아로니아에 담긴 보랏빛 지혜: Brainberry™ - 01

아로니아에 담긴 보랏빛 지혜: Brainberry™ - 01
스스로를 지키기 위해 고안한 자연의 전략이, 우리 뇌를 깨우는 열쇠가 되기까지


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식물이 선택한 생존 전략: 배당체(Glycoside)

식물이 포함하는 항산화 물질은 물에 잘 녹지 않고 쉽게 파괴되는 성질을 가지고 있습니다. 이러한 약점을 극복하기 위해 식물이 선택한 전략은 바로 ‘배당체’로 물질을 저장하는 것입니다. 항산화 물질 겉면에 당을 결합하여 물에 잘 녹고 안정성을 지니도록 한 형태가 바로 ‘배당체’입니다(Castañeda-Ovando 등, 2009).

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액포 속 수용성 배당체: 시아니딘(Cyanidin)

강력한 항산화제로 알려진 안토시아닌 역시 아글리콘인 ‘시아니딘(Cyanidin)’을 뼈대로 하는 ‘배당체’입니다.Chalker-Scott(1999)에 의하면, 시아니딘을 함유한 식물들은 강렬한 자외선이나 외부 환경으로부터 자신을 보호하기 위해 이 색소를 물주머니인 ‘액포’에 가두어 저장합니다. 시아니딘 배당체는 결합되는 당의 종류에 따라 크게 네 가지로 구분되며, 그 종류는 다음과 같습니다.


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극한의 환경이 빚어낸 아로니아의 전략: C3Gal 

아로니아는 영하의 혹독한 추위와 강렬한 자외선이 반복되는 척박한 환경에서 자라납니다. Kokotkiewicz 등(2010)의 연구에 따르면, 이러한 환경 속에서 아로니아는 C3Gal을 주요 안토시아닌 배당체로 풍부하게 축적합니다. 수많은 배당체 가운데 선택된 C3Gal은 구조적으로 견고하고 안정적이며, 세포 내 물주머니인 ‘액포’에 고농축으로 저장하기에 적합한 수용성 배당체입니다.


C3Gal의 흡수율과 생체이용률 

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시아니딘 계열 간 비교 연구 시아니딘 계열 간의 흡수율은 다양한 연구를 통해 비교되어 왔습니다. Ichiyanagi 등(2006)이 안토시아닌 혼합물(빌베리 추출물)을 경구 섭취한 쥐를 대상으로 각 성분의 섭취량 대비 혈중 농도를 확인한 결과, 흡수 속도와 초기 최대 흡수 효율 모두 갈락토스가 결합된 C3Gal이 포도당이 결합된 C3G나 아라비노스가 결합된 C3Ara보다 높은 수치를 기록하였습니다. 더불어 위장관을 통과해 최종적으로 혈류에 흡수되어 쓰이는 생체이용률 또한 C3Gal이 C3G와 C3Ara보다 뛰어난 것으로 나타났습니다. 이러한 압도적인 흡수율의 원인은 ‘장내 수송체 이용’과 ‘소화 효소 저항성’이라는 두 가지 과학적 가설로 설명할 수 있습니다.


1. 적극적인 장내 수송체 이용 Yi et al.(2006) 연구에 따르면, 배당체 형태 그대로 안토시아닌이 흡수되는 것은 포도당 수송 수용체의 관여를 시사합니다. 이는 갈락토스와 포도당을 적극적으로 인식하는 장내 수송체의 특성으로 인해 장벽 투과에 매우 유리하다는 것을 의미합니다. 

2. 강력한 소화 효소 저항성 Day et al.(2000)의 연구에 의하면, 포유류 소장에 존재하는 특정 효소(LPH)가 다양한 배당체를 가수분해하는데, 이때 다른 당 결합체들에 비해 갈락토스가 포함된 구조가 상대적으로 높은 효소 저항성을 지니는 것으로 확인되었습니다. 


혹독한 환경 속에서 아로니아가 생성한 보호막, C3Gal 

혹독한 자연환경이 빚어낸 아로니아의 생존 전략, C3Gal. 혈류에 성공적으로 진입한 C3Gal의 최종 목적지는 바로 우리의 ‘뇌’입니다. 인체에서 가장 견고한 방어선인 혈뇌장벽(BBB)을 통과해 뇌 실질 조직에 도달하기까지 어떤 과학적 과정이 숨어 있는지, 이어지는 2편에서 본격적으로 확인해 보겠습니다.





References

[1] Castañeda-Ovando, A., Pacheco-Hernández, M. L., Páez-Hernández, M. E., Rodríguez, J. A., & Galán-Vidal, C. A. (2009). Chemical studies of anthocyanins: A review. Food Chemistry, 113(4), 859-871.

[2] Chalker-Scott, L. (1999). Environmental significance of anthocyanins in plant stress responses. Photochemistry and Photobiology, 70(1), 1-9.

[3] Kokotkiewicz, A., Jaremicz, Z., & Luczkiewicz, M. (2010). Aronia plants: a review of traditional use, biological activities, and perspectives for modern medicine. Journal of Medicinal Food, 13(2), 255-269.

[4] Ichiyanagi, T., Shida, Y., Rahman, M. M., Hatano, Y., & Konishi, T. (2006). Bioavailability and tissue distribution of anthocyanins in bilberry (Vaccinium myrtillus L.) extract in rats. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54(18), 6578-6587.

[5] Yi, W., Akoh, C. C., Fischer, J., & Krewer, G. (2006). Absorption of anthocyanins from blueberry extracts by Caco-2 human intestinal cell monolayers. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54(15), 5651-5658.

[6] Day, A. J., Canada, F. J., Diaz, J. C., Kroon, P. A., Mclauchlan, R., Faulds, C. B., Plumb, G. W., Morgan, M. R. A., & Williamson, G. (2000). Dietary flavonoid and isoflavone glycosides are hydrolysed by the lactase site of lactase phlorizin hydrolase. FEBS Letters, 468(2-3), 166-170.





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