파이토케미컬4편 - 카로티노이드 이야기

[토인]

1. 카로티 노이드란?

카로티노이드(Carotinoid).

벌써 이름에서 당근 (Carrot)의 냄새가 난다.

1831년 독일의 약화학자 바켄로더가 당근에서 처음 발견하여 카로틴이라 하였으며

이 후 다른 형태의 카로틴을 계속 발견하여 이를 베타-카로틴이라 하였다.

카로틴의 총합을 카로티노이드라고 정하였다.

식물의 신비를 탐구하는 학자들의 근성에 입있어 현재까지 카로티노이드 계열의 성분은 500여종

이상으로 알려져 있다.

식물내의 카로티노이드를 미세 현미경으로 관찰하면 알갱이 형태의 입자를 갖으며,플라보노이드는 세포액에

균일하게 녹아있는 형태로 관찰된다.

또한,플라보노이드가 물에 잘 녹는 수용성이 대부분인 것에 비해 카로티노이드는 물에 녹지 않는 불용성 또는

지용성이 대 부분이다.

식물 내의 카로티노이드를 추출 할 경우에 아세톤 및 유기용제를 사용하는 이유이며 벤젠,에테르등의 지방을 녹이는 용매에 작 녹는다.

카로티노이드계 식물인 당근과 토마토등이 다른 과일과는 달리 기름에 볶는 조리과정을 통해 많이 섭취되는 것을

생각하면 이해가 된다.

카로티노이드도 다른 특성화 성분과 마찬가지로 식물내에 1종만 존재하는 경우는 거이

드물며 여러종의 카로티노이드가 함께 존재한다.

베타카로틴을 이야기 할 때 당근을 명시하는 이유는 다른 군보다 베타카로틴의 함량 비중이 많다거나 또는 실험의 표본으로써 언급하는 것이지 당근에는 베타카로틴만 있다는 의미는 아니다.

2. 카로티노이드의 구분과 종류

카로티노이드는 크게 카로틴류와 크산토필로 나눈다.

카로티노이드는 광합성 색소이다.

광합성 색소는 엽록소(클로로필)a.엽록소b(녹색계열),카로틴(적색계열),크산토필(노란색계열)이 있으며,광합성에 주로 관여하는 것은 엽록소이며 카로틴과 크산토필은 보조색소이다.

날씨가 추워지면서 녹색 계열의 엽록소가 파괴되면 카로틴과 크산토필이 주로 남는다.

카로틴이 많은 상태는 적색의 단풍나무등으로 표출되며 크산토필이 많은 식물은

노란색의 은행잎등으로 표현되며 식물이 노화되는 과정에 노랗게 물드는 현상도 크산토필과 관련이 있다.

카로티노이드는 식물체에서 합성되어 주로 꽃,열매에 축척되며,광합성에서 빛의 흡수를

돕고 있다.

1)카로틴류와 크산토필류의 종류

ㄱ.카로틴류 :베타/감마/알파/제타 카로틴/파이토플루엔/리코펜/기타등등 수백종

ㄴ.크산토필(잔토필)류 :루테인/제아잔틴/비올라잔틴/아스타잔틴/칸타잔틴/기타등등 수백종

2) 카로틴류 및 크산토필류의 발견 시점

ㄱ.베타-카로틴 : 1831년 독일 약화학자 <바켄로더>

리코펜 : 1875년 프랑스 식물학자 <이야르데>

알파-카로틴: 1931년 독일 유기화학자 <쿤>

감마-카로틴: 1933년 독일 유기화학자 <쿤>

ㄴ.크산토필 – 1837년 스웨덴 화학자 <베르셀리우스>

3)카로틴류와 크산토필류의 분자 구조로 본 차이

카로틴과 크산토필은 하기의 분자 구조식에 나타나듯이 산소 결합의 형태에

따라 구별된다.

카로틴은 탄소와 수소의 결합으로 이루어진 탄화수소의 구조를 가졌으며

크산토필은 탄소,수소에 산소를 결합한 구조를 가졌다.

분자 중에 많은 이중 결합이 있어 공기 중에 산화가 쉬운 불완전한 물질이다.

ㄱ.카로틴류 분자 구조식

<베타-카로틴 분자 구조식>

<리코펜 분자 구조식>

ㄴ.크산토필류 분자 구조식

<아스타잔틴>

<크립토잔틴>

포괄개념인 파이토케미컬,대 분류기준인 카로티노이드의 분류 기준의 중심에는

성분의 화학구조식이 있다.

3. 카로티노이드가 인체에 미치는 영향

파이토케미컬인 카로티노이드는 인체에 없어서는 않되는 영양소가 아니며,결핍하여도

어떠한 결함증세를 나타내지 않는다.그럼에도 불구하고 카로티노이드에 대한 연구와

관심이 증대하는 이유는 무엇일까?

그것은 현대의학과 그동안 발견되어 섭취되었던 많은 영양소가 현대의 많은 질병을 완전히 해결하지 못했다는 반증이며 이에 대한 새로운 대안의 하나로 파이토케미컬의 역할을 기대하는 것이다.이에,과거와 현재를 이르러 많은 연구가 진행되고 있으며 카로티노이드가 인체의 건강에 유익한 작용을 하는 연구결과들이 나오고 있다.

1) 카로티노이드는 인체내에서 비타민A로 활용된다.

카로티노이드 중 알파-카로틴,베타-카로틴,감마-카로틴,크립토잔틴은 인체내에서

비타민 A로 전환되어 활용된다.

식약청 기능 인정 기준으로 비타민 A는 어두운 곳에서 시각 적응에 도움을 주고

피부와 점막을 형성하고 기능을 유지하는데 필요하며 상피세포의 성장과 발달에 도움을 준다고 한다.

이러한 측면에서 그동안 무심코 먹었던 과일과 채소에 의해 우리의 몸은 보호 받고 있었다고 말 할 수

있으며 카로티노이드의 역할의 한 부분을 인정 할 수 있을 것이다.

위에 언급한 4가지 성분 중 베타-카로틴이 비타민A로의 전환율이 높다고 알려져

있으며 하기는 화학구조식으로 보는 작용기전으로 그것을 뒤받침한다.

카로티노이드의 비타민A의 전환은 30% 수준으로 인체내의 비타민A의 필요조건에 따라 차이가 더 적게 전환 될 수 있으며 혹자는 카로티노이드의 인체 내 흡수율이 낮다는 이야기를 하기도 한다.

비타민으로 전환되지 않은 카로틴은 인체의 혈액이나 지방 조직에 저장되어 활성산소를 제거하는등의 항산화 능력을 발휘하여 인체건강에 도움을 준다는 학설도 나오고 있다.

2) 카로티노이드의 가능성에 대한 도전은 계속된다.

ㄱ. 미국 USDA 휴먼센터의 미셀 산토스 박사는 베타카로틴 50mg을 장기 섭취한 사람에게서 강한 면역체계의 활동을 관찰하였다고 하며 특히,유해세포를 감지하여 없애는 NKC(Nutral Killer Cell)라는 세포의 활동이 증가되었다고 한다.

이는 암으로 전이되는 세포를 초기에 없애는 것을 의미하는 것이다.

ㄴ. 중국.베트남의 지역 음식이었던 토마토 케첩(중국 푸첸성의 사투리 “케치압”어원)은 1600년대 유럽에 전파되었다.

이태리를 중심으로 하는 지중해 사람들이 뚱뚱한 체격에도 불구하고 심장병이 덜 걸렸다라는 사실을 역 추적하여 조사한 결과 그 들이 자주먹는 토마토 요리 때문이라는 연구,조사에 의해 토마토의 카로티노이드인 라이코펜이 항산화제로 널리 알려지기도 했다.

ㄷ.미국 하버드 메디컬 스쿨의 애드워드 지오바누치 박사는 토마토로 요리한 음식을 즐겨먹는 사람들이 전립선암 발병율이 낮다는 것을 6년간 4만8천명의 남성을 추적 조사하여 알아냈음을 발표했다.

ㄹ.현재까지 알려진 바로는 인간의 혈액이나 조직에서 14종의 카로티노이드가

발표되었는데 그 중 눈에 존재하는 카로티노이드 성분은 루테인과 지잔틴이다.이 성분들은 황반변성과 백내장 발병을 억제하며 활성산소에 의한 눈의 피

해를 줄여 준다는 연구 결과를 보고 하기고 하였다.

ㅁ.2006년 미국 영양 학술지에 대표적인 카로티노이드인 베타카로틴,라이코펜,루테인을 임상실험한 결과 활성산소로부터 DNA의 손상을 예방 할 수 있다라는

논문이 게재되었다.

이 실험결과는 단일 카로티노이드보다는 여러가지 종류를 동시에 투여할 때

상승효과가 있다고 밝혔다.

3)카로티노이드는 체내에서 만들수 없기 때문에,음식물로 섭취하여야 한다.

카로티노이드의 인체내 효용성은 위에 일부 언급 하였으며 추 후 카로티노이드계에 속하는

세부 성분을 통해 좀 더 구체적으로 명시하려고 한다.

인체내 필수 영양소는 아니지만 인체내 효용성을 생각하면 건강을 위해 섭취를 고려해야

하는 것이 카로티노이드다.그러나,카로티노이드는 체내에서 만들어지는 성분이 아니기에

식물에 포함된 카로티노이드의 성분을 음식물로 섭취하여야한다.

참고로,말들은 카로틴류만,닭이나 많은 어류,갑각류등의 무척추 동물등은 크산토필류만

섭취한다.

당근에서 유추된 카로틴이 카로티노이드라는 커다란 그룹으로 성장하고 있다.

식품.건강식품.의약의 매머드 시장을 앞에 두고 펼쳐지는 흥미진진한 연구들이

지금도 실험실의 불을 밝히고 있다.

과정과 저의야 어떻든

인간건강을 위한 도전이기에

힘껏 박수를 쳐주고 싶다.

[출처] 파이토케미컬4편]카로티노이드 이야기|작성자 품논

[소학인]

사진이 안보여요!