[논문]발효 콩 아이소플라본 대사체의 아토피 억제 효능 및 분자기전 규명

1) 연구개요 및 필요성
- 최근 의식주 및 식생활의 서구화 등의 영향으로 국내 피부 면역질환 발병률이 매년 증가하고 있으며,그중에서도 특히 아토피 질환 환자의 수가 크게 증가하고 있음에도 불구하고 현재까지 발병 원인 및 작용기전이 명확히 밝혀져 있지 않으며, 따라서 치료가 힘든 난치성 질환으로 알려져 있다. 현재 병원에서 스테로이드제와 항히스타민제를 아토피 치료제로 사용하고 있으나 이들은 근본적인 치료제가 아닌 일시적인 병변의 완화를 위한 치료제이며 필연적으로 부작용을 수반한다고 알려져 있어 그 사용이 상당히 제한적이다. 따라서, 부작용 및 자극이 덜 한 식품, 건강보조식품, 식품유래 천연성분들을 통한 아토피 예방 및 치료에 많은 관심을 기울이고 있는 실정이다.
- 최근 연구결과 아토피 환자의 병변 피부에서 protease-activated receptor 2 (PAR-2) 단백질의 발현이 정상인과 비교했을 때 증가되어 있음이 확인되었다. 또한, 건선 환자의 피부에서 주로 과발현 되는 단백질인 Cathepsin S (CTSS)가 PAR-2 발현 및 활성을 증가시킴으로 극심한 가려움증을 유발하고 피부 염증을 악화시키는 것으로 나타났다. 따라서, PAR-2 및 CTSS가 아토피의 병인 중 하나로 제기되면서 PAR-2 또는 CTSS의 활성을 억제하는 것이 보다 근본적인 아토피 예방 및 치료의 새로운 방안으로 제시되고 있다.
- 콩에는 만성질환 예방에 효과가 있다고 잘 알려진 isoflavone이 다량 함유되어 있다. 그러나, 콩 자체에는 이들 isoflavone 함유량이 높은 반면, 실질적으로 섭취하게 되는 콩 가공식품에는 이보다 적은 양의 isoflavone이 함유되어 있어 콩 가공 식품 섭취를 통한 생리활성 증진 기능을 얻는데 에는 한계가 있다.따라서, 이러한 문제점을 해결하고자 최근에는 콩 발효를 통해 생성되는 isoflavone 대사체들에 관심이 높아지고 있다. 대표적인 콩 발효 식품인 된장에서는 일반 콩에서는 볼 수 없는3’,4’,7-trihydroxyisoflavone (THIF), 4’,6,7-THIF, 4’,7,8-THIF 등과 같은 대사체들이 상당량 검출된다는 연구 보고가 있다. 이렇게 콩 발효 식품들에서 발견되어지는 isoflavone 대사체들이 실제로 생체내 이용률 또한 높은 것으로 나타나고 있어 실질적인 생리활성 유효성분으로 작용할 가능성이 크다고 할수 있겠다.
2) 연구 목표
- 콩 발효식품은 우리나라의 대표적인 전통 식품으로서 중점적으로 연구해야 할 중요한 소재임에도 불구하고, 발효를 통해 생성된 다양한 대사체들의 화학구조를 기반으로한 생리활성과의 상관관계에 대한 연구는 거의 이루어진 바가 없다. 따라서, 본 연구에서는 ① 초고속 시스템을 통한 PAR-2 및 CTSS를 표적으로 하는 아토피 억제 효능을 갖는 발효 콩 isoflavone 대사체 선별 및 효능 물질을 탐색하고, ② 형질전환 마우스를 이용한 선별된 발효 콩 isoflavone 대사체의 아토피 억제 효능을 규명하고자 한다. 또한, ③유효성분들의 아토피 억제 효능에 대한 분자생물학적 작용기전을 밝히고자 한다.
3) 연구 결과
- 초고속 시스템을 통해 PAR-2를 표적으로 하는 아토피 억제 효능을 갖는 발효 콩 isoflavone 대사체를선별한 결과, 7,3',4'-THIF가 선별되었음.
- 형질전환 마우스를 이용한 선별된 발효 콩 isoflavone 대사체의 아토피 억제 효능을 규명한 결과 아토피 증상 완화 및 관련 인산화 효소의 활성 또한 함께 억제함을 확인하였음.
- 7,3',4'-THIF가 PAR-2와의 결합을 통해 아토피 증상을 완화시킴을 확인함.
4) 기대효과
- 지금까지 막연하게만 알려져 왔던 콩 발효 식품의 건강기능성에 대한 뚜렷한 근거 자료를 제시해 줄수 있을 것이다. 본 연구를 통해 얻는 유효성분들의 아토피 억제 효능 data는 computer simulation 및 library search와 연동이 이루어진다면, 이를 이용하여 선별된 분자 지표의 발현 억제 작용을 갖는 신소재의 탐색 및 그 작용기작을 규명하는데 중요한 자료가 될 것이다.

경북대학교