클로렐라는 미세 담수 녹조류로 그리스어로 ´녹색´을 의미하는 클로로스(chloros)와 라틴어의 ´작은 것´을 의미하는 엘라(ella)를 조합해 만든 단어로 단백질을 포함한 여러 영양소를 포함하고 증식 속도가 다른 식물에 비해 매우 빠르므로 미래의 단백질 식량, 고영양 식량으로 기대되고 있다. 또한 클로렐라는 다양한 기능성이 많은 연구를 통해 지속적으로 발표되고 있어 건강보조식품 시장 내에서도 그 비중이 커지고 있다. 특히 일본 내 건강보조식품 시장에서 클로렐라는 다년간 판매 1위를 기록하고 있는 실정. 이런 기능과 비중에 비중에 맞추어 오는 6월 27일 경주교육문화회관에서 열리는 제70차 한국식품과학회 학술 발표회의 ‘클로렐라의 기능성 심포지엄’ 내용을 소개한다.
■ 클로렐라 투여가 사람의 장관호르몬 변화에 미치는 영향(김용호 교수,인제대 임상병리학과)
현대인의 식생활, 스트레스, 운동 부족 등은 장 기능 약화의 원인으로 작용, 변비 증상을 만연시키게 된다. 변비의 방치나 만성화는 두통, 권태감, 간장 충혈 등 여러 질병의 직접적 원인이 된다. 변비는 현성, 잠복성, 은폐성(소화불량, 간장성, 전신성 등) 상해성 변비 등으로 분류되며 보건 위생, 식이 요법, 물리 요법, 약물 요법, 장 세척, 온천 요법, 운동 요법 등을 통해 개선할 수 있다. 그러나 가장 많이 이용되고 있는 완화제에 의한 약물 요법으로 인한 독성 문제는 이미 여러 연구자에 의하여 지적된 바 있다.
엽록소 단백질 섬유소 비타민 미네랄 등이 풍부해 대체 식량으로 각광을 받는 클로렐라는 식품 첨가물 또는 기능성 식품으로 이미 우리에게 잘 알려진 단세포 생물이다. 클로렐라를 구성하고 있는 중요한 성분 중의 하나인 클로로필은 전체 구성 성분의 20% 이상을 넘고 있으며 섬유소 미네랄 비타민 등과 함께 장 기능 개선에 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다.
그럼에도 불구하고 현재까지 장 기능 관련 연구 보고는 노인성 변비, 장 운동 촉진, 장 세정 효과 등에 대한 임상적 관찰 결과뿐이다. 저자 등은 클로렐라를 4, 8, 12주 동안 S-D 쥐에 복용시킨 다음 장관 내분비 세포 활성의 변화를 면역 조직화학적인 방법을 이용해 식이기간별로 대조군과 비교했다.
Gastrin, Motilin, Somatostatin, Neurotensin, VIP를 분석한 결과 클로렐라 식이에 대한 S-D 쥐의 장관 호르몬 반응성은 십이지장에서는 실험, 대조군이 모두 유사한 활성을 보였고 공장 부위에서는 VIP, 회장 부위에서는 Neurotensin 그리고 직장에서는 Motilin의 활성이 대조군에 비해 증가된 경향을 보여 클로렐라 투여에 의한 장 운동성, 소화 및 흡수 기능이 향상된 것으로 생각됐다.
동물 실험 결과를 참조해 사람을 대상으로 한 실험계에서는 1주일에 2회 이하의 배변, 하루 35gm 미만 배변, 잔변감, 전체의 25% 이상에서 덩어리 배변, 배변 시 힘을 주어야 되는 경우를 변비 증상의 범위로 하여 21∼30세 사이의 변비 실험군 20명, 21∼30세 사이의 대조 실험군 20명을 대상으로 해 2개월 동안 하루 4gm의 클로렐라를 투여한 다음 임상적 변화 결과와 함께 혈액 중의 GastrinⅠ, Big GastrinⅠ, Somatostatin, Neurotensin 및 VIP를 측정, 클로렐라에 의한 장관 호르몬의 혈액 중 변화를 평가했다.
■ 클로렐라 추출물이 동맥경화 관련 유전자 발현에 미치는 영향(이용우 교수,인제대 임상병리학과)
클로렐라 식이가 동물 실험에서 항동맥경화 효능이 있음이 보고됐으나 이 효능의 분자적 기전은 확인되지 않았다. 이에 클로렐라 메탄올 추출물을 calf pulmonary artery endothelial cells (CPAE) 세포에 처리해 동맥경화의 초기 단계에 관여하는 요소인 주요 adhesion molecule의 유전자 발현에 미치는 영향을 조사함으로써 항동맥경화의 분자적 기전을 알아보았다.
먼저 bacterial lipopolysaccharide (LPS) 처리의 적정 시간과 농도를 결정하기 위해 confluent 상태로 배양된 CPAE 세포에 LPS를 시간별, 농도별로 처리한 후 분리한 total RNA로부터 cDNA를 합성하여 주요 adhesion molecule의 유전자 발현 변화를 PCR에 의해 관찰했다.
이를 바탕으로 0.1㎍/㎖ 농도의 LPS를 6시간 처리하여 클로렐라의 메탄올 추출물이 유전자 발현에 미치는 영향을 평가했다. 이 추출물에 의한 주요 adhesion molecule인 monocyte chemoattractant protein (MCP-1), vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1), intracellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) 유전자 발현에 미치는 영향을 조사하기 위해CPAE 세포에 추출물을 농도별로 첨가한 배지로 confluent 상태로 배양한 다음 LPS를 위에서 정한 조건으로 처리, 이들 유전자의 발현에 미치는 영향을 RT-PCR로 확인했다.
그 결과 클로렐라의 메탄올 추출물이 LPS에 의해 유도되는 MCP-1, VCAM-1, ICAM-1 유전자의 발현 증대를 농도 의존적으로 억제시킬 수 있음을 보였고 시험 최대 농도인 50 ㎍/㎖에서 각각 약 2배, 5배, 2.5배 억제됨을 보였다. 이는 클로렐라의 메탄올 추출물이 CPAE 세포주를 이용한 실험에서 주요 adhesion molecule인 MCP-1, ICAM-1에 대한 발현 억제 작용 그리고 특히 VCAM-1에 대한 발현을 현저히 억제함을 보임으로써 클로렐라의 항동맥경화 활성이 동맥경화 발생 초기에서부터 작용될 수 있음을 암시했다.
따라서 이 연구의 결과를 바탕으로 클로렐라의 메탄올 추출물 중 항동맥경화 유효 성분의 분리와 이를 이용한 항동맥경화 기전의 연구는 동맥경화의 예방과 치료를 위한 기능성 건강보조식품과 대체의학적 예방 및 치료법 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
■ 클로렐라 배양액이 보리 발아 중 phytase의 활성에 미치는 영향(허경혜교수,인제대 유전체연구소)
모든 생명체가 대사 조절 및 에너지 생성을 포함한 다양한 기능을 수행해 성장과 발달을 하기 위해서는 적절한 수준의 phosphorus가 요구된다. 특히 종자 발아처럼 빠른 세포 성장과 분열이 일어나는 경우 phosphorus는 요구가 아주 급증한다.
phosphorus는 종자에서 phytic acid(myo-inositol hexakisphosphate)의 형태로 chelated minerals과 phytin과 복합체를 이루어 protein storage vaculoes에 존재한다. 종자 발아 동안 phytic acid의 가수분해는 빠르게 성장하는 자엽체에 필요한 영양을 공급해 준다.
따라서 효소 phytase (glycoprotein)에 의한 phytic acid의 가수분해로 생성되는 myo-inositol과 phophate는 많은 생물계의 대사 과정에 아주 중요하다.
또한 모든 고등 생물에 존재하는 myo-inositol은 세포 생리 기능에 필수적이다. 이는 myo-inositol이 세포막에 존재하면서 second messenger의 signaling 역할을 하는 inositol phospholipid의 전구체이기 때문이다. 그러나 종자 발아 중 phytase 활성이 증가하는 기작은 현재까지 밝혀지지 않았다.
본 연구팀은 클로렐라 배양액이 콩과 보리의 발아 종자에 미치는 영향을 계속 연구해 왔다. 클로렐라 배양액을 처리한 구에서는 발아 중 썩는 종자가 현저히 감소하였고 발아율이 증가했다. 또한 비처리구에 비해 빠른 성장을 보여 종자 발아에 중요한 영양원을 제공하는 phytase가 클로렐라 배양액에 의해 활성이 증가되었을 가능성을 조사한 결과 클로렐라 배양액에서 발아시킨 종자는 비처리구에 비하여 높은 활성을 나타냈다.
본 연구팀은 클로렐라 배양액에 있는 미네랄 성분이 phytase의 활성에 영향을 미친다고 가정을 하고 이를 뒷받침하기 위한 실험을 진행하고 있다. 또한 클로렐라 배양액에 다량으로 존재하는 glycoprotein이 발아 중의 종자 썩음 현상의 감소에 기여할 가능성에 관하여도 검토 중이다.
■ 대체의학에서 클로렐라의 역할=캐롤라인(Astralian College of Natural Medicine)
대체의학은 무엇을 의미하는가. 대체의학은 환자뿐 아니라 일반인에게 육체, 정신, 감정과 영적인 면에서 건강과 행복을 제공한다.
에드워드 배취 박사는 ‘질환은 없다. 다만 아픈 사람만 있다’고 말한다. 스트레스는 질환의 중요 요인으로 클로렐라의 사용은 스트레스에 효과가 있다. 오늘날 대체의학에서 클로렐라의 역할은 다음과 같은 특징이 있다.
△정화=음식과 환경에서 독소와 화학 제품이 증가하고 있는 현대 사회에서 클로렐라의 정화 역할은 특히 중요하다. 수은, 카드뮴, 알루미늄 등 유독한 금속과 농약 및 소독 제품 등 화학 제품, 방사선과 엑스레이 등 방사선, 유독한 결장(내부 독소)은 발암 물질을 포함해 병원체의 서식에 유리한 환경을 제공하는데 클로렐라는 섬유와 염록소 안에 부유하기 때문에 독소의 정화를 돕는다.
△치료와 영양 제공=부족한 영양과 소화기관의 문제, 긴장 등으로 인한 영양 부족 시 클로렐라는 높은 단백질과 영양으로 치료와 영양 제공의 효과가 있다.
△노화 방지=클로렐라는 노화를 방지하는 양분을 제공하기 때문에 노화를 방지한다.
노화는 매일 생존의 일반적인 활동에서 쇠퇴를 가져오고 많은 질환을 유발하지만 클로렐라는 산화를 억제하고 비타민, 무기물을 포함해 핵산을 가지고 있어 노화로 인한 질병을 예방한다.
