금잔화 추출물 99% 이상 함유
망막의 '황반 색소' 보충해 줘 백내장도 예방, 눈 건강에 효과
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루테인의 효능 루테인과 그 입체 이성체인 제아산틴은 카로티노이드의 크산토필 군에 해당한다. 다른 카로티노이드에 비해 이 화합물이 특수한 점은 사람의 눈에 많이 존재한다는 것이다. 루테인과 제아산틴은 중심 시야를 담당하는 망막의 작은 부위인 황반에 엄청나게 집중되어 있으며, 시력에 핵심을 제공하는 이 조직에 존재하는 유일한 카로티노이드이다. 시각에 중요한 부분인 빛을 통과시키는 수정체의 경우도 마찬가지여서, 루테인과 제아산틴이 유일한 카로티노이드로 존재한다. 이 물질들은 인간에서 식물에서와 유사한 역할을 한다고 가정되었다. 즉, 잠재적 항산화물로서의 기능을 하고, 고에너지의 푸른 빛을 효과적으로 차단한다는 것이다. 루테인은 인간 혈청에서 두 번째로 흔한 카로티노이드이며, 시금치와 케일 같은 진초록 잎 채소에 풍부하다. 이렇게 눈의 건강에 중요하다고 알려진 루테인의 섭취와 그 혈청 농도는 노인황반변성(age-related macular degeneration; AMD) 같은 눈 질환 발생 위험과 역의 관계가 있는 것으로 나타났다. 초기 관찰 연구 결과 이후 루테인 함유 식품이나 보조제를 섭취하면 황반 색소 광 밀도가 증가하며, AMD 및 기타 눈 질환이 있는 환자들에게서 시각 기능을 개선하는데 도움이 될 수 있다는 결과를 제시하는 위약 대조 중재 실험이 이루어져 왔다. 루테인이 사람에게 주는 이점은 눈 건강에만 국한되지는 않는다. 최근 연구에 따르면, 크산토필, 특히 루테인과 제아산틴은 동맥경화증 위험을 감소시킴으로써 심장의 건강을 유지하는데 도움이 될 수 있다고 한다. 또 루테인이 피부에 존재한다는 점과 루테인 섭취로 자외선 유도 손상이 감소한다는 점은 루테인이 피부 건강에도 중요하다는 사실을 시사한다.
루테인이 사람의 건강에 중요한 영양물이라는 연구가 계속 발표되는데도 불구하고, 가장 최근 데이터에 따르면 미국과 유럽에서 모두 섭취 수준이 감소했는데, 이는 진초록 잎 채소 소비가 감소한 탓으로 보인다. 일반적으로 안전하다고 인정된 GRAS(generally recognized as safe)를 확보하면 다양한 식품과 음료에 정제된 결정 루테인을 추가할 수 있으며, 영양보조제에도 루테인을 포함시킬 수 있어 미국 식품 공급에서 루테인 활용을 증가시키는데 도움이 된다는 선례가 있었다. 이것은 루테인에 대한 인식을 증폭시켰으며, 식품 보조제 및 식품 성분으로서 루테인의 안전과 생체 이용률에 관한 문제를 야기시켰다. 다음의 제시되는 자료들은 인간 건강에서 루테인의 역할을 지지하는 가장 최근 데이터이며, 식품 보조제, 식품, 음료에의 활용과 관련된 생체 이용률 및 안전 문제를 언급하고 있다.
사람 건강에서 루테인의 역할 1. 루테인의 특성 특징적인 히드록시기의 존재는 특성 면에서 크산토필과 다른 카로티노이드를 구별하는데 도움이 된다. 베타-카로틴과 라이코펜 같은 탄화수소 카로티노이드에 비해 루테인과 제아산틴은 두 개의 히드록시기를 갖고 있는데, 분자 양측에 한 개씩 있다. 이것은 생체 기능에서 결정적인 역할을 한다고 생각된다. 식물에서 루테인은 항산화물 기능을 하며, 광유도 자유 라디칼 손상으로부터 보호한다. 푸른 빛은 가시광선의 가장 높은 에너지 형태로서, 활성산소(reactive oxygen species; ROS)를 생성함으로써 광산화 손상을 유도한다고 알려져 있다. 가시광선 스펙트럼 중 446nm에서 가장 잘 흡수되는 루테인은 푸른 빛을 차단하며, 식물을 보호하고, 광합성에 중요한 다른 파장의 빛을 통과시킨다.
클로로필의 은폐효과로 인해 녹색 잎 채소에 명백하게 나타나 있지는 않지만, 정제된 결정 루테인은 실제로 황색~주황색을 나타낸다. 루테인은 인간의 식사에서 광범위하게 찾아볼 수 있으며, 시금치와 케일 같은 진초록 잎 채소에 가장 풍부하다. 시금치 100g에는 루테인이 12mg이나 들어 있으며, 케일 100g에는 최대 40mg이 들어 있다. 옥수수와 달걀 노른자 같은 황색 식품도 훌륭한 루테인 제공 식품의 역할을 한다. 미국 농림부에 따르면, 현재 미국인들의 일일 평균 루테인 섭취량은 약 1.7mg이다. 유럽의 가장 최근 데이터에 따르면, 유럽인들은 하루에 약 2.2mg의 루테인을 섭취한다. 이러한 수치는 백내장과 AMD 같은 눈 질환 위험을 줄이기 위한 수준에 미치지 못하는 것이다. 그러나 최근 식사보조제 및 특정 식품과 음료의 성분으로서 루테인의 활용이 증가됨에 따라 미국과 유럽에서 루테인의 섭취량을 보다 효과적인 수준으로 증가시키는데 도움이 될 것이라 생각된다. 2. 루테인과 눈 건강 루테인은 많은 이들에게 “눈 보호 영양물”로 알려져 있다. 이러한 명성은 특정 조직 침전을 제시하는 연구, 루테인 섭취와 눈 질환 간의 역의 관계를 보여주는 관찰 연구, 그리고 루테인 보충이 눈의 루테인 수준을 증가시키고 특정 눈 질환이 있는 환자들에서 시각 기능까지 개선시킨다고 제시하는 중재 연구를 비롯한 포괄적인 연구에서 나온 것이다. 카로티노이드 섭취는 특정 암, 심장질환, 특정 눈 질환을 비롯한 많은 만성 질환의 위험을 감소시킨다는 가정이 오랫동안 있어 온 반면, 대부분의 카로티노이드의 경우 이러한 이점에 대한 생물학적 작용기제가 아직 확립되지 않았다.
물론 베타-카로틴은 비타민 A 전구 물질의 조건부 필수 기능을 수행하지만, 연구자들로 하여금 그것이 만성 질환으로부터 보호해준다고 제안하게 만든 것은 항산화물로서의 능력이었다. 베타-카로틴을 비롯하여 인체에 존재하는 대다수의 카로티노이드의 경우, 특정 기능이나 조직 침전에 대한 연구가 별로 이루어지지 않았다. 또한 중재 연구는 주로 베타-카로틴 이용 및 그것이 여러 형태의 암에 미치는 영향에 초점을 맞추어 왔으며, 모호한 결과에 직면했다. 루테인과 제아산틴은 눈 건강에 있어 완전히 특수한 카로티노이드이다. 다른 카로티노이드와 달리, 생체 내에서 눈 건강에 미치는 루테인의 이로운 영향을 지지하는 명백한 생물학적 작용 기제가 확립되었다. 시각에서 중요한 역할을 하는 눈의 두 조직은 황반과 수정체이다. 인간의 식사와 혈청에 존재하는 모든 카로티노이드 중 두 가지, 즉 루테인과 제아산틴 만이 이 중대한 두 조직에 존재한다. 황반은 망막의 중앙 및 후면부에 위치해 있으며, 중심 시각 및 고해상도 시력을 맡고 있는 광수용기의 농도가 가장 높은 곳이다. 이것은 직경 5~6mm의 원형이며, 완전히 루테인과 제아산틴으로만 구성된 특징적인 황색 색소, 즉 황반 색소가 들어 있다. 황반의 건강을 유지시키는 것은 정상적인 시각 기능을 유지하는데 중요하다. 빛에 의한 망막 손상은 주로 파장, 노출 시간, 세기 수준에 달려 있으며, 푸른빛(440nm)이 손상을 일으키려면 주황빛(590nm) 보다 100배 적은 에너지가 필요하다. 식물의 경우와 마찬가지로, 황반에도 파장이 짧은 푸른빛을 흡수할 수 있는 카로티노이드가 존재한다는 것은 거기서도 비슷한 보호기능을 한다는 것을 암시한다. 더구나 그 양이 각 혈청 수준을 수천 배 초과하고 황반의 특징적인 황색을 나타내는 황반 색소에 루테인과 제아산틴이 선택적으로 집중되는 특성을 진화시켰다는 것은 황색 색소를 구성하는데 있어 루테인이 광보호제로서 특수한 역할을 하면서 태양으로부터의 해로운 푸른빛을 효과적으로 차단하는 것 같다는 가정을 갖게 한다. 루테인 및 제아산틴은 황반에서의 존재 이외에 어떤 다른 카로티노이드도 조직에서도 그렇게 높은 농도로 특수하고 선택적인 축적을 제시하는 자료가 없다. 고농도의 다중불포화 지방산이 들어 있는 고도의 혈관 조직인 황반은 특히 산화스트레스에 의해 손상되기 쉽다. 황반에 산화 대사산물이 존재한다는 것은 루테인이 항산화물 역할을 함으로써 황반 세포를 보호할 수 있음을 말해 준다. 많은 연구자들은 루테인과 제아산틴이 자유 라디칼 제거제 역할을 함으로써 황반의 건강을 보존하고 혈청삼출물(드루젠) 형성을 억제하는데 도움이 된다는 연구 결과를 발표했다. 이것은 루테인과 제아산틴을 포함한 항산화물을 이용하여 치료함으로써 산화 스트레스 유도 지질 과산화와 세포자멸사를 크게 감소시켰다는 생체 외 망막 세포 배양 모형을 이용한 연구에 의해 지지된다. 최근 한 연구에서 사람 눈의 망막에서 잠정적인 루테인 결합 단백질을 발견한 것은 생체활성 카로티노이드로서 루테인의 생물학적 가연성에 대한 지지를 강화하였다. 유타 대학의 한 연구팀은 인간 망막 조직에서 루테인 및 기타 크산토필 결합 단백질, 즉 XBP(xanthophyll-binding protein)를 찾아냈다. XBP의 기능은 아직 밝혀지지 않고 있지만, 망막에서의 루테인 이동이나 대사에 관여한다고 제시되고 있다. 연구자들은 이 단백질의 특성을 계속해서 연구하고 있다. 빛에 집중적으로 노출되는 눈은 산화 스트레스에 크게 영향을 받고, 수정체는 눈의 나머지 부분에 대한 광산화 손상을 막는 최전선에 위치한다. 백내장은 단백질의 광유도 산화 및 산화에 대해 손상된 단백질이 수정체에 침전되어 발생될 수 있다. 황반에서와 마찬가지로 루테인과 제아산틴은 인간의 수정체에서도 존재하는 유일한 카로티노이드이다. 황반에 비해 수정체에서는 그 농도가 훨씬 낮지만, 고에너지의 푸른빛을 차단하고 기능성 항산화물로서 유사한 역할을 한다고 가정된다. 이런 특수한 속성들은 크산토필이 수정체와 망막에서 중요한 생화학적 기능을 한다는 것을 시사하며, 루테인 섭취가 AMD, 백내장, 기타 눈 질환을 감소시킨다고 제시하는 관찰 및 중재 연구의 결과를 모두 지지한다. 3. 중재 연구 눈의 건강과 관련하여 식이성 루테인과 루테인 보충제가 황반 색소 밀도에 미치는 직접적인 영향을 살펴보는 연구가 점점 더 많이 발표되고 있다. 2000년 터프츠 대학의 한 연구팀은 피험자들에게 15주 동안 매일 시금치와 옥수수 형태로 루테인 10.2mg을 공급하고, 혈청 루테인 수준과 MPD(macular pigment density)를 측정했다. 그들은 4주 후 혈청 루테인 수준과 MPD가 모두 유의하게 증가했음을 알아냈다. 이 연구는 식이성 루테인과 황반 색소 간의 직접적인 연계를 확립하는데 도움이 되었다. Landrum 등이 실시한 연구에서는 피험자들에게 6개월 동안 마리골드 꽃에서 추출한 정제 결정 루테인을 매일 2.4mg씩만 보충하게 했다. 그 결과 정상 피험자들은 혈청 루테인과 MPD가 모두 크게 증가했는데, 이는 루테인 보충이 루테인을 획득하는 효과적인 수단임을 말해준다. 차후 보충 연구는 혈청 수준과 황반 색소에 대해 일관된 결과를 보였다. 이러한 연구의 가치는 시각 기능을 유지하는데 중요하다고 생각되는 망막 조직 성분(황반 색소)을 식사를 통해 유의하게 조절할 수 있음을 입증한다는 점이다. 그러나 식이성 루테인 및 보충제가 실질적으로 눈 질환의 발병을 지연시키거나 그 위험을 줄일 수 있는지의 여부가 문제로 남아 있다. 노화 관련 눈 질환 연구(Age-Related Eye Disease Study; AREDS)는 보충제가 눈 질환에 미친 영향을 살펴본 최대의 전향적 무작위 위약 조절 연구이다. 4,000명에 달하는 환자들을 6개월 동안 매일 보충제나 위약을 섭취하도록 무작위로 배정했다. 루테인 시판 전에 착수된 이 연구는 루테인을 사용하지 않았으며, AMD 환자가 항산화 보충제를 다량 복용하면 질병 진행을 상당히 늦춘다고 제시했다. AREDS에 사용된 프로토콜은 루테인을 비롯한 눈 보충제가 눈 질환에 미치는 영향을 조사하는 차후 중재 연구의 기초가 되었다. 1999년 Stuart Richer 박사(일리노이 주 시카고 북쪽 소재 DVA 메디컬센터)는 최대 1년 동안 일주일에 4~7회 정제된 루테인을 보충하면서 시금치 5온스(약 14mg의 루테인과 등가)를 포함한 식사 후 다양한 시력 검사로 평가한 AMD 환자 14명이 최고 92%까지 개선되었음을 제시하는 일련의 사례 보고서를 발표했다. 이탈리아 밀라노의 한 연구팀이 최근 실시한 연구에 따르면, AMD 환자에게 18개월 동안 루테인 15mg을 포함한 비타민/항산화물 주스를 보충한 결과 위약 집단에 비해 시력이 두 배나 더 개선되었다. Richer 박사는 AREDS를 본떠 만든 추적 실험인 루테인 항산화물 보충실험의 결과를 보고해 왔는데, 이 실험은 2002년 시각 및 안과학 연례회의 연구회에서 발표되었다. 이중 맹검 위약 대조 실험에서는 AMD 환자 90명에게 12개월 동안 매일 루테인 10mg, 루테인과 혼합 항산화물, 또는 위약을 복용시켰다. 루테인 보조제를 섭취한 환자들은 눈부심의 회복, 대비 민감도, 시각 기능에 대한 몇 가지 객관적인 측정에서 현저한 개선을 보였다. 환자들은 또한 위약 집단에 비해 MPD가 50% 증가했다. 혼합 보충물을 소비한 피험자들에서는 약간 더 나은 결과가 관찰되었다. 이것은 AMD 환자가 루테인을 복용하면 시각 기능이 개선됨을 보여 주는 최초의 이중맹검 위약대조 중재실험이며, AREDS에 보고된 연구 결과와 일치한다. 또한 그것은 AMD가 영양에 반응하는 질환이라는 생각을 강화한다.
최근 스페인의 한 연구팀에 의해 실시되어 Nutrition에 발표된 예비 실험은 루테인이 백내장 환자들에서 시각을 개선시켰다. 연구자들은 세 집단의 백내장 환자들에게 2년 동안 매일 각각 루테인 15mg, 알파-토코페롤, 위약을 보충시켰다.
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