항산화 기능성 건강기능식품 고시형원료 13가지

활성산소는 많은 질병의 원인이 되기도 합니다.

활성산소 감소를 위한 항산화 건강기능식품에 대해 알아보겠습니다.

 

고시형 원료가 많이 등재되어있는 만큼 꾸준한 인기를 얻고 있는 분야입니다.

 

 

고시형원료

 

1. 영양소

(1) β-카로틴

β-카로틴은 α-카로틴의 이성질체로, 분자량이 약 537 정도이며 8개의 아이소프렌 단위로 구성되어있는 천연 카로티노이드의 한 종류이다. 당근, 시금치와 같은 녹황색 채소와 해조류에 많이 함유되어있는 β-카로틴은 비타민A의 전구체로 장과 간에서 레티놀로 전환되었다가 다시 비타민A 형태로 전환되며 이는 영양학적으로 중요한 의미를 가진다.

 β-카로틴은 건강기능식품으로 사용하기 위해서는 식용 조류, 녹엽 식물, 당근으로부터 β-카로틴을 추출하여 유(Oil)상으로 가공한 것, 합성 β-카로틴, 식품원료를 분말화하거나 물 또는 주정으로 단순히 추출하여 β-카로틴을 보충할 수 있도록 제조·가공한 것을 원료로 이용해야 한다.

β-카로틴의 기능성 내용은'어두운 곳에서 시각 적응을 위해 필요', '피부와 점막을 형성하고 기능을 유지하는데 필요', '상피세포의 성장과 발달에 필요'이며, 일일 섭취량은 식용 조류, 합성 β-카로틴의 경우 0.42~7㎎, 식품원료를 분말화 하거나 추출하여 가공한 것은 1.26㎎ 이상이다.

 

(2) 비타민C

 비타민C는 6개의 탄소로 이루어진 흰색의 결정형 고체로 수용성이 매우 높다. 식물이나 대부분의 동물 체내에서는 포도당으로부터 비타민C를 합성할 수 있지만, 사람이나 기니피그, 일부 조류 및 어류에서는 비타민C 합성에 관여하는 효소가 존재하지 않아 반드시 식품의 형태로 섭취해야 한다. 비타민C는 체내에서는 환원형인 L-아스코르브산, 산화형인 L-데하이드로 아스코르브산의 형태로 존재하면서 상호 전환된다. 환원형인 L-아스코르브 산은 에너지, 나트륨 의존성 능동 수송, 산화형인  L-데하이드로아스코르브산은 촉진 확산으로 소장에서 흡수되며, 각 조직으로 전달된다. 비타민C는 수용성이기 때문에 섭취량이 1g 이상이 되면 체내 흡수율은 낮아지고 체외로 배출되는 양이 증가한다. 식품에서는 일반적으로 L-아스코르브산 형태로 존재하고, 수소 수송을 위한 생물학적 환원제로 작용한다.

 비타민C는 정상적인 치아와 뼈의 형성, 상처 치유, 콜라겐 형성, 연골 형성 등에 중요한 역할을 하며, 이외에도 철분흡수, 면역계, 지방대사, 해독작용 등에 중요한 역할을 한다. 비타민C를 과잉 섭취하면 구토, 설사, 복통 등의 증상이 나타날 수 있으며, 결핍 시 콜라겐 합성이 저해되어 괴혈병이 유발되거나 치아, 잇몸에 출혈이 생길 수 있다.

 비타민C를 건강기능식품으로 사용하기 위해서는 비타민C, L-아스코르브산 나트륨, L-아스 코르 빌 스테아레이트, 아스코르브산 칼륨, 아스코르브산 칼슘, 아스 코르 빌 팔미테이트, 식품원료를 사용하여 비타민C를 보충할 수 있도록 제조·가공해야 한다.

 비타민C는 세포 내 항산화물질인 글루타티온에 의해 환원 형태로 존재하며 과산화수소 같은 활성산소를 제거하는 역할을 한다.

비타민C의 기능성 내용은 '결합조직의 형성과 기능 유지에 필요', '철의 흡수에 도움', '유해산소로부터 세포를 보호하는데 필요'이며, 일일 섭취량은 비타민C로서 30~1,000㎎이다.

 

(3) 비타민E

비타민E는 지용성 비타민으로 콩, 옥수수, 해바라기씨 등의 식물성 기름에 많이 함유되어 있다. 비타민E는 총 8가지의 이성질체를 가지며 이는 4종의 알파α, 베타β, 감마γ, 델타δ-토코페롤과 α,β,γ,δ-토코트리에놀로 이루어져 있다. 포유동물 조직에서는 주로 α-토코페롤의 형태로 발견되며, 가장 생물학적 활성이 뛰어나다.

 비타민E는 모든 조직에 존재하며, 주로 인지질과 함께 세포막에 위치하여, 지방질 산화방지, 적혈구 보호, 세포호흡, 헴의 생합성 및 혈소판 응집 등에 관여한다. 비타민E 결핍 시 적혈구 능력 감소 및 심한 빈혈, 근육 약화, 생식기능 저하, 지방간 등의 증상이 나타날 수 있으며 , 과잉섭취 시 중독증상이 유발될 수 있다.

 

(3) 구리

 전이금속인 구리는 생체의 필수 미량원소로 견과류, 간, 초콜릿, 바나나, 감자 등에 함유되어 있다. 생체 내에서는 산화형인 Cu²+, 환원형 인 Cu+의 형태로 존재하면서 상호 전환된다.

구리를 포함하는 세룰로 플라스민 단백질은 Fe²+를 Fe³+로 산화시켜 소장 세포막으로의 철분의 흡수 및 체내 이용을 돕는다. 또한 구리는 구리/아연-초가 산화물 변환효소에 결합해 세포의 산화를 방지하여 항산화 효과를 나타낸다. 구리의 결핍 시 철의 이용 감소, 적혈구 합성 저하 등으로 빈혈이 발생할 수 있으며 골격 이상 등이 유발될 수 있다.

구리를 건강기능식품으로 사용하기 위해서는 글루콘 산동, 황산동, 식품원료를 사용하여 구리를 보충할 수 있도록 제조·가공해야 한다. 구리의 기능성 내용은'철의 운반과 이용에 필요', '유해산소로부터 세포를 보호하는데 필요'이며 일일 섭취량은 0.24~7.0㎎이다.

 

(4) 셀레늄

셀레늄은 육류, 해산물, 견과류 등에 함유되어 있는 생체의 필수 미량 원소로 체내에서 셀레노 메티오닌과 셀레노시스 테인의 형태로 존재한다. 셀레늄은 체내에서 생산된 과산화수소를 분해하여 항상 화기 능을 나타내는 글루타티온 과산화효소의 구성성분으로 글루타티온과 함께 항산화 효과를 나타낸다. 셀레늄 결핍 시 근육통, 근육 소모, 심장기능 이상 등이 발생할 수 있다.

 셀레늄을 건강기능식품으로 사용하기 위해서는 아셀렌산 나트륨, 셀렌산 나트륨, 식품원료를 사용하여 셀레늄을 보충할 수 있도록 제조·가공해야 한다. 셀레늄의 기능성 내용은'유해산소로부터 세포를 보호하는데 필요'이며, 일일 섭취량은 16.5~135㎍이다.

 

(5) 망간

 망간은 어패류, 땅콩, 녹차 등에 함유되어있는 생체의 필수 미량원소로 초과산화물 변환효소, 글루타민 합성효소 등의 구성성분이다. 식물성 식품에 많이 포함되어 있어 결핍증은 거의 없지만 , 망간 결핍 시 골격 발달 저해, 성장 지연, 생식기능 저하 등이 유발될 수 있다.

 망간을 건강기능식품으로 사용하기 위해서는 글루콘산 망간, 염화망간, 황산망간, 구연산 망간, 식품원료를 사용하여 망간을 보충할 수 있도록 제조 가공해야 한다. 망간의 기능성 내용은'뼈 형성에 필요', '에너지 이용에 필요', '유해산소로부터 세포를 보호하는데 필요'이며, 일일 섭취량은 0.9~3.5㎎이다.

 

2. 페놀류

(1) 녹차 추출물

차는 차나무 잎을 우려낸 음료로 발효 정도에 따라 녹차, 반발효차(우롱차), 발효차(홍차)로 나눌 수 있다. 이중 녹차는 전혀 산화되지 않아 녹색이 도는 차를 의미한다. 녹차는 아주 오래전부터 기호식품 및 건강증진을 목적으로 음용되어 왔으며, 항산화 , 항암 등 건강증진에 유익하다는 것이 알려져 소비가 점점 늘어나고 있다.

녹찻잎의 75~80%는 수분이고 , 나머지가 고형물로 폴리페놀 화합물을 포함하고 있다. 폴리페놀화합물 중 주 성분은 플라보노이드인 카테킨이며, 에피카테킨(EC), 에피카테킨 갈레이트(ECG), 에피 갈로카테킨(EGC), 에피 갈로카테킨 갈레이트(EGCG)가 대표적이다. 이 중에서 EGCG의 함량이 가장 많아 전체의 50~60%를 차지하며, 생리활성이 가장 높다.

 녹차추출물을 건강기능식품으로 사용하기 위해서는 녹찻잎을 물 또는 주정, 초산에틸로 추출한 후 여과하여 제조해야 하며, 기능성분인 카테킨을 200㎎/g 이상 함유하고 있어야 한다. 이때 카테킨은 EC, ECG, EGC, EGCG의 합계량으로 환산하며 4가지 카테킨이 모두 확인되어야 하지만 최종 제품의 경우 4가지 카테킨을 모두 확인할 필요는 없다.

 실제로 인체적용시험에서 하루 1~6잔의 녹차는 항산화 활성을 증가시키며, 혈액에서의 항산화 효소 활성이 2~4% 증가시킨다고 보고된 바 있다. 시험관 내 시험에서는 TRAP 시험법을 통해 녹차를 섭취하였을 때 50%, FRAP 시험법을 통해 항산화 활성을 12% 증가시켰다. 녹차의 카테킨과 폴리페놀은 체내에서 생성되는 다양한 ROS와 질소종을 제거하는 것으로 알려졌으며, 동물실험에서도 녹찻잎의 폴리페놀을 식수로 섭취하게 하였을 시 간과 소장에서의 GST활성이 증가되었다.

 녹차추출물의 기능성 내용은 '항산화 체지방 감소, '혈중 콜레스테롤 개선에 도움을 줄 수 있음'이며 일일 섭취량은 카테킨으로서 0.3~1g이다. 녹차 추출물의 경우 카페인이 함유되어있어 초조감, 불면 등을 나타낼 수 있으므로 섭취에 주의해야 한다.

 

(2) 프로폴리스 추출물

프로폴리스는 꿀벌이 각종 나무로부터 채취한 수액과 자신의 타액 및 효소 분비물을 혼합하여 만든 갈색 수지상의 물질이다. 프로폴리스의 구성성분은 180가지가 넘으며 폴리페놀이 주요 성분이다. 주요 폴리페놀은 플라보노이드이며 그 외 페놀산과 그 에스터 류, 페놀성 알데하이드, 케톤 등이 있다. 그 외에도 휘발 성유와 방향산(5~10%), 왁스(30~40%), 수지, 향유, 꽃가루 등으로 마그네슘, 니켈 등 필수 금속원소를 풍부하게 함유한다.

 프로폴리스를 건강기능식품으로 사용하기 위해서는 프로폴리스에서 왁스를 제거하고 물, 주정 또는 이산화탄소로 추출하여 제조해야 하며, 디에틸렌글리콜은 사용하여서는 안 된다. 또한 프로폴리스의 기능성분인 총 플라보노이드를 10㎎/g 이상 함유하고 있어야 하며, 파라쿠마르산및 계피산이 존재해야 한다.

 프로폴리스의 대표적인 구성성분은 플라보노이드이며, 플라보노이드는 항알레르기, 항염증, 항산화 등과 같은 다양한 생리활성을 갖는다. 프로폴리스의 항산화 활성에 기여하는 성분은 플라보놀 성분의 일종인 갈란 긴 과 페놀성 수지인 카페익산 페네틸에스테르 (CAPE)로 나뉜다. 갈란긴은 화학물질에 의한 유전자 독성을 억제하고 효소 활성을 조절함으로써 항산화 효과를 나타내며, CAPE는 항염작용, 면역조절작용, 세포증식 억제작용, 항산화 활성을 갖는다.

 프로폴리스 추출물의 기능성 내용은 '항산화, 구강에서의 항균작용(구강에 직접 접촉할 수 있는 형태에 한하여)에 도움을 줄 수 있음'이며 일일 섭취량은 총 플라보노이드로서 16~17㎎이다.

 

(3) 코엔자임 Q₁₀

코엔자임 Q₁₀은 세포의 기능을 유지하기 위해 필요한 대사물질이다. 코엔자임 Q₁₀을 건강기능식품으로 사용하기 위해서는 아그로박테륨 투메파시엔스, 파라 콕 커스 데니 트리피칸스, 슈도모나스 에루지노사 등 유비퀴놀을 생산하는 미생물의 배아 산물을 헥산, 아세톤, 아이소 프로필알코올, 초산에틸로 추출하고 이를 농축 또는 정제하여 제조해야 한다. 도한 코엔자임 Q₁₀은 LDL 산화에 대한 항산화 작용이 동물실험과 시험관 내 시험을 통해 작용기전까지 밝혀진 바 있다. 코엔자임 Q₁₀을 섭취한 성인의 경우, 항산화 활성 향상 및 혈중 코엔자임 Q₁₀함량이 증가된 것이 확인되었다.

 코엔자임 Q₁₀의 인정등급은 생리활성기능 2등급이다. 코엔자임 Q₁₀의 기능성 내용은 '항산화, 높은 혈압 감소에 도움을 줄 수 있음'이다. 안정성과 기능성을 확보할 수 있는 일일 섭취량은 코엔자임 Q₁₀으로 서 90~100㎎이며, 코엔자임 Q₁₀의 가용화 분말로 270~300㎎이다.

 

3. 터핀류

(1) 엽록소 함유 식물

엽록소는 대부분 식물과 조류의 엽록체, 남세균에서 발견되는 녹색 색소이다. 엽록소는 분자 구조 차이에 따라 a, b, c1, c2, f

등으로 나눌 수 있으며, 공통적으로 클로린 링 가운데에 마그네슘 이온을 포함하고 있다. 엽록소 중 가장 보편적으로 볼 수 있는 것은 a와 b이며, 대부분의 식물에서 a와 b가 약 3:1의 비율로 존재한다. 다른 엽록소들은 극소량씩 함유되어 있거나 특정 식물에만 존재한다. 엽록소는 태양 에너지를 화학 에너지로 변환시키는 광합성 과정에서 중요한 역할을 한다.

 엽록소 함유 식물을 건강 기능식품으로 사용하기 위해서는 맥류약엽, 알파파, 엽록소를 함유한 식용 해조류 및 기타 식용식물을 원재료 그대로 또는 착즙 건조하여 제조해야 한다. 또한 맥류약엽은 2.4㎎/g  이상 , 알파파는 0.6 ㎎/g  이상 , 식용 해조류 및 기타 식용식물은 1.2 ㎎/g 이상의 총엽록소를 함유하고 있어야 한다. 원료에 따라 기능성분인 총엽록소의 함량기준은 다를 수 있지만, 공통적으로 엽록소의 분해산물인 총 페오포르바이드는1,000 ㎎/㎏ 이하가 되도록 관리해야 한다.

 시험관 내에서 엽록소 a, b 가 항산화물질로 작용해 반응성 이온을 킬레이트화 시키고 , 자유라디칼을 제거함으로써 과산화수소로 유발된 DNA 손상과 지질 과산화를 방지한다는 연구가 보고되었다.

  엽록소 함유 식물의 기능성 내용은 '피부건강, 항산화에 도움을 줄 수 있음'이며 일일 섭취량은 총엽록소로서 8~150㎎이다.

 

(2) 클로렐라

클로렐라는 녹조류에 속하는 지름 2~10㎛의 구형 단세포 생물이다. 클로렐라는 엽록소 a, b를 함유하고 있으며 광합성으로 인해 빠르게 번식한다.

클로렐라를 건강기능식품으로 사용하기 위해서는 클로렐라 속 조류를 인공적으로 배양하고 건조하여 제조해야 한다. 또한 10㎎/g 이상의 총엽록소를 함유하고 있어야 하며, 엽록소의 분해산물인 총 페오포르바이드는 1,000 ㎎/㎏이하가 되도록 관리해야 한다.

 남성 흡연자 (평균 흡연 15년, 평균 연령 35세) 52명이 매일 120 ㎎의 엽록소가 함유된 클로렐라를 섭취한 결과, 혈장 내 비타민 C 및, α-토코페롤과 항산화 효소(카탈 레이스, SOD)의 활성이 증가하였다. 동맥경화 동물실험에서도 이와 비슷하게 클로렐라를 섭취시킨 그룹의 항산화 효소 활성이 증가하였다. 일반적으로 증가된 항산화 효소의 활성은 ROS로 인한 세포 손상을 보호하는 역할을 하므로, 클로렐라 등 엽록소를 함유하는 식물의 섭취는 항산화 활성 및 세포의 산화적 스트레스를 억제하는 효과각 있을 것으로 판단된다.

 클로렐라의 기능성 내용은 '피부 건강, 항산화, 면역력 증진, 혈중 콜레스테롤 개선에 도움을 줄 수 있음'이며, 일일 섭취량은 피부 건강, 항산화에 도움을 줄 수 있음의 경우 총엽록소로서 8~150㎎, 면역력 증진, 혈중 콜레스테롤 개선에 도움을 줄 수 있음의 경우 총엽록소로서 125~150㎎이다.

 

 

(3) 스피루리나

스피루리나는 남세균의 일종으로 카로티노이드 등의 색소와 리놀렌산 등의 필수지방산이 풍부하다.

 스피루리나를 건강기능식품으로 사용하기 위해서는 스피루리나속 조류를 인공적으로 배양하고 건조하여 제조해야 한다.

또한 5 ㎎이상의 총엽록소를 함유하고 있어야 하며, 엽록소의 분해산물인 총페오포르바이드는 1,000㎎/㎏ 이하가 되도록 관리해야 한다.

 스피루리나 유효성분인 엽록소 a, b는 과산화수소로 인한 DNA 손상을 농도 의존적으로 감소시키며, 클로렐라는 ROS와 같은 자유라티칼 생성을 저해하는 항산화력을 가지고 있다. 또한, 클로로 필린도 엽록소의 수용성 성분으로서 ROS를 제거한다.

 스피룰리나의 기능성 내용은 '피부건강, 항산화, 혈중 콜레스테롤 개선에 도움을 줄 수 있음'이며, 일일 섭취량은 피부건강, 항산화에 도움을 줄 수 있음의 경우 총엽록소로서 8~150㎎, 혈중 콜레스테롤 개선에 도움을 줄 수 있음의 경우 총엽록소로서 40~150 ㎎이다.

 

(4) 스쿠알렌 (스콸렌)

 스쿠알렌은 탄소 30개 , 수소 50개가 여섯 개의 이중결합으로 연결된 트레 테 르페 노이드 계의 불포화 탄산수소로 인체 내에도 존재한다. 심해 상어간유에 특히 많이 함유되어있으며 올리브, 아마란 씨, 쌀겨, 맥아 등에도 함유되어 있다. 건강기능식품으로 스쿠알렌을 사용하기 위해서는 상어간유의 증류 및 검화 과정을 반복한 후 , 세척하여 순도 98% 이상이 되게 제조해야 한다.

 스쿠알렌은 시클로 포스파 미드를 투여한 동물실험에서 심장조직과 적혈구의 항산화 효소 활성이 증가하였다. 또한, 심근경색 동물 모델에서 스쿠알렌 섭취군은 혈액의 ALT, AST, LDH, CPK 등의 효소가 정상수치로 회복되었으며, 심장조직에서도 항산화 효소가 정상 수준으로 회복되었다. 건강한 남성 13명을 대상으로 임상 실험한 결과, 4주간 10g의 스쿠알렌을 섭취하였을 시 지질과산화물이 감소되었다.

 스쿠알렌의 기능성 내용은 '항산화에 도움을 줄 수 있음'이며, 일일 섭취량은 스쿠알렌으로서 8~150㎎이다.