10cm의 비밀 - 어린이 성장을 위한 기능성 소재 탐색
㈜이롬 생명과학연구원 이학박사 박미현
요즘 어린이들은 키에 대한 관심이 남다르다. 부쩍 자라는 요즘 아이들에 비해 우리 아이만 몸집이 작다면 스스로도 당당함을 잃어버리고 위축되는 것이 사실. 성격에도 영향을 미친다. 때문에 요즘 부모들은 아이들의 키를 키우기 위해 보다 적극적인 관심을 보이기 시작하고 있다.
키는 선천적 요인보다 후천적 요인이 더 크다
2003년 인제 의대 상계병원 소아과에서 청소년들을 대상으로 신체에 대한 만족도를 조사한 바에 따르면, 남녀학생 모두 키에 대한 불만족도가 가장 높다는 결과가 나왔다. 청소년들은 매력적인 신체의 조건으로 가장 중요한 것을 ‘키’로 꼽았으며, 가장 이상적인 키를 물었을 때 남자는 181cm, 여자는 169cm 라고 답했다. 통계청 자료에 의하면 10년 전인 1970년에 비해 2001년에는 평균키가 10cm이상 높아진 것을 보더라도, 지금 세대가 원하는 이상적인 키도 결코 먼 이야기는 아닌 듯 하다.
일반적으로 키가 크는 것은 유전적 요인이 작용한다고 생각하기 쉬우나, 지금까지 알려진 바에 따르면 실제로 유전적 영향은 23%에 불과하다. 후천적인 요인이 키에 미치는 영향은 영양상태 31%, 운동 20%, 환경 16%, 기타 10%로, 키가 자라는 것은 선천적인 요인보다는 후천적인 요인에 의해 더 영향을 받는다는 사실을 알 수 있다. 일본 문부과학성 보건통계자료(2002년)에 따르면 북한남성의 평균키는 158cm로 세계 37위인데 반해, 같은 유전적 소인을 지닌 남한남성의 평균키는 175cm로 세계 24위 이다. 이 또한 후천적 환경요인에 따라 얼마든지 성장이 영향을 받을 수 있음을 보여주는 좋은 사례이다.
성장이란 세포수준에서 볼 때 세포의 수와 크기가 증가하는 것으로, 성장기의 영양상태는 전 생애에 걸쳐 장, 단기적으로 영향을 줄 뿐 아니라 영양소간의 상호작용은 유전적 요인의 발현에도 영향을 준다. 특히 청소년기의 성장은 상당부분 식이섭취에 의해 결정되며, 이 시기의 식이섭취패턴은 중년 이후의 골격건강에까지 영향을 끼치므로 이 시기가 가장 중요하다고 해도 과언이 아니다. 특히 키가 성장하는 것은 일정한 시기가 있어 사춘기가 시작되고 2-3년이 지나면 성장이 정지되기 때문에 적절한 시기를 놓치지 않도록 하는 것 또한 매우 중요하다.
다양한 성장촉진 방법, 인위적인 성장 촉진 방법의 부작용
인위적으로 키를 키우기 위한 방법으로는 성장호르몬 요법과 일리자로프 수술 등이 일반적이다. 성장호르몬 요법의 경우 성장호르몬 결핍증, 터너증후군 환자들을 중심으로 시술되었으나 최근에는 정상적인 어린이나 청소년이 키를 더 키우기 위한 목적으로 시술이 이루어지고 있다. 그러나 1년에 걸쳐 거의 매일 주사를 맞아야 하는 번거로움 뿐 아니라 1,500만 원 가량 소요되는 비용도 만만치 않다. 또한 최근 성장호르몬 요법의 부작용에 대한 경고가 잇따르고 있어 보다 세심한 주의가 필요하다.
일리자로프 수술은 정강이뼈에 금을 낸 다음 뼈를 늘리는 수술이다. 비교적 효과가 확실하지만 뼈를 깎는 아픔이 따르며, 부분적으로 다리기능이 저하될 위험뿐 아니라 5-9개월에 걸쳐 목발을 짚고 다녀야 하는 등 어쩔 수 없는 장애나 질병 때문이 아니면 일반적으로 적용하기는 어려운 방법이다.
이러한 문제점 때문에 최근에는 키를 키우기 위한 건강기능식품이나 성장을 자극하는 운동요법, 운동 보조기구 등이 보다 간편하고 부작용 없는 대안으로 제시되고 있다.
뼈 성장의 원리 - 골단연골의 성장 촉진을 통해 성장이 활발하게 진행
골단과 골간사이에는 “성장판(growth plate)”이라고 하는 골단연골이 있는데, 이 부분에서는 GH(성장호르몬), IGF-1(성장촉진인자)과 다른 성장에 관여하는 호르몬 및 영양소의 영향을 받아 뼈를 구성하는 새로운 세포가 만들어져 뼈의 길이 성장을 담당한다.
성장기에 있어서 뼈의 길이의 성장은 골단연골이 증식하고 이것이 골질로 치환됨으로써 뼈가 자라게 되는 것이다(그림1). 그러나 이러한 길이성장이 일어나는 성장판은 사춘기가 시작되어 성호르몬의 분비가 늘어나기 시작하면 점차 골간처럼 딱딱한 뼈로 변화하면서 더 이상의 길이성장은 일어나지 않고 멈추게 되며, 이것을 성장판이 닫혔다고 한다. 따라서 식품을 사용하여 성장을 촉진시켜주기 위해서는 골단연골의 성장을 자극시켜 주는 원리를 이용하여 그 가능성을 확인해 볼 수 있다. (그림2)
<그림 1 뼈의 구조 – 성장선>
※ 그림 2 <성장판의 X선 모습>
열린성장판 닫힌성장판
골단연골의 증식에 관여하는 인자로는 성장호르몬에 의해 분비되는 인슐린 양 성장인자(insulin-like growth factor-Ⅰ, IGF-Ⅰ)와 BMP2(Bone morphogenetic protein-2)가 주요역할을 하는 것으로 알려져 있다. IGF-Ⅰ는 연골세포가 수적으로 팽창을 하도록 도와주는 역할을 한다. 이 증식이 갑상선호르몬에 의해 멈추고 연골세포는 성숙단계에 이른다. BMP-2는 성장판에서 합성, 분비되어 연골세포의 증식 및 성숙을 조절한다고 알려져 있다.
가시오가피 추출물의 성장촉진효과 밝혀
과거 성장촉진 기능성식품 개발에 대한 연구는 주로 칼슘을 활용한 골격의 성장에 관련한 연구에 집중되어 있었으나, 천연식물성 소재로부터 성장의 유전적 요인을 최대한 발현시키는 기능성소재의 연구가 조금씩 증가하고 있는 추세이다. 최근 그 중 가시오가피가 성장촉진효과가 있는 것으로 밝혀지면서 새롭게 주목 받고 있다.
가시오가피(Acnathopanax Senticosus Maxim, 刺五加, 五加蔘)는 두릅나무과 오가피나무속(오가피, 가시오가피, 향가피, 엄나무, 두릅나무, 인삼, 산삼 등 약 48종) 식물로서 서식처나 모양이 산삼과 유사하여 시베리아 산삼(Siberian Ginseng)이라 부르기도 한다. 주로 러시아 우수리강 지대나 중국 흑룡강성 지대 등 해발 600m이상의 고산 고랭지에 분포하며 나무높이 2~3m에 회갈색의 줄기를 지니고 바늘가시가 있으며(그림 3) 무독성이며 부작용이 없다. 주로 3년생 이상을 채취하는 것이 효과가 좋은 것으로 알려져 있다.
가시오가피는 기력을 상승시키고 비장의 기능을 강화시키며 식욕을 높이고 골격과 근육의 힘을 증강시킨다. 또한 정신 안정 및 불안 제거, 항피로작용, 항염증, 혈당강하 작용 등의 효능 외에도, 전통적으로 한의학에서 소아오지(五遲)증과 같은 성장의 문제에 효과가 있는 것으로 잘 알려져 있다. (소아오지란 늦게 서는 것(立遲), 늦게 걷는 것(行遲), 머리털이 늦게 나는 것(髮遲), 이가 늦게 나는 것(齒遲), 말을 늦게 하는 것(語遲)을 말한다)
가시오가피의 유효성분은 특히 Eleutheroside E, Acanthoside D 등이 효과를 주는 것으로 보고되고 있으며 줄기보다 뿌리에 5배 이상의 유효성분이 다량 함유되어 있다.
< 그림 3 가시오가피와 오가피 >
<가시오가피> <오가피>
