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섹션 : 기획/특집
등록일 : 2006-09-06 01:36
해외 건강기능성 소재(138)-호프①
14세기 유럽서 맥주제조 사용
열매 물질 루풀린 거품 내고 쓴맛·향균 작용
수년여 전부터 유럽 시장에서는 불과 3개월에서 6개월 정도에 지나지 않는 수명을 바탕으로 초단기적 유행 상품들이 시장의 흐름 중 하나로 자리잡은 때가 있었다.
좋든 싫든 이러한 전략적 성향이 국내 시장에서도 작년에 한때 주요 전략적 방향이 돼 시장을 지배했던 사실을 누구나 기억하고 있으리라 생각한다.
이에 반하는 전략으로 세계적으로 기능식품 혹은 이에 준하는 소재들을 탐색하는 데 있어서 대두되고 있는 조류 중 하나로 주변에서 흔히 찾아볼 수 있는, 누구나 접할 수 있는 소재에서 유래한 물질을 찾는 움직임에 주목할 필요가 있다.
이는 개별 인정형 건강기능식품이라는 제도가 본격적으로 시작된 우리 나라를 포함해 기능식품의 선진국인 일본이나 기타 서구권 국가들에서도 최근 목격되는 조류로 볼 수 있는데 이는 초단기적인 유행에 편승해 단기적인 이익을 창출하고 시장에서 퇴출되는 전략적 제품과 극단적인 위치에 서 있는 제품 전략이라 할 수 있겠다.
과연 이러한 흐름이 주조류로 자리잡을지는 좀 더 두고보아야 하겠지만 이러한 움직임은 이미 일본 및 유럽의 마케터들을 중심으로 주요 전략으로 설정되고 있으며 올 연말쯤이면 이에 대한 퍼포먼스 자료들을 바탕으로 향후 수년간의 성향을 점칠 수도 있다고 여겨진다.
이러한 성향을 대표하는 소재들을 몇 가지 살펴보자.
"(전략) 호프가 잘 알려지게 된 때는 8세기 혹은 9세기인데 14세기 이후로 유럽의 전 지역에서 호프를 맥주의 향과 맛을 내는 중요한 재료로 사용하면서부터 매우 유명해졌다. 호프 열매에 있는 노란 색의 작은 유선에 있는 루풀린(Lupulin)이라고 불리는 끈적거리는 물질이 여러 종류의 쓴맛이 나는 요소를 함유하고 있다. 쓴맛을 내는 요소는 항균 작용을 하기 때문에 맥주가 부패하지 않게 한다. 또한 맥주의 거품과 쓴맛이 나게 한다. 호프가 안정 작용을 하는 약초로도 이용한다."
"한국에서는 맥주 제조회사들이 설립되면서 1934년 함남 혜산(惠山) 지방에서 처음 재배되었다. 당시의 재배법은 지금처럼 철지주의 마스트를 설치한 방법이 아니라 단지주(單支柱) 방식이라 하여 낙엽송 ·대나무 등을 땅에 꽂고 홉의 덩굴이 직접 지주를 감고 올라가도록 하는 방식이었다. 최초로 재배된 홉의 품종은 ‘조선 1호(赤莖種)’와 ‘조선 2호(白莖種)’로 불린 것으로 알려져 있으나 이들 품종에 대한 구체적인 특성이나 계통은 확실하게 알려져 있지 않다. 지금은 주로 대관령 일대의 고지대에서 재배하고 있다." (발췌 식품의약품안전청 식품 원재료명 검색 엔진)
이번에 다루려는 소재는 바로 맥주 제조의 원료 중 빼 놓을 수 없는 원료인 호프이다. 호프의 기능 소재로서의 가능성 및 다양한 시장성에 대한 내용을 좀 더 고찰해 보기로 한다.
<티에스아이 코리아·대표 김선호>
[정리]
식품음료신문 기자 : foodenews@thinkfood.co.kr
.출저 : 식품음료신문
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섹션 : 기획/특집
등록일 : 2006-09-13 01:10
해외 건강기능성 소재(139)-호프②
우울증·불면증 개선에 이용
맥주 호프는 맥주 제조 시 사용될 뿐만 아니라 그동안 불면증과 우울증 개선을 위한 목적으로 건강식품 소재로 널리 애용되었다(Monograph of the Commission E, BAnz 5.12.1984, ESCOP Monograph, second edition, Thieme Verlag, 2003).
현재 미국 시장에서 사랑받고 있는 다양한 완제품을 통해 호프와 발레리안(쥐오줌풀) 및 시계꽃 등의 혼합물이 우울증이나 불면증 개선에 많이 이용되었음을 알 수 있다.
그림1. 호프에 함유되어 있는 알파산, 베타산 및 잔토휴몰 유도체 (J. Agric. Food Chem. 2003, 51, 4436-4441)
이러한 정신적 장애에 관한 효능 효과에 대해 지난 1983년 월파트 그룹에 의해 이뤄진 연구를 비롯해(H¨ansel, R., Wohlfart, R., Schmidt, H., 1982. The sedativ-hypnotic principle of hops. 3. Communication: contents of 2-methyl-3-buten-2-ol in hops and hop preparations. Planta Medica 45, 224–228.) 수 편의 연구가 보고된 바 있었지만 실제 효능을 발현하는 유효 성분에 대한 연구는 같은 해 월파트 그룹에 의해 호프 보관 중 생성되는 degradation 물질인 2-methyl-3-buten-2-ol가 이에 대한 유효 성분으로서의 역할을 한다고 보고한 바 있어 연구에 가속을 붙이는 계기를 마련했다(Wohlfart, R., Wurm, G., H¨ansel, R., Schmidt, H., 1983b. Detection of sedative hypnotic constituents. Part 5: degradation of humulones and lupulones to 2-methyl-3-butene-2-ol, a hop constituent possessing sedative hypnotic activity. Archiv der Pharmazie 316, 132–137.).
한편 올해 6월 이탈리아 몬데나 대학의 자놀리 교수 팀은 이러한 연구 성과들을 바탕으로 호프의 이산화탄소 추출물들에 대한 신경 약리학적 연구 내용을 종족약물학회지에 보고했는데 kg당 10mg 농도의 호프의 이산화탄소 추출물 중 베타산 분획분을 랫드 모델에 복강 투여한 실험 결과 항우울 효과가 관측됐다고 보고한 바 있다.(“Evidence that the _-acids fraction of hops reduces central GABAergic neurotransmission”. Journal of Ethnopharmacology. Received 9 January 2006; received in revised form 9 June 2006; accepted 6 July 2006).
그림 2. 호프의 추출 분획분별 성분 함량 (Phytomedicine 13 (2006) 535–541)
(김선호·티에스아이 코리아 대표 김선호)
[정리]
김현옥 기자 : hykim996@thinkfood.co.kr
.출저 : 식품음료신문
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섹션 : 기획/특집
등록일 : 2006-09-20 01:13
해외 건강기능성 소재(140)-호프③
여성 골다공증·갱년기 장애 개선
관련 성분 스타우트 계열 맥주에 함량 많아
불면증과 우울증 개선을 위한 목적으로 건강식품 소재로 널리 애용된 소재인 맥주 호프는 사실 지난 1953년 뮌헨대학의 하임 교수팀이 갱년기 여성을 대상으로 하는 기능성 탐구에 관한 보고가 시작된 바 있다(Koch W, Heim G. Estrogens in hops and beer; preliminary report. Munch Med Wochenschr. 1953;95:845.) 아울러 지난 1999년 밀리간 교수등이 보고한 바 에 의하면 호프 성분 중 하나인 8-프레닐나링제닌 (8-Prenylnaringenin) 물질이 식물성 에스트로겐으로의 역할을 담당하고 있다고 보고했다.(Milligan SR, Kalita JC, Heyerick A, Rong H, De Cooman L, De Keukeleire D. Identification of a potent phytoestrogen in hops (Humulus lupulus L.) and beer.J Clin Endocrinol Metab. 1999;84:2249–52.).
in vitro 와 in vivo 실험 결과 8-프레닐나링제닌 물질은 이 밖에도 골다공증 예방 기능(Hu¨mpel M, Isaksson P, Schaefer O, Kaufmanna U, Ciana P, Maggic A, Schleuning WD. Tissue specificity of 8-prenylnaringenin: protection from ovariectomy induced bone loss with minimal trophic effects on the uterus. J Steroid Biochem Mol Biol. 2005;97:299–305.) 및 신생혈관 형성 억제 기능에 의한 항암 기능도(Pepper MS, Hazel SJ, Humpel M, Schleuning WD. 8-Prenylnaringenin, a novel phytoestrogen, inhibits angiogenesis in vitro and in vivo. J Cell Physiol. 2004;199:98–107.) 아울러 갖고 있는 것으로 보고된 바 있다. 또한 갱년기 장애 개선 및 유방 기능 개선 효과 등도 아울러 가지고 있는 것으로 발표되었다.(Coldham NG, Sauer MJ. Identification, quantitation and biological activity of phytoestrogens in a dietary supplement for breast enhancement. Food Chem Toxicol. 2001;39:1211–24.).
테스토스테론이나 안드로스텐디온 등의 성 호르몬을 에스트로겐으로 변환시키는 아로마타제 효소(Aromatase)는 갱년기 여성들에게 있어 유방암이나 자궁암을 비롯한 각종 성인병을 유발하는 요소인 에스트로겐의 합성을 저해하며 최근 갱년기 여성을 대상으로 하는 각종 호르몬 요법에 사용되고 있는데 맥주 호프에 포함돼 있는 prenylflavonoids xanthohumol, isoxanthohumol 및 8-프레닐나링제닌 등의 물질이 이 아로마타제 저해제로서의 역할을 담당하고 있는 것으로 알려져 있다(Henderson, M. C.; Miranda, C. L.; Stevens, J. F.; Deinzer, M. L.; Buhler, D. R. In Vitro inhibition of human P450 enzymes by prenylated flavonoids from hops, Humulus lupulus. Xenobiotica 2000, 30, 235-251.).
그림. 라거 맥주, 무알코올성 맥주 및 스타우트 계열 맥주의 기능성 성분 함유 비교
맥주 호프에는 이처럼 다양한 기능성을 갖고 있는 것으로 보고 되어 있는데 그렇다면 우리가 늘 접하는 맥주에는 과연 어느 정도의 이러한 기능성 물질들이 함유되어 있는지 의문을 갖게 될 수 있다.
올해 6월 포르투갈의 포르토 대학의 몬테이로 교수팀이 Journal of Agriculture Chemistry지에 이에 관한 보고 내용이 포함돼 있어 눈길을 끈다(그림 1 참조). isoxanthohumol 물질의 경우 모든 종류의 맥주에서 약 0.3~0.4uM 정도 검출됐으며 xanthohumol 의 경우 대부분의 맥주에서 검출되지 않았는데 전체 폴리페놀의 농도를 측정한 바로는 일반 라거 및 무알코올성 맥주에 비해 스타우트 계열의 맥주에서 약 260mg/L 가량의 농도로 검출된 바 있어 흥미를 더한다.(Effect of Hop (Humulus lupulus L.) Flavonoids on Aromatase (Estrogen Synthase) Activity, J. Agric. Food Chem. 2006, 54, 2938-2943).
<김선호·티에스아이코리아대표>
[정리]
김현옥 기자 : hykim996@thinkfood.co.kr
.출저 : 식품음료신문
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섹션 : 기획/특집
등록일 : 2006-09-27 01:04
해외 건강기능성 소재(141)-호프④
중장년 남성들 전립선 질환에 효과
맥주 호프는 우울증 등 정신 건강을 비롯하여 갱년기 여성 대응의 소재로서 다양한 활성을 갖는 것으로 알려져 있는데 최근 중장년 남성들에게 나타나는 전립선 질환에 대해서도 효과가 있는 것으로 보고됐다.
[그림1]맥주 호프 유래의 생리 활성 물질에 대한 용량 반응 관계
지난 8월 벨기에의 겐트대학 델무르 교수팀이 Phytomedicine에 보고한 바에 의하면 맥주 호프에 함유돼 있는 칼콘 잔토휴몰 (Chalcones xanthohumol), 데스메틸잔토휴몰 (desmethylxanthohumol) 을 비롯, 이소잔토휴몰 (isoxanthohumol), 8-프레닐나린제닌 (8-prenylnaringenin), 및 6-프레닐나린제닌 (6-Prenylnaringenin) 물질을 대상으로 인체 전립선 암 세포인 PC-3 과 DU145 를 대상으로 실시한 in vitro 연구 결과가 주목을 끌고 있다.
이 연구 결과에 따르면 이들 물질 중 칼콘 잔토휴몰 물질이 가장 뛰어난 암 세포 증식 저해 효과를 갖는 것으로 나타났으며(IC50 values of 12.371.1 mM for DU145 and 13.271.1 mM for PC-3) 여타 물질들도 저해 효과를 갖는 것으로 확인됐다. 맥주 호프의 전립선 암과 관련한 첫 보고 내용으로 학계에 관심을 증폭시키고 있으며 유사한 연구 결과들이 지속적으로 보고될 것으로 관측되고 있다(“Anti-proliferative properties of prenylated flavonoids from hops (Humulus lupulus L.) in human prostate cancer cell lines”. Phytomedicine 2006).
한편 올해 초 일본의 연구진들에 의해 또 한 가지 흥미있는 연구 결과가 보고됐다. 일본 야마구치 대학의 아오시마 교수 팀이 보고한 바에 따르면 맥주 호프 유래의 생리활성 물질들은 신경 전달 물질인 GABA (Gamma Aminobutylic Acid)와 유사한 작용을 나타낸다.
GABA는 신경 전달 물질이며 어떤 뉴런이 다른 뉴런 수용체에서 발화했을 경우 억 제반응을 일으키는 화학물질이다. GABA 수용체는 신경 세포막에 존재하는 단백질 스위치로 GABA에 의해 이러한 억제 반응이 유발되는데 이에는 알파, 베타, 감마의 subunit 으로 구성돼 있으며 GABA는 이 중 알파 혹은 베타에 결합해 염소 이온 통로를 열리게 하는 것으로 보인다.
[그림2]맥주 호프 유래의 생리 활성 물질에 대한 GABA receptor response. (J. Agric. Food Chem. 2006, 54, 2514-2519)
결국 맥주 호프 유래의 생리 활성 물질들은 GABA의 작용을 도와 그 효과를 나타내는 것이라 할 수 있다 (Effects of Beer and Hop on Ionotropic ç-Aminobutyric Acid Receptors. J. Agric. Food Chem. 2006, 54, 2514-2519). 촤근 일본 시장을 강타하고 있는 GABA 의 열풍을 대변하는 흥미 있는 연구 결과라고 할 수 있겠다.
<김선호·티에스아이코리아대표>
[정리]
김현옥 기자 : hykim996@thinkfood.co.kr
.출저 : 식품음료신문
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섹션 : 기획/특집
등록일 : 2006-10-04 10:08
해외 건강기능성 소재(142)-호프⑤
항염증 대응 소재 가능성
올해 2월 네덜란드의 뉴미코사가 맥주 호프 유래의 생리활성 물질을 대상으로 염증 유발 인자 중 하나인 COX 의 저해제로서의 가능성을 탐색하고 나서 주목을 끌고 있다.
뉴미코사는 미국 최대의 건식 업체인 GNC 및 역시 최고의 브랜드 가치를 인정받고 있던 렉솔 선다운(Rexall Sundown)을 연속으로 매입, 유럽계 회사의 본격적인 미국 시장 진출의 신호탄으로 최고의 관심을 불러일으켰던 네덜란드의 다국적 식품 그룹으로 지난해 3월 렉솔 선다운사를 NBTY에 매각키로 결정했다는 내용이 업계에 적지 않은 파장을 몰고 온 바 있다.
Prostaglandin의 전구체인 arachidonic acid는 세포막에 존재하는데 cyclooxygenase pathway와 lipoxygenase pathway를 지나게 된다. 이 Prostaglandin은 전자의 효소에 의해 생성되고 그 중 COX-2는 염증 자극에 의해 유도되는 효소이다.
뉴미코의 호우기 그룹은 실질적인 인체 임상이 추가적으로 진행돼야 하겠지만 맥주 호프의 추출물이 이 COX를 저해해 항염증 효과를 나타낸다고 발표한 바 있어 맥주 호프 추출물의 각종 항염증 대응 소재로서의 가능성을 제시해 주고 있다(“Selective inhibition of COX-2 by a standardized CO2 extract of Humulus lupulus in vitro and its activity in a mouse model of zymosan-induced arthritis.” Planta Med. 2006 Feb;72(3):228-33.).
맥주 호프에 관한 기능성 관련 연구는 에전부터 상당히 많이 잇었으나 본격적인 흐름을 타고 있지는 못하고 있다. 하지만 최근 몇 소재 개발자들에 의해 조금씩 세인의 주목을 받고 있음에 주목할 필요가 있다. 대표적인 호프의 기능성에 대한 참고 문헌을 아래에 열거해 본다.
◇맥주 호프 유래의 생리활성 물질인 잔투휴몰의 생합성 경로(Xanthohumol and related prenylflavonoids from hops and beer: to your good health! Phytochemistry 65 (2004) 1317–1330).
■ 참고 문헌 리스트
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<티에스아이 코리아 대표 김선호>
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김현옥 기자 : hykim996@thinkfood.co.kr
.출저 : 식품음료신문
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