용

  보통 혈압이란 심장에서의 펌프작용에 의해 나온 혈액이 혈관내에서 나타나는 압력을 말한다.  일반적으로 혈압은 동맥혈압이며 수축기 혈압(최고 혈압)과 확장기 혈압(최저 혈압)이 있다.  고혈압의 종류로는 특별한 원인이 없이 발생하는 일차성 고혈압(본태성)과 신장의 각종 질환이나 약물 복용 기타 원인에 의하여 발생하는 이차성 고혈압(속발성)이 있으며 이중 본태성 환자가 약 90%에 해당된다.  평균수명은 증가되었지만 식생활의 풍요로움 속에서 편식이나 칼로리 과잉 섭취, 운동 부족, 스트레스 등의 여러 가지 요인으로 매년 성인병이 크게 증가되고 있고, 이 중에서도 고혈압이나 뇌혈관성 질환의 증가가 두드러지게 나타나고 있다.  고혈압성 질환의 예방과 치료로서는 보통 약품과 더불어 식사, 운동 요법이 이용되고 있는데, 식사 요법으로서는 식염 섭취의 제한과 더불어  혈압상승을 억제시켜 주는 차나 버섯, 다시마 등이  권장되고 있다.

  차의 경우는 차잎 중에 가장 많이 함유되어 있는 카테킨 성분에 의해 혈압 상승 억제작용이 있으며, 최근에는 생잎을 산소가 없는 혐기적 상태에서 수시간 방치하면 차잎 중에 감마-아미노부틸산(γ-Aminobutylic acid (GABA) )성분이 10 - 30배 증가되는데, 이 성분은 고혈압 자연발생 쥐 (SHR)나 사람의 혈압상승을 억제시키는 것으로 보고되고 있다. 

 5) 혈소판 응집 억제 작용

  혈액은 인체의 생명을 유지하는데 필수적인 액체로서 전신을 순환하는 혈액은 약 5ℓ 정도이며, 폐에서 받은 산소와 소화관에서 받은 영양소, 그리고 내분비선에서 분비된 각종 호르몬을 조직에 공급해 준다. 또 각 조직활동에서 생긴 노폐물과 이산화탄소를 신장과 폐로 운반하여 체외로 배설하게 하여, 체온 유지와 질병예방 등 생명 유지에 중요한 역할을 담당하고 있다.  혈액 중에는 산소를 운반하는 적혈구와 세균을 죽이는 백혈구, 혈액을 응고시키는 혈소판, 면역과 관계되는 혈청 등의 여러 성분으로 구성되어 있으며, 정상적인 사람은 작은 상처로 출혈이 되면 자연적으로 혈액이 응고되어 출혈이 멈추게 된다.

  이것은 혈관의 수축이나 혈소판의 응집 그리고 혈액의 응고 등 일련의 메카니즘을 거쳐 지혈이 되는데, 혈액 응고의 특성은 외상에 의한 출혈을 멈추게 하기 위하여 필요하지만, 한편으로는 외상이 없는데도 혈관 중의 혈소판이 응고되어 혈전을 형성함으로서 심근경색이나 뇌경색 같은 질병을 일으키게 된다.  혈전은 동맥, 정맥, 모세혈관 등에서 일어나지만, 가장 문제가 되는 것은 동맥에서 발생되는 경우이다. 이것은 혈액의 흐름을 저해하고 뇌에서는 뇌경색과 심장에서는  심근경색을 일으키기 때문에 혈소판의 응집을 억제시키는 일이 필요하다. 심근경색은 관상동맥의 일부가 막혀 심장근육에 산소를 공급하지 못함에 따라, 그  부분 심장벽이 괴사하여 수축력을 잃어버리는 증상을 말하는데 , 심장마비 원인의 대부분이 이 질병에 의해 발생된다. 이러한 질병들은 모두 혈전 형성에 의한 혈관의 폐색이 공통적인 원인으로 되어 있어, 혈소판 활성을 억제하는 약제(항혈소판제)의 복용이나 개발이 진행되고 있다.

  또한 역학적인 조사결과 정어리나 고등어 등의 등푸른 생선을 많이 섭취하는 지역에서는 이러한 질병이 적다는 사실이 알려지게 되었는데, 이것은 어류 중에 함유된 EPA나 DHA와 같은 다가 불포화지방산의 혈전 방지 효과에 의한 것으로 밝혀져 있다.  이러한 배경에서 각종 식품계 물질의 혈소판 응집 억제 효과의 조사가 행하여지고 있으며 특히 일본의  本和子 박사는 과일이나 각종 식품과 그

성분에 대한 혈소판 응집 억제 작용을 조사한 결과 각종 차의 추출액이 혈소판 응집 억제 작용이 있음을 밝혀내었다. 이름도 차 추출물이 혈소판 응집을 억제하는 것을 입증하였다. 

  6) 항당뇨 효과

  최근 우리나라에서는 급속한 경제 성장과 더불어 식생활의 서구화 및 생활 양식의 변화에 따른 각종 성인병 환자가 늘고 있다. 그 중에서도 당뇨병은 최근 인구의 노령화와 비만, 불건전 식습관 때문에 특히 선진국과 개발도상국에서 급증세를 보이고 있다.  우리나라에서도 발생빈도가 1960년대에는 약 1%미만이었으나 1990년 전국적 조사에서는 7.9%로 증가되어 있다고 보고된 바 있다. 

  당뇨병은 췌장 랑겔한슨섬 β-세포의 인슐린 분비장애나 인슐린에 대한 말초조직의 저항성에 의해 초래되는 고혈당을 특징으로 하는 대사성 질환으로서 혈당 농도의 증가와 함께 당이 뇨로 배설되는 등의 탄수화물 대사 이상 뿐 만 아니라 단백질과 지질 대사 및 전해질의 대사에 이상을 초래한다.  당뇨병 환자에서는 망막증, 신증과 같은 미소혈관증과 고혈압, 심근경색, 협심증과 같은 심질환 및 뇌졸증, 뇌질환 장애들의 동맥경화성 혈관장애와 신경 장애 등의 전신의 혈관장애 합병증을 발생시킨다.  이러한 혈관 순환계 질환은 당뇨로 인한 사망의 약 75～80%의 비중을 차지하므로 그 문제가 매우 심각하며 이들 질환에서 혈전은 심근 경색, 신부전증 등의 심각한 합병증을 유발할 수 있다.

  녹차의 항당뇨효과에 대한 연구로는 이또엔 중앙연구소의 다께오 소이찌박사 등은 녹차에서 분리한 다당류 성분을 강화시킨 녹차 드링크를 당뇨병 환자에게 투여한 결과, 혈당치의 저하와 더불어 당뇨병의 합병증으로 발생되는 여러 가지 증상이 크게 경감되었으며, 또한 당뇨병 환자들의 혈청중 총 콜레스테롤과 중성지방 함량도 현저히 저하되었다고 보고하였다.

  미쯔이노린연구소의 하라(原) 박사 등은 차의 카테킨 성분을 쥐에게 투여하여 혈당 상승 효과를 비교한 실험에서, 녹차의 카테킨 성분도 혈당 상승을 억제하는

것으로 보고하고 있다. 

  필자등도 당뇨쥐에서 카테킨의 효능을 연구한 결과 카테킨은 혈중 지질대사를 개선시키고 항혈전 효과가 있음을 입증한 바 있다.

  7) 중금속 제거 효과

  오늘날 산업의 발달로 환경오염이 날로 증가되고 있으며 그 중에서도 중금속 오염은 문제가 심각한 상태에 있다.  지금까지 중금속 오염은 주로 오염가능성이 높은 산업체의 근로자들에게나 발생되는 문제로 생각하여 왔으나 공장 폐수나 매연, 그리고 중금속의 대기오염에 의해 많은 사람들에게 피해를 줄 수 있다는 사실에 그 심각성이 더해지고 있다.

  인체에 해를 주게되는 카드뮴, 납, 구리, 아연 등의 중금속은 미량으로도 생리장해를 일으키고 체내 유입시 분해되지 않고 축적되어 각종 치명적인 질환을 유발하게 된다. 이들 중금속으로 오염된 어패류나 곡식, 채소 등의 섭취에 의해서 인체에 유입되어 체내에서 배출되지 않고 수 십년간 계속 축적되어 대사 장애를 일으키게 된다.  실례로 1945년 일본 도야마현에서 카드뮴이 함유된 광산 폐수가 논에 유입되어 쌀이 중금속으로 오염됨으로서  2백58명의 중독 환자와 1백 28명의 사망자를 낸 경우가 있다.  카드뮴 중독은 인체에서 배출되지 않고 50년 이상 장기 축적되어 적혈구 감소와 골연화증, 골절 등을 일으키며, 대기를 통해 흡수되면 폐기종을 일으키게 된다.

  일본 나라여대의 기무라 교수는 차잎 0.5%을 사용 카드뮴을 비롯한 아홉가지 중금속 이온을 함유한 시료 용액에 첨가하여 30분간 혼합시킨 뒤 여액 중의 중금속 농도를 측정한 결과, 카드뮴은 77%, 납은 80%. 구리는 61%의 흡착율을 나타내었다.  차잎을 포르말린으로 처리하여 고분자화 시켰을 때는 95～100%의 흡착율을 나타내었으며, 수은에 대해서도 pH 5.9에서 94%의 높은 흡착율을 나타내었다고 한다.

  또한 필자등은 차의 카드뮴 제거 능력을 조사하기 위해 카드뮴으로 오염된 사료를 흰쥐에 공급하면서 녹차, 우롱차, 홍차를 음료로 공급하여 차의 카드뮴 제거 효과를 실험한 결과 간과 신장에서의 카드뮴 축적량은 카드뮴만 투여한 대조군에 비해 우롱차와 녹차를 투여한 군에서 체내 축적량이 유의적으로 감소되었고, 특히 녹차의 감소 효과가 현저하였다.

표 2-3  차추출액의 중금속 제거 효과 및 체외 배설량

구분	장기내  축적량		뼈중 축적량		체외 배설량		체내 흡수율 및 보유율
	간	신장	경골	대퇴골	오줌	대변	흡수율	보유율
증류수 (정상군) 카드뮴＋증류수 카드뮴＋홍차 카드뮴＋우롱차 카드뮴＋녹차	0.04 9.8 7.91 7.11 6.55	0.04 7.78 7.35 6.35 5.82	0.01 0.37 0.25 0.16 0.12	0.02 0.49 0.34 0.22 0.16	2.29 16.06 17.19 18.10 18.54	2.36 237.51 407.59 498.64 564.90	­ 60.40 35.99 16.54 10.28	­ 57.80 29.20 13.54 5.70

  뼈에서의 카드뮴 축적량은 대조군에 비해 홍차, 우롱차, 녹차순으로 낮게 나타났고, 체외 배설량에 있어서는 뇨중의 카드뮴 배설양이 녹차 투여군에서 증가되었다.  또한 대변을 통한 배설량은 카드뮴 투여 대조군에 비해 홍차, 우롱차, 녹차 투여군에서 각각 1.7, 2.1, 2.4배씩 증가되어 차류의 중금속 제거효과가 매우 강하다는 사실을 입증하였다.  이와 같이 녹차의 추출액이 중금속을 흡착하는 것은 녹차 중의 카테킨 성분이 중금속 이온과 착물 형성, 또는 화학적인 흡착에 의해 수중의 중금속이 흡착되어 장에서 흡수가 되지 않게 된다.

  따라서 물을 마실 때 차잎을 함께 넣어 끊여 마실 경우 수중에 중금속이 함유되어 있다고 할지라도 불용성염이 형성되어 침전될 것이며 또 중금속에 다소 오염된 물을 마실 경우에도 녹차를 마시게 되면 소화기관내에서 차의 카테킨 성분에 의해 중금속이 흡착되어 체외로 배설되므로 오늘날과 같이 물에 대한 불신감이 팽배해 있는 시점에서 볼 때 매우 반가운 일이 아닐 수 없다.

  8) 지방간 예방

  9) 다이어트 효과

 10) 알콜 및 담배 해독

 11) 충치 예방

 12) 전자파에 대한 예방효과           

 13) 기타

참 고 문 헌

1. 김종태 : 차의 과학과 문화, 보림사, 1996

2. Muranatsu K. Fukuyo M. :

  J. Nutri. Sci. & Vitaminol., 32, 613, 1986

3. 林榮一 : 新お茶は妙藥, 靜綱申聞社, 1990

4. 김미지, 이순재 : 한국산 녹차, 우롱차 및 홍차 음료의 Cadmium 제거 작용에     관한 연구, 한국영양식량학회지, 23(5), 784-791, 1994

5. 윤연희, 이순재 : 한국산 녹차, 우롱차 및, 홍차가 카드뮴에 중독된 흰쥐 간조    직의 항산화적 해독작용에 미치는 영향, 한국영양학회지, 27(10), 1007-1017,       1994

6. Jeung-Hwa Choi, Soon-Jae Rhee : Effect of Green Tea Catechin on Liver       Microsomal Phospholipase A₂ Activity and Changes of Phospholipid Species in     Liver of Streptozotocin Induced Diabetic Rats, Journal of Nutritional Science and    Vitaminology, vol.445, 1998

7. 양정아, 이순재 : Streptozotocin유발 당뇨쥐에서의 항혈전에 미치는 녹차         Catechin의 영향 및 그 작용 기전, 대구효성가톨릭대학교 식품영양학과, 박사     학위논문, 1997

차의 성분

 

성 분	함  량 (총건물중%)
폴리페놀 a) (주로 카테킨)	13-30%   EGCg : 9-13%   ECg : 3-6%             EGC : 3-6%     EC : 1-6%
섬 유 소 단 백 질 탄수화물 지   질 유리아미노산 유 기 산 카 페 인 색    소 휘발성성분(향기) 무 기 질	26%   15%   7%  펙틴: 3.2-6.4%, 슈크로스: 0.9-2.3%        포도당+과당: 0.3-0.8%   7%   1.6-5%   0.5%   2-4%   2%   극미량   5%

표. 각종 차류의 카테킨 함량(건물중 %)

차종류	등 급	-EC	-ECg	-EGC	-EGCg	합 계
옥 로	중	0.50	1.65	2.04	6.60	10.79
증제차	중	0.91	1.76	3.36	7.53	13.56
덖음차	중	0.86	2.68	3.77	10.85	18.16
번차	중	1.07	2.40	3.28	5.58	12.33
배차	중	0.40	1.56	1.36	5.00	8.32
우롱차	철관음 색종	0.62 0.94	2.90 1.93	0.44 0.71	6.85 6.10	10.81 9.68
홍차	다즐링 앗샘	0.67 1.35	3.92 4.56	tr. 0.80	4.02 5.36	8.61 12.07
푸얼차	상 중	0.62 1.05	0.15 0.53	0.34 0.49	tr. 0.18	1.11 2.25
육보차	상 하	0.70 0.34	0.17 0.05	1.20 0.48	0.14 0.28	2.21 1.15
흑차	도야마 호남	0.00 0.98	0.00 0.91	0.00 3.39	0.00 3.20	0.00 8.48

표.  채엽 시기별 차의 성분 변화

성분 채엽시기	비타민C (mg%)	아미노산 (mg%)	카 페 인 (%)	폴리페놀 (%)
첫물차 (4월) 두물차 (6월) 세물차 (8월)	478.74  515.03  537.15	4.40 3.36 2.55	2.25 2.03 2.37	10.71  11.76  12.73

표.  주요 차 성분의 기능성별 분류

기 능	성     분
1차 기능 (영양성)	비타민: 비타민C, 비타민E, 프로비타민          (β-카로틴)등  미네랄: 칼륨, 인, 미량 필수원소 등
2차 기능 (기호성)	맛: 데아님, 유리아미노산(감칠맛), 카테킨(떫은맛),      카페인(쓴맛)등  향기: 테르펜, 알코올, 카보닐, 에스테르 등  색: 플라보놀, 데아플라빈, 카테킨 산화물,     클로로필 등
3차 기능 (체조절성)	폴리페놀 (카테킨, 카테킨 산화물, 플라보놀),  카페인, 다당류  항산화 비타민 (비타민C, 비타민E, β-카로틴),  사포닌 γ-Aminobutylic acid, 미량 필수원소  (아연, 망간불소, 셀렌 등)

표.  차 기능성 성분의 특징

성분	함량	생     리     작     용	용 도
카테킨  (산화물 포함)	10-18%	항산화, 항돌연변이, 항암, 혈중콜레스테롤, 혈압 상승억제, 혈당상승 억제,혈소판응집 억제작용, 항균, 항바이러스, 충치예방, 항궤양, 항알레르기, 소취	식품산화방지제, 항균제, 탈취제,항충치제
플라보놀	0.6-0.7%	모세혈관 저항성 증가, 항산화, 혈압강하, 소취작용	탈취제
카페인	2-4%	증추신경 흥분, 수면방지, 강심, 이뇨, 항천식대사항진	수면방지제, 두통감 기약, 강심제, 알러지 경감제
다당류	약0.6%	혈당상승 억제 (항당뇨)
비타민C	150-250mg%	항괴혈병, 항산화, 암예방
비타민E	25-70mg%	항산화, 암예방, 항불임	산화방지제
β-카로틴	13-29mg%	항산화, 암예방, 면역력 증강
GABA	100-200mg% (처리후)	혈압상승 억제, 억제성 신경전달	가바(GABA)차
사포닌	약 0.1%	항암, 항염증
불소	90-350ppm	충치예방
아연	35-75ppm	미각이상 방지, 피부염 방지, 면역능력 저하억제
셀렌	1.0-1.8ppm	항산화, 암예방, 심근장해 방지

표. 차추출액의 중금속 제거 효과 및

체외 배설량

구    분	장기내  축적량		뼈중 축적량		체외 배설량		체내 흡수율 및 보유율
	간	신장	경골	대퇴골	오줌	대변	흡수율	보유율
증류수 (정상군) 카드뮴＋증류수 카드뮴＋홍차 카드뮴＋우롱차 카드뮴＋녹차	0.04 9.8 7.91 7.11 6.55	0.04 7.78 7.35 6.35 5.82	0.01 0.37 0.25 0.16 0.12	0.02 0.49 0.34 0.22 0.16	2.29 16.06 17.19 18.10 18.54	2.36 237.51 407.59 498.64 564.90	­ 60.40 35.99 16.54 10.28	­ 57.80 29.20 13.54 5.70