석류식초의 폴리페놀화합물이 히스타민 방출억제활성에 기여_1

1. 서론

 식품 중에는 다양한 생리활성물질이 함유되어있고 그 중에서 폴리페놀(polyphenol) 화합물은 암 억제, 면역조절, 지질대사조절 등의 다양한 생리활성을 보이는 다기능성 인자이다. 따라서 폴리페놀화합물이 풍부한 식품의 기능성 평가 및 활성 성분의 탐색은 우리들의 건강유지에 크게 공헌할 것으로 생각된다.
 생활 및 식습관의 변화에 따라 최근 알레르기 환자의 급증이 문제가 되고 알레르기 반응은 1963년 P.H.G Gell과 R. Combs가 제창한 분류법에 의하여 보통 4개형(I-IV형)으로 분류된다. 그 중 알레르겐(allergen) 특이적 IgE의 유도와 과립구(granulocyte)에 의해 화학 매체(chemicalmediator)의 방출(탈과립)을 특징으로 하는 I형 알레르기는 화분증이나 식품 알레르기의 원인으로 많은 사람들이 고통을 받고 있다.
 탈과립의 유도는 먼저 비만세포나 호염기구 등의 과립구가 발현되는 고친화성 IgE 수용체((FcεR1)에 IgE가 결합되어 이들의 특이항원(알레르겐)에 의하여 가교가 되어 세포 내 신호전달인자(Lyn/Syk 및 PLC 등)가 순차활성화된다. 이 결과 소포체막 상의 칼슘이온(Ca2+) 채널이 개구되어 세포질로 Ca2+
유입이 촉진되어 세포질 내 Ca2+ 농도를 상승시켜 탈 과립을 야기시킨다. 또 이 항원자극에 수반되어 일련의 신호응답에 의하여 소포체에 저장된 Ca2+가 고갈되면 소포체에 존재하는 Ca2+ 센서가 작동, 형질막상의 Ca2+ 채널을 통하여 세포외 채널 Ca2+의 결합을 유도하여 지속적인 탈 과립이 진행된다.

따라서 세포질 내 Ca2+ 농도의 상승은 탈 과립의 유발에 필수 사항이고 이를 유도하는 신호분자의 발현이나 활성, Ca2+ 채널의 작동 및 세포골격 재편성 등의 Ca2+ 의존성의 최종적인 탈 과립기구는 I형 알레르기 치료의 표적으로 주목된다.
 탈과립에 관한 신호경로의 해명 및 탈 과립 억제인자의 탐색에는 배양세포를 사용한 in vitro 시험계가 유용하고 다양한 인체 및 실험동물 유래의 초대 배양세포와 수립세포주가 사용되는데 그중에서도 rat 호염기구세포주(rat basophilic leukemia cell line) RBL-2H3은 항원 또는 항체에 의한 IgE 가교작용에 의하여 탈 과립이 유도되는 세포주가 많은 연구에 이용된다.
차 폴리페놀이나 플라보노이드 등의 식품성분이 세포질 내 Ca2+ 농도의 상승 이후의 탈 과립기구를 저해함으로써 화학 매개체의 일종인 histamine의 방출을 억제시켜 항 알레르기 활성을 발현한다는 보고가 있다.
식초는 조미료로 오랜 역사를 가지고 있으며 식초의 생체 조절기능이 주목되고 있다. 예로 식초의 주성분인 식초산은 실험 동물에 섭취시키면 비만이나 당뇨병의 발증억제, 혈청지질개선, 고혈압 예방과 특히 흑초는 암 억제활성 등의 효과가 보고되었다.
일반 식초는 백미를 초산 발효한 것이고 흑초는 현미를 원료로 하기 때문에 쌀겨 유래의 생리활성 성분도 함유되어 항암작용의 활성 본체의 하나인 폴리페놀화합물이라고 생각된다. 또 식초 원료인 사과나 포도와 같은 과실에는 비타민이나 미네랄이 추가되어 여러 가지 생리활성 성분이 함유되어 각종 과실을 원료로 제조하는 과실초에는 다양한 생리활성 성분 존재한다.
사과즙에 존재하는 폴리페놀 성분이 항 알레르기 효과가 보고되었다.
그러나 과실초 중에서도 산머루, 블루베리, 석류를 원료로 제조한 과실초의 생체조절기능에 대하여는 지금까지 거의 구명되지 않았다. 따라서 본고는 이들 과실초의 항 알레르기효과를 구명하기 위하여 I형 알레르기 발증기구의 최종 단계인 히스타민 방출에 미치는 영향을 비교 검토
하였다.

 

2. 실험방법

과실초의 시료 조제는 산머루 식초, 블루베리 식초, 하스카프 식초, 석류 식초는 시제품을 제공 받았고 대조군은 시판 곡물 식초를 사용하였다. rat 호염기구세포주 RBL-2H3은 JCRB 세포뱅크에서 입수하였다.
총 폴리페놀 함량 측정용으로 Folin-ciocalteu’s phenol reagent와 몰식 자산은 Nacalai Tesque(사)에서 구입하였고 Plate reader(2104EnVision, Perkin Elmer사)를 사용 665nm에서 흡광도를 측정하였다.
Polyvinylpolypyrrolidone(PVPP) 폴리페놀 제거제는 Nacalai Tesque(사)에서 구입하였고 합성흡착수지 Diaion HP20은 Mitsubishi사 제품을 사용하였다. 히스타민 방출시험은 Tyrode 완충액과 Calcium
ionophore A23187(Sigma사)을 사용하여 시험하였고 histamine의 정량은 Shore 등의 방법에 따라 실시하였다.

3. 실험 결과

과실초의 히스타민 방출억제활성은 처음에, RBL-2H3세포의 Ca 유입자극에 따른 히스타민 방출에 미치는 곡물 식초 및 각종 과실초의 영향을 검토한 결과 과실초 첨가 시 히스타민 방출량은 곡물 식초에 비하여 유의적으로 낮은 값을 보였고 그 중 석류 식초 존재로 히스타민 방출이 완전히 억제되었다.
마찬가지로 히스타민 방출억제활성은 카테킨이나 플라보노이드 등의 폴리페놀류가 보고되어 각 시료 중의 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과 석류 식초가 가장 높아 곡물 식초의 30배 이상이었고 하스카프 식초, 블루베리 식초는 10배, 산머루 식초는 곡물 식초보다 총 폴리페놀 함량이 4배 정도였다.
폴리페놀효과는 함량과 조성도 중요하여 석류 식초의 히스타민 방출억제활성에 폴리페놀 성분이 영향을 주기 때문에 PVPP(polyphenol 흡착제)로 석류 식초 중의 폴리페놀을 제거하여 히스타민 방출억제활성을 측정한 결과 미처리 석류 식초는 희석 배율에 관계없이 거의 동등하게 강한 히스타민 방출억제활성이 인정되었다.
PVPP처리 후 히스타민 방출억제활성을 측정한 결과 어떤 시료에서도 PVPP처리에 의하여 거의 완전하게 활성이 소실되는 것은 명백하였고 이러한 결과에서 석류 식초에서는 용해성이 다른 생리활성 성분이 혼재하고 있다는 것이 시사되고 특히 석류 식초 중의 수용성 폴리페놀화합물이 히스타민 방출억제에 크게 기여하는 것으로 추정되었다.