바이오인

출처: biozine

노화억제를 위한 항산화제 연구

목차

1. 서 론

2. 항산화제 개발연구 동향

3. 산화적 스트레스와 노화

4. 항산화제에 관하여

5. 천연항산화제 개발 연구

6. 결 론

 참고문헌

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?김종평??/ ??생명공학연구소 세포기능제어 ??R.U.??선임연구원?
?유익동??/ ??생명공학연구소 제??2??연구부 부장 ?? ?

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?1. ??서 론?

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?산소는 지구상에서 가장 많은 원소로서 ??(53.8%) ??건조 대기중의 ??21%??를 차지하고 있으 며??, ??호기성 생물은 이렇게 풍부한 산소를 전자수용체로 하는 호흡을 통해 에너지를 획득한다??. ??그러나 이와 같이 생명유지 에 절대적으로 필요한 산소이지만 안정한 분자상태인 기저삼중항산소 ??(ground state triplet oxygen)??가 체내 효소계??, ??환원대사??, ??화학약품??, ??공해 물질??, ??광화학반응 등의 각종 물리적??, ??화학적??, ??환경적 요인 등에 의하여 수퍼옥사이드 라디칼 ??(superoxide radical, O2 ÷) ??하이드록실 라디칼 ??(hydroxyl radical, HO·), ??과산화수소 ??(hydrogen peroxide, H2O2), ??일중항산소 ??(singlet oxygen, 1O2)??와 같은 반응성이 매우 큰 활성산소 ??(active oxygen)??로 전환되면 생체에 치명적인 산소독성을 일으 키는 양면성을 지니고 있다??. ??즉??, ??이들 활성산소는 세포구성 성분들인 지질??, ??단백질??, ??당??, DNA ??등에 대하여 비선택적??, ??비가역적 인 파괴작용을 함으로써 노화는 물론 암을 비롯하여 뇌졸중??, ??파킨슨병 등의 뇌질환과 심장질환??, ??허혈??, ??동맥경화??, ??피부질환??, ??소화기질 환??, ??염증??, ??류마티스??, ??자기면역질환 등의 각종 질병을 일으키는 것으로 알려져 있다 ??(??그림 ??1, ??표 ??1). ??또한 이들 활성산소에 의한 지질과산 화 결과 생성되는 지질과산화물을 비롯하여 여러 가지 체내 과산화물도 세포에 대한 산화적 파괴로 인한 각종 기능장애를 야기함으로써 노화와 질병의 원인이 되기도 한다??. ?

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?그림??1.Free radical??을 발생하는 환경인자 ?

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?표 ??1. Free radical??이 관여된 질환?

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?한편??, ??정상적인 세포에서도 대사과정 중 어느 정도의 ??free radical??과 기타 활성산소 및 과산화물이 생성되고 있으나??(??그림 ??2) ??생체내에는 이들에 대한 방어기구로서 ??superoxide dismutase (SOD), catalase, peroxidase ??등의 항산화효소와 함께 ??vitamin E, vitamin C, glutathione, ubiquinone, ??요산 등과 같은 항산화물질 이 존재하여 스스로를 보호하고 있다??. ??그러나 이와 같은 생체방어기구에 이상이 초래되거나 각종 물리적??, ??화학적 요인들에 의하여 활성산소의 생성이 생체방어계의 용량을 초과하게 될 경우 산화적 스트레스 ??(oxidative stress)??가 야기된다??. ??따라 서 이와 같은 ??free radical??을 소거할 수 있는 화합물 ??(free radical scavengers) ??또는 과산화물 생성 억제물질과 같은 항 산화제들은 이들 산화물들에 기인하는 노화 및 각종 질환의 억제 또는 치료제로서 기대된다??. ??본 고에서는 이와 같 은 산화적 스트레스에 의해 일어나는 노화 및 각종 질환의 억제 및 치료를 위한 목적으로 연구되고 있는 항산화제에 관하여 논하고자 한 다??.?

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?그림 ??2 ??생체내에서의 활성산소 생성양식?

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?2. ??항산화제 개발연구 동향?

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?항산화제에 대한 연구는 ??1969??년 ??McCord??와 ??Fridovich??가 ??superoxide radical??을 소거하는 효소인 ??SOD??를 발견한 것을 계기로 생체내의 활성산소의 발생??, ??생물독성 및 방어??·??소거기구 등 에 관하여 관심을 갖게 되면서 본격적으로 진행되었다??. ??주로 식품 첨가물로서의 항산화제 개발을 위한 연구에서 최근 각종 질병 및 노화 등에 활 성산소 및 과산화물이 직접적인 원인으로 작용한다는 사실이 밝혀지면서 항산화제 연구는 노화억제 및 질병치료제로서의 항산화제를 찾는 연구 로 전환되고 있는 실정이다??. ??지금까지 개발되어 사용되고 있는 항산화제로는 ??tert-butylhydroxytoluene (BHT), tert-butylhydroxyanisol (BHA)??등과 같은 합성 항산화제??, ??α??-tocopherol, vitamin C, carotenoids, flavonoids, ??탄닌 등과 같은 일부 천연 항산화제 및 ??SOD??와 같은 항산화 효소에 국한되어 있는 실정이다??. ??그런데 이들 항산화제는 독성??, ??저활성 및 용도의 한계성 등의 여러 가지 문제로 인하여 사용에 제한을 받고 있다??. ??따라서 보다 안전하면서도 강한 항산화제를 천연 물 또는 미생물 대사산물로부터 탐색하는 연구가 현재 활발히 수행되고 있다??. ??연구의 대상이 되는 항산화물질도 지질과산화물 생성 억제물질 ??(lipid peroxidation inhibitor)??에서 생체내에서 산화적 피해를 야기하는 직접적인 원인이 되는 ??free radical ??자체를 직접 소거하는 항산화 제 ??(free radical scavenger) ??또는 ??free radical ??및 활성산소 생성반응 자체를 억제하는 예방적 항산화물질 ??(preventive antioxidants) - xanthine oxidase ??저해제 등 ??- ??과 같은 보다 적극적인 의미의 항산화제로까지 확대되고 있으며??, SOD ??와 같은 고분자물질과 합성항산화제에서 실용성이 크고 안전한 저분자 천연 항산화제로 초점이 맞추어지고 있다??.?

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?이러한 천연 항산화제의 개발 및 이의 응용을 위한 생물학적 기능 연구분야는 미국 의 대학 및 연구소가 세계적 주류를 형성하고 있다??. ??산화작용과 항산화 방어기구 및 생물계에서 산화제와 항산화제의 연구가 중점적 으로 수행되고 있으며??, ??최근 산화적 손상 및 이로부터 유발되는 갖가지 질병으로부터 ??biological system??을 보호하기 위한 방어기구로서 천 연 항산화 활성물질들의 규명과 항산화 방어기작 및 이들 항산화제들의 ??gene expression ??및 ??cell regulation ??기작에 대하여 연 구가 진행되고 있다??. ??이와 같은 연구를 위하여 산화적 손상을 유발시킨 ??transgenic animal??이 개발되어 노화??, ??허혈??, ??피 부질환??, ??장기손상??, ??당뇨??, ??암 등 실제 질병 모델계에서의 항산화제의 기능연구가 이루어지고 있다??. ??미국의 ??NIH??의 경우 ??1993 ??년 ??“Oxidative damage, antioxidant defense, and aging” ??연구 과제와 함께 ??1997??년 후반기부터 ??“Linking environmental agents, oxidative damage and disease” ??연구 프로젝트를 수행하고 있으며??, ??미국내 연구기관에 연구비 를 지원하고 있다??.?

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?천연항산화제 개발에 관한 연구는 현재 국외에서는 동경대학의 ??H. Seto ??교수 등의 방 선균 대사산물로부터 지질과산화 억제제 및 뇌신경세포 보호물질로서 ??free radical scavenger??를 탐색하는 연구??, Berkeley ??대 학의 ??Lester Packer ??교수 등이 ???Novel, Natural Sources of Antioxidants and Cell Redox Regulation Investigation of the Antioxidant Protection Systems of Human and Murine Skin? ??그리고 ???Cell Regulation by Oxidants and Antioxidants? ??연구를 통해 ???Biological system??에서의 산화제와 항산화제 규명??, ??그리고 이들의 신호전달 조절??, gene expression ??및 세포기능제어에 관한 연 구??’??를 수행하고 있다??. ??또한 미국의 ??NIH, ??대학 및 제약회사 등에서 비스테로이드성 항염증제??, ??허혈??, ??뇌질환 치료제??, ??항암제??, ??피부보호제??, ??안구보호제 등 세포의 산화적피해에 의해 야기되는 각종 질병치료제 개발을 목적으로 활발히 진행되고 있다??. ??국내의 연구소 및 대학 등에서도 염증치료제??, ??뇌세포보호제??, ??피부보호제??, ??화장품 및 식품첨가물로 이용하기 위한 항산화제 개발을 목적으로 ??free radical scavenger, ??지질과산화 억제물질 탐색연구가 수행되고 있다??.?

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? ??3. ??산화적 스트레스와 노화?

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?노화란 과연 무엇인가??? ??노화를 한 마디로 정의하기란 쉬운 일이 아니다??. ??그러나 ??80??세 의 고령자와 ??20??세의 젊은이를 비교한다면 그 차이는 분명할 것이다??. ??이와 같이 ??‘??나이를 더함에 따라 누구에게나 찾아오는 생체기능의 불가역적인 저하??’??를 노화라고 일반적으로 생각할 수 있을 것이다??. ??이처럼 인간 누구에게나 찾아오는 노화의 원인에 해서는 지금까지 많은 가설들이 제창되고 있으며??, ??크게 노화의 ??‘??프로그램설??’??과 ??‘??분자장해설??’??로 나뉜다??(??표 ??2). ??그중 최근 유력시되는 노화학설로서는 분자 장해설 중의 하나인 ??free radical??설로서 ??free radical??에 의한 지질??, ??단백질??, ??핵산??, ??효소 등의 변성 등과 같은 세포구성성분의 파괴 및 기능장해 가 노화를 가져온다는 것으로서 다른 노화학설과 상호보완적인 것으로 받아들여지고 있다??.?

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?산화적 대사과정 중에 생체내에서는 항상 ??free radical??이 생성되고 있으며??, ??이들 대 부분은 생체내 항산화 방어계 ??(??항산화 효소 및 항산화물질??)??에 의하여 소거된다??. ??그러나 항산화방어계에 문제가 생겼 을 경우 ??free radical??에 의한 세포구성성분의 변성 및 기능장해가 야기된다??. Tolmasoff ??등은 ??SOD??의 활성이 대사율에 비하여 높은 포 유동물일수록 최장 수명이 길다는 사실을 밝힘으로써 ??free radical??에 의한 산화적 스트레스와 노화와의 관련설을 강력히 제시한 바 있다??. ?

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?또한 ??vitamin E, vitamin C ??등의 항산화물질의 양??, ??혈중의 요산치 등과 수명간에 상관이 있음이 알려져 있다??. ??최근 노화촉진 모델 마우스가 동종의 콘트롤마우스에 비하여 노화증상의 발현전에 혈중 및 조직중의 과산화지질이 상승한다는 사실 이 밝혀진 바 있으며??, vitamin E, carotenoid ??등의 항산화제가 연령이 더함에 따라 저하될 뿐만 아니라 환원형의 ??glutathione ??및 ??vitamin C??가 고령자의 조직에서 저하된다는 보고도 있다??. ??이와 같이 노화와 ??free radical??은 밀접한 관계에 있다??. ??이것으로부 터 활성산소??·free radical??이 수명과 밀접한 관계가 있음이 명확히 밝혀졌으며??, SOD ??또는 항산화 방어계의 활성을 증가시킴으로써 수 명연장이 가능하리라고 여겨지고 있고??, ??실제로 ??vitamin E ??및 ??vitamin C??는 여러 생물의 수명을 연장한다고 보고된 바 있다??(??그림 ??3, 4). ??산소 소 비량이 증가하면 ??free radical??의 생산도 촉진되어 노화가 진행한다는 것은 잘 알려진 바다??. ??그러나 현실적으로 산소 소 비량을 줄이는 일은 불가능하다??. ??일상의 생활에서 산소의 소비를 적게 할 수 있는 방법으로는 수면 상태를 유지하는 것인데??, ??동면하는 동물??, ??과격한 운동을 하지 않는 동물은 장생한다고 한다??(??그림 ??5). ?

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?곤충은 휴식을 취하고 있을 때에 비하여 날거나 활발한 활동을 하고 있을 때 다량의 산소를 소비하게 되는데??, ??공간이 넉넉히 주어진 집파리에 비해 작은 용기내에 갇힌 것들의 수명이 확실히 연장된다고 한다??. ??이 와 같은 연구 결과들은 다량의 산소 소비가 ??free radical ??및 활성산소의 생성을 촉진하고 이에 의한 산화적 스트레스가 노화의 직접적인 원 인이 된다는 사실을 입증하고 있다??(??그림 ??6). Free radical??을 소거하는 항산화물은 식품으로부터도 많이 섭취할 수 있는데??, ??항산화작 용을 갖는 식품을 가능한 많이 섭취하고 과격한 운동을 삼가고 적당한 수면을 취하며 즐거운 마음으로 유유히 생활하는 것이 장 수의 비결이라 해도 크게 틀릴 것이 없다고 하겠다??.?

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?그림 ??3. Vitamin C??와 수명??. (Massie ??등 ??Gerontology 1984. ??인용??)???

?그림 ??4. Vitamin E??에 의한 ??Philodina??의 수명연장??. (Enecso ??등 ??Exp. Gerontol. 1980. ??인용??)???

?그림 ??5. ??동면과 수명??.?

?그림 ??6.  ??노화와 ??free radical??의 관계??.

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?4. ??항산화제에 관하여?

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?호기성 생물에는 활성산소에 의한 산화적 손상을 방어하는 기구로서 ??radical ??생성을 미연에 방지하는 예방적 항산화제??(preventive antioxidant)??와 이미 생성된 ??radical??을 빠르게 소거하는 연쇄절단형 항산 화제 ??(chain-breaking antioxidant)??가 있다??(??그림 ??7, ??표 ??3). ??전자에는 ??SOD, catalase, peroxidase ??등의 효소류와 ??xanthine oxidase ??저해제??, ??금속 ??chelator ??등이 있다??. ??일반적으로 항산화제라 함은 지질의 과산화를 방지하는 작 용을 가진 저분자화합물이라고 좁은 의미로 쓰이는 경우가 많으며??, ??연쇄절단형 항산화제를 일컫는다??. ??여기에서는 이 협의의 항산화제 중 대표적인 몇 가지를 정리해 보고자 한다??. ??항산화제의 기능을 논하는데 있어서 수용성인가 지용성인가 하는 것이 중요하다??. ??수용성 항산화 제의 대표적인 것으로는 ??vitamin C??와 요산 등이 있는데??, ??이것들은 수용성계에서 생성된 ??radical??을 포착 소거한다??. ??한편??, ??지용성 항산화 제에는 ??vitamin E??를 비롯하여 ??ubiquinone (CoQ), carotenoid ??등이 알려져 있는데??, ??이들은 지질막내에서 지질 ??peroxy radical??을 소거함으로써 ??radical chain reaction??을 정지시키는 작용을 나타낸다??. ??생체내의 ??in vivo system??에서는 양자가 상승적??(??相昇的??)??인 작용을 통해 ??radical ??공격에 대처하는 것으로 여겨지고 있다??.?

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?그림 ??7. Free radical??에 의한 산화적 손상에 대항하는 항산화 방어?

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?표 ??3. ??인체내 항산화 방어계의 분포 및 특색?

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?그림 ??8.  Vitamin E??의 항산화 작용??.?

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?CoQ, ??알부민??, ??요산??, bilirubin??은 인체내에서 만들어지며??, ??특히 ??CoQ??와 알부민 등은 항 산화 작용 외에도 본래의 중요한 역할을 하고 있다??. Vitamin E, vitamin C, carotenoid ??등은 일상적으로 식 품을 통해 섭취하는 천연항산화제들이다??. Vitamin E??는 가장 대표적인 천연 항산화제로서 높은 지용성으로 인해 조 직의 막에 비특이적으로 분포하여 막내의 ??radical chain reaction??을 정지시키는 작용을 한다??(??그림 ??8). In vivo??에서는 이것의 산화대사산 물이 거의 회수되지 않아 전자전달계 및 다른 환원제 등의 산화환원 ??cycle??에서 재생되는 것으로 생각된다??. ?

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?모델계 에서 관찰되는 ??vitamin E??의 반응성만으로는 생체에 있어서 활성산소종의 소거기구를 모두 설명할 수는 없다??. ??그러나 동물에 있어 서 ??vitamin E ??결핍증은 과산화 지질의 증가??, ??생체막의 손상??, ??간에 있어서 지방의 축적 등을 불러오며??, ??이들은 ??vitamin E??의 투여에 의 하여 증상이 개선된다??. ??그러나 허혈성 병변이나 노화에 있어서 ??vitamin E??의 유효성은 아직 논란의 여지가 남아 있는 상태이다??. Vitamin C??는 ??collagen ??합성 등 몇 가지 대사과정에 직접 관여되어 있으며??, ??항산화제로서도 작용하고 있다??. ??식물에는 ??vitamin C??를 전자공여체로 하는 ??peroxidase??가 엽록체에서 예방적 항산화제의 역할을 하고 있다??. ??나아가서 ??vitamin C ??자신이 수용성계에서 생성되는 ??radical??을 소거하여 막지질의 산화를 막는다??. ?

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?Radical??과 반응하여 생성되는 ??monodehydroascorbic acid radical??은 ??monodehydroascorbic acid reductase??에 의하여 환원되어 ??vitamin C??로 재생된다??(??그림 ??9). ??그림 ??10??에 나타낸 것과 같이 ??in vitro??계에서 보고된 ??vitamin E??의 ??上乘作用??, ??즉 막내의 ??radical??을 포착하여 생성된 ??vitamin E radical??의 ??vitamin C ??에 의한 환원재생은 ??in vivo??계에서도 일어나는 것으로 잘 알려져 있다??. ??일반적으로 ??vitamin C??는 수정체 및 혈장중에서 중요한 항산화 작용을 담당하는 것으로 여겨지고 있다??. ??환원형 ??glutathione??은 예방적 항산화제 ??glutathione reductase ??의 기질임과 동시에 ??in vitro??에서 ??radical??을 직접 포착하여 ??vitamin E radical??의 환원작용을 나타낸다??.?

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?그림 ??9. Vitamin C??의 산화환원 ??(pH 7.0)?

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?그림 ??10. ??막의 지질과산화에 있어서 ??vitamin C??와 ??vitamin E??의 상승적 항산화작용??; X·: radical ??연쇄반 응을 개시하는 ??radical, LH: lipid, L·: lipid radical, LO2·: lipid peroxy radical, LOOH: lipid peroxide, C·: monodehydroascorbic acid, E·:  -tocopherol radical.?

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?Coenzyme Q??는 미토콘드리아 호흡 전자전달계의 성분으로 에너지 대사에 중요한 역할 을 담당하고 있으면서 항산화 작용도 나타낸다??. ??즉??, in vitro??에서 환원형 ??CoQ??가 ??lipid peroxy radical??을 소거하여 항산화작용 을 나타내는데??, ??무엇보다도 ??vitamin E??의 ??recycling??이 ??CoQ??의 가장 중요한 항산화 작용이라 하겠다??. ??긴 사슬의 ??polyene ??구조를 갖는 색소류를 ??carotenoid??라 총칭하는데 천연에는 ??500??종 이상이 존재한다??. Provitamin A ??작용과 함께 광범위 한 생물계에서 집광작용??, ??광수용체??, ??막안정화작용 등의 중요한 역할을 담당하고 있다??. ?

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?그림 ??11??에서와 같이 ??conjugated double bond??부위에서 ??radical??을 포착하여 공명안정화 반응을 통해 ??radical??을 소거한다??. ??식물의 광합성계에서는 항산화작용 을 한다는 것이 확실하나 동물세포의 ??in vivo??에서의 항산화작용에 대한 확증은 아직 없는 실정이다??. ??그 외에 ??bilirubin, ??요산 등은 생체에 대하여 독성을 나타냄과 동시에 ??free radical ??소거활성을 나타내는 항산화제로서도 작용을 한다??. ??미량원소로서 ??selenium??은 ??glutathione peroxidase??의 활성발현에 관여하는 것 외에도 활성산소 대사에 관련하여 다양한 작용을 지니고 있는데??, glutathione peroxidase??활성을 나타내는 ??Ebselene??과 같은 ??selenium??함유 항산화제의 개발도 진행돠고 있다??. ??이상으로 생체내에 존재하 는 몇 가지 대표적인 항산화제의 유효성 및 작용기작을 중심으로 알아보았다??. ??개개의 항산화제의 생리적 기능을 설명하기에는 아직 불명 확한 점이 많으나 향후 많은 연구가 있을 것으로 기대된다??. ?

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?그림 ??11.  -Carotene??의 ??radical ??소거 반응?

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?5. ??천연항산화제 개발 연구?

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?최근 항산화제 연구는 식품공업??, ??발효공업 및 의약산업 분야??, ??농업 분야 등 다방면 의 분야에서 이용될 수 있기 때문에 국가 경제 산업적 측면에서 매우 큰 파급효과를 기대할 수 있다??. ??특히 지금까지 알려진 항 산화제가 약한 활성??, ??독성 및 사용상의 한계로 인하여 의약활성물질로 사용하는 데에 있어서 많은 문제점을 내포하고 있다??. ??따라서 천연으로부 터 보다 안전하고 강한 활성을 지닌 신규 천연 항산화제의 개발이 요구된다??.?

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?항산화제 시장규모를 보면 식품분야에서만도 년간 ??10??억불 이상의 세계시장을 확보하 고 있는데??, ??이들은 대부분이 천연 항산화제가 이용되고 있다??. ??국내에서의 항산화제 개발 연구는 대부분 식품소재를 재료로 하여 항 산화활성의 유무 및 활성의 강도를 측정하고 식품의 보호제로서의 항산화제의 이용에 국한되어 왔으며??, ??천연으로부터 항산화제를 탐색 개발하는 연 구는 ??1992??년 ??G7 ??생리활성 선도물질 탐색연구가 시작되면서 생명공학연구소 등에서 미생물 대사산물 등 다양한 천연자원으로부터 신규 항산 화물질을 탐색하는 연구가 본격적으로 시작되었다??. ??그 결과 지질과산화 억제활성??, ??뇌신경세포 보호활성을 갖는 다수의 신규 항산화제를 개발하는 등 상당 한 연구기술과 결과를 축적하고 있다??. ??현재 항염증제??, ??뇌신경세포 보호제??, ??피부노화 방지제 및 식품첨가물의 개발을 목적으로 제약회사 등의 기업과 대학 및 연구소 등에서 연구를 수행 중이다??.?

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?천연항산화제 탐색을 위한 재료로는 미생물 대사산물을 비롯하여 버섯류??, ??조류 등의 해양생물??, ??식물??, ??동물??, ??식품 가수분해산물 등 매우 다양하며??, ??발견되는 항산화물질의 종류 또한 대상이 되는 천연물의 종류에 따라 다양하다??. ??일반적으로 ??conjugated double bond, phenol ??구조??, -SH??기를 갖는 화합물??, alkaloids, ??유기산 등은 항산화 활성을 갖는 것으로 알려져 있다??. ?

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?고등식물에서 발견되는 천연 항산화물질 중 가장 많은 부분을 차지하는 것이 ??phenol ??성 화합물이다??. ??독성이 강한 ??phenol??분자의 환상에 치환기로서 수산기가 더해짐에 따라 일반적으로 독성이 저하고 항산화 활성 이 증가한다??. ??이와 같은 ??phenol??화합물의 대표적인 것이 ??flavonoid??이다??. ??생명공학연구소의 유 등은 방선균 대사산물로부터 ??thiazine??계의 ??gerithiazine, benzamide??계의 ??benzastatins A??∼??G, phenazine??계의 ??phenazostatins A, B, ??담자균류로부터 ??polyozellin, agrocybenin, butulinans A, B, ??식물로부터 ??gericudrinines A??∼??E, davidianones A??∼??F ??등 다수의 신규 항산화활성 물질을 창출하였다 ??(??그림 ??12). ??이들 신규 항산화제는 ??1 ??㎍??/ml ??이하의 낮은 농도에서도 강한 쥐간 ??microsome??의 지질과산화 억제활성 및 ??free radical ??소거활성과 뇌신경세포계 하이브리도마인 ??N18-RE-105 ??세포를 ??glutamate ??독성 으로부터 보호하는 작용도 나타내는 등??, ??대표적인 항산화제인 ??vitamin E ??보다 강한 활성을 나타냄으로써 향후 이들의 응용 성에 대한 연구가 기대된다??. ?

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?일본 동경대학의 ??H. Seto ??교수 연구그룹에서는 간 ??microsome??의 지질과산화 억제활성을 갖는 ??free radical scavenger??를 탐색하여 다수의 신규 화합물을 보고하였다??. ??이들 중??, ??방선균의 균체에서 분리된 ??carbazole??계 화합물 인 ??carquinostatin A??와 ??B??는 쥐 간 ??microsome??의 지질과산화 억제 활성 ??(IC50 0.17 ??μ??M)??과 ??N 18-RE-105 ??세포를 ??glutamate ??독성으로부터 보호하는 작용을 나타내었으며??, neocarazostatin B??는 쥐의 뇌 ??homogenate??의 지질과산화 억제활성??(IC50 0.17 ??μ??M)??을 보였다??. Antiostatin??류 화합물은 간 ??microsome??의 지질과산화 억제활성이 ??vitamin E??에 비하 여 약 ??50??배나 강하다고 하였다??. Benthocyanin??류??, benthophoenin, phenazoviridin ??등의 ??phenazine??계 화합물도 지질과산화 억제활성을 나타내는 항산화제로서 미생물의 균체 또는 배양액으로부터 분리되었다??. ?

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?한편??, ??최근 프랑스 보르도지방 남부에 생육하고 있는 프랑스 적송의 수피에서 추출한 수용성 식물성분인 ??Pyconogenol??은 ??vitamin E??의 ??50??배??, vitamin C??의 ??20??배 이상의 강력한 항산화 활성을 나타내는 물질로서 식품첨가물??, ??화장품원료 등의 목적으로 판매되 고 있다??. ??이의 세계 시장은 미국에서만도 건강식품 시장에서 수년간 ??3??억불의 매우 큰 시장을 형성하고 있으며??, ??최근 일본에서도 판매를 시작했는 데 음료와 화장품원료로 ??kg??당 ??40??만 ??円??을 호가하고 있는 등 커다란 시장을 형성하고 있다??. ??펄프 제지 산업의 부산물인 적송의 수피로부터 ??Pyconogenol??이라는 항산화제를 개발함으로써 고부가가치 상품을 창출한 성공적인 예가 되고 있다??. ?

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? ??그림 ??12. ??국내에서 개발된 신규 천연항산화제?

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?6. ??결 론?

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?산화적 스트레스가 노화를 비롯하여 각종 질환을 일으키는 중요한 원인임이 입증됨으 로써 ??free radical ??소거활성을 갖는 항산화제의 노화억제 및 질환의 치료제로서 가능성이 크게 부각되고 있다??. ??그러나 지 금까지 천연 및 합성 항산화제가 개발되어 의약품 또는 연구시약으로 사용되고 있으나??, ??독성 및 ??in vivo??계에서의 여러 가지 문제점으로 인하여 산 화적 스트레스에 의한 노화 및 각종 질병의 치료용 의약품으로서의 사용에 한계를 지니고 있다??. ??따라서 기존의 항산화제가 갖는 문제 점을 해결할 수 있는 새로운 천연 항산화제의 개발이 요구되고 있다??.

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?천연으로부터 항산화제를 탐색 개발하는 국내 연구수준은 근래 들어 다수의 신규 항 산화제를 개발하는 등 상당한 기술과 연구결과를 축적하고 있다??. ??그러나 개발된 항산화제를 응용하기 위한 생물학적 기능 연구 및 질 병모델계에서의 효능 평가를 위한 모델계 등을 갖추고 있지 못하여 실험실적 방법으로 개발된 항산화제의 실제 응용연구가 이루어지지 못함으로 인해 그 가치가 사장되고 있는 실정이다??. ??따라서 개발된 항산화제의 고부가가치 창출을 위해서는 항산화제의 생물학적 효능검정기술 및 항산화 작용기작??, ??항산화제의 세포신호전달 조절기능??, ??항산화제의 ??gene expression??에 대한 이해 등의 다방면에 걸친 연구가 병행되어야 할 것이다??. ??또한 항산 화제는 어떤 구조를 필요로 하는가??, ??어떤 ??functional group??이 필요한가에 대한 이해가 새로운 항산화 의약품개발과 디자인에 필수 적이라 생각된다??.

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?■ ??FAX:042-860-4595?
?■ ??E-mil:??kimjp@kribb4680.kribb.re.kr?
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