자몽 효능 푸라노쿠마린의 건강 효과

여러 시토크롬 P450 효소가 푸라노쿠마린 생합성에 관여합니다.

푸라노쿠마린의 분포는 환경 조건의 영향을 받습니다.

Furanocoumarins는 apoptosis와 autophagy를 통해 암세포 성장을 억제했습니다.

Furanocoumarins는 생체 내에서 두 가지 건강 증진 효과를 나타냈습니다.

1. 자몽 효능 푸라노쿠마린의 건강 효과

 

푸라노쿠마린은 자몽 등 감귤류 식물과 같은 고등 식물에 일반적으로 존재하는 2차 대사산물의 특정 그룹입니다.

 

자몽(Citrus paradisi)에서 발견되는 주요 푸라노쿠마린에는 베르가모틴, 에폭시베르가모틴 및 6',7'-디하이드록시베르가모틴이 포함됩니다.

 

이러한 푸라노쿠마린의 생합성 동안 쿠마린은 시토크롬 P450 효소에 의해 촉매되는 프레닐화 반응에 상응하는 생화학적 변형을 겪으며 푸란 고리가 형성됩니다.

 

여러 약물과의 바람직하지 않은 상호 작용으로 인해 많은 연구에서 UV 검출기 또는 질량 분석기와 결합된 고성능 액체 크로마토그래피를 포함하는 자몽 푸라노쿠마린 정량 방법을 개발했습니다.

 

자몽의 푸라노쿠마린 분포는 가공 기술, 보관 온도 및 포장 재료와 같은 여러 환경 조건의 영향을 받습니다.

 

지난 몇 년 동안 자몽 푸라노쿠마린은 시험관 내 및 생체 내 모두에서 항산화, -염증 및 -암 활성뿐만 아니라 뼈 건강 증진을 포함한 여러 생물학적 활성을 나타내는 것으로 입증되었습니다.

 

특히, 푸라노쿠마린은 신호 변환기 및 전사 3 활성화 인자, 핵 인자-κB, 포스파티딜이노시톨-3-키나아제/AKT 및 미토겐 활성화 단백질 키나아제의 조절과 같은 여러 분자 경로의 조절을 통해 암세포 성장에 대한 항증식 활성을 강력하게 발휘했습니다.

 

따라서 이 검토를 바탕으로 퓨라노쿠마린이 적어도 부분적으로는 자몽의 건강상의 이점에 기여하는 생리 활성 성분으로 작용할 수 있다고 제안합니다.

 

2. 자몽 효능 중 푸라노쿠마린의 건강 역할

 

푸라노쿠마린은 고등 식물에서 일반적으로 발견되는 폴리페놀 화합물의 하위 클래스를 나타냅니다.

 

푸라노쿠마린의 발생과 분포는 감귤류 종에 따라 다릅니다.

 

자몽에서 발견되는 주요 푸라노쿠마린에는 베르가모틴, 6',7'-디히드록시베르가모틴 및 에폭시베르가모틴이 있습니다.

 

모두 특정 약물과의 바람직하지 않은 상호 작용으로 인해 광범위한 관심을 받았습니다.

 

그러나 지난 몇 년 동안 퓨라노쿠마린은 항산화, -염증 및 -암 활성뿐만 아니라 뼈 건강 증진을 포함한 긍정적인 생물학적 활성을 갖는 것으로 밝혀졌습니다.

 

자몽 푸라노쿠마린은 특히 피부암, 유방암, 백혈병 및 신경모세포종 세포를 포함한 다양한 유형의 암세포의 성장에 대해 강력한 항암 활성을 나타냈다는 점에 유의해야 합니다.

 

또한 STAT3, NF-κB, PI3K/AKT 및 MAPK 발현의 상향 조절과 같은 자몽 퓨라노쿠마린의 항암 활성과 관련된 여러 분자 표적이 발견되었습니다.

 

그러나, 퓨라노쿠마린의 항암 활성에 관한 생체 내 연구는 여전히 제한적입니다. 또한 다양한 시험관 내 및 생체 내 연구에서 푸라노쿠마린이 항염증 및 산화 활성과 뼈 건강 증진 효과가 있음이 입증되었습니다.

 

신경 보호 활성 또는 체중 조절과 같은 퓨라노쿠마린의 다른 생물학적 활성은 아직 명확하지 않습니다.

 

따라서, 우리는 퓨라노쿠마린의 건강상의 이점을 확인하고 관련 분자 메커니즘을 조사하기 위해 더 포괄적인 연구가 필요하다고 제안합니다.

 

3. 퓨라노쿠마린의 자몽 효능

 

1) 항암 활성

 

자몽은 비타민, 미네랄 성분, 펙틴 및 플라보노이드, 리모노이드 및 쿠마린과 같은 기타 식물 화학 물질의 풍부한 공급원입니다.

 

과일 또는 파생 제품의 과육에서 섭취되는 이러한 파이토케미칼은 항산화, 항염증, 항증식 및 신경 보호 활동과 같은 긍정적인 건강상의 이점을 나타내는 것으로 제안됩니다.

 

여러 연구에서 자몽 주스가 시험관 내 및 생체 내 모두에서 화학 예방 및 항원 독성 활성을 나타내는 것으로 나타났습니다.

 

예를 들어, 7주 동안 자몽 주스를 섭취하면 항산화 능력을 증가시켜 결장직장암 발병에서 가장 먼저 확인 가능한 종양 병변인 아족시메탄 유발 결장 이상 선와 형성을 크게 감소시켰습니다.

 

많은 연구에서 플라보노이드 및 리모노이드와 같은 자몽에서 발견되는 여러 파이토케미컬이 항암 특성을 가지고 있음이 밝혀졌습니다.

 

이러한 파이토케미컬 중 자몽에 존재하는 두 가지 주요 플라보노이드인 나린진(naringin)과 헤스페리딘(hesperidin)은 자몽의 항암 활성을 담당하는 주요 생리 활성 성분으로 인식되고 있습니다.

 

지난 몇 년 동안 많은 시험관 및 생체 내 연구에 따르면 플라보노이드 외에도 자몽 푸라노쿠마린은 유방암, 피부암 및 백혈병을 포함한 다양한 유형의 암에 대한 항암 활성을 나타냅니다.

 

2) 항산화 활성

 

활성 산소는 하나 이상의 짝을 이루지 않은 전자를 가진 분자, 원자 또는 이온입니다.

 

만성 질환의 발병 과정에서 조직에서 활성 산소가 과도하게 생성되면 다른 분자에 대한 높은 반응성으로 인해 지질, 단백질 및 DNA에 산화 손상이 발생합니다.

 

따라서 활성 산소 소거를 통한 산화 스트레스의 감소는 만성 질환의 발생을 예방하거나 지연시키는 파이토케미칼의 유망한 전략으로 인식되고 있습니다.

 

감귤류의 리모노이드, 플라보노이드 및 쿠마린의 항산화 활성은 다양한 시험관 내 실험에서 비교되었습니다.

 

베르갑텐은 β-카로틴-리놀레산 표백 분석 및 슈퍼옥사이드 라디칼 소거 활성 분석에서 플라보노이드보다 약한 항산화 활성을 나타내었지만, 햄스터에서 구리로 유발된 저밀도 지단백 산화에 대한 일부 활성을 제공했습니다.

 

또한 쥐의 뇌 지질 과산화를 지연시키는 베르갑텐의 효과는 그 전구체인 소랄렌과 유사하다고 보고되었습니다.

 

구리 매개 공액 디엔 형성을 위한 베르갑텐의 개시 시간은 나린진 및 그 아글리콘인 나린제닌의 개시 시간과 비슷했습니다.

 

Bergaptol은 또한 자몽의 2,2'-azobis(3-ethylbenz-thiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS) 및 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazil(DPPH) 분석에서 활성산소 소거 활성을 나타냈습니다.

 

농축 자몽 주스의 에틸 아세테이트 추출물에서 분리한 Bergaptol은 두 분석 모두에서 75% 이상의 활성 산소를 제거한 반면, 제라닐 쿠마린의 활성 산소 제거 활성은 상대적으로 낮았습니다.

 

Angelica dahurica에서 분리된 23개의 퓨라노쿠마린을 비교한 결과 베르갑톨이 DPPH 및 ABTS 분석 모두에서 강력한 활성 산소 소거 활성을 나타내는 것으로 나타났습니다.

 

3) 항염 작용

 

염증은 조직 손상, 병원체 또는 화학적 자극에 반응하는 복잡한 생물학적 과정입니다.

 

만성 염증은 암, 심혈관 질환, 당뇨병 및 퇴행성 신경 질환과 같은 여러 만성 질환과 긍정적으로 연결되어 있습니다.

 

2015년 Uto et al은 지질다당류(LPS)로 자극된 RAW 264.7 세포 모델을 사용하여 당귀의 뿌리 부분이나 뿌리 부분에서 분리된 성분의 항염증 활성을 비교했습니다.

 

컬럼 크로마토그래피를 사용하여 tokiaerialide, Z-ligustilide, falcarindiol 및 bergaptol의 4가지 화합물을 확인했습니다.

 

이에 비해 베르갑톨은 아질산염, 프로스타글란딘 E2, 인터루킨-6 및 TNF-α의 생성을 약화시켜 RAW 264.7 세포에서 적당한 항염증 활성을 나타냈습니다.

 

베르파톨의 항염증 활성은 부분적으로 항산화 활성을 높여 염증 반응에 대한 보호 역할을 하는 헴 옥시게나제-1 발현의 상향 조절에서 비롯됩니다.

 

자몽에 존재하는 소량의 푸라노쿠마린인 옥시푸세다닌과 옥시푸세다닌 수화물의 생물학적 활성이 보고되었습니다.

 

oxypeucedanin만이 LPS-activated RAW 264.7 세포에서 nitrite 생성과 유도성 nitric oxide synthase 발현을 효과적으로 억제한 반면, oxypeucedanin hydrate의 항염 활성은 유의하지 않았다.

 

4) 뼈 건강 증진 활동

 

골다공증은 뼈의 흡수와 형성의 불균형으로 인해 낮은 뼈 질량과 뼈 조직의 구조적 퇴화를 특징으로 하는 뼈 질환입니다.

 

조골세포는 중간엽 줄기세포와 구별되며 골격 구조를 생성, 유지 및 광물화하는 데 중요한 역할을 합니다.

 

이 단핵 세포는 뼈 기질 단백질을 합성하고 산-염기 항상성과 칼슘 균형을 유지하는 역할을 합니다.

 

Bergapten은 생체 외 및 생체 내 실험 모두에서 항골다공증 활성을 갖는 생리 활성 퓨라노쿠마린으로 밝혀졌습니다.

 

2004년 Meng et al[98]은 조골세포 유사 UMR106 세포에 대한 천궁 조 추출물의 다양한 용매 분획의 증식 자극 활성을 조사했습니다.

 

추가로 확인된 주요 생리활성 화합물은 osthole, bergapten 및 imperatorin이었습니다.

 

베르가펜은 블랭크 대조군과 비교하여 UMR 106 세포의 세포 증식 백분율을 24%까지 유의하게 증가시켰습니다.

 

1차 조골세포에서 베르가프톨은 ALP(알칼리성 인산분해효소) 활성, I형 콜라겐 합성, 뼈 결절 형성 및 BMP-2(Bone morphogenetic protein-2) 유전자 발현을 용량 및 시간 의존적 방식으로 향상시켰습니다.

 

BMP-2의 길항제인 bergapten과 noggin을 병용 투여하면 ALP의 발현이 약화되었으며, 이는 BMP-2의 상향 조절이 bergapten에 의해 강화된 골 형성에 관여함을 나타냅니다.

 

Bergapten은 또한 SMAD 1/5/8, p38 및 ERK의 인산화를 향상시키는 것으로 밝혀졌습니다.

 

MAPK 억제제로 조골 세포를 전처리한 결과 베르갑텐에 의해 유도된 BMP-2 발현 및 성숙에 p38 및 ERK 경로의 활성화가 필요함을 확인했습니다.

 

또한, 7일 연속 베르갑텐 투여는 어린 쥐의 경골에서 골량과 BMP-2 발현을 현저하게 증가시켰다.

 

종합적으로, 이 연구는 BMP-2가 베르갑텐에 의한 골 형성 촉진의 핵심 표적임을 시사합니다.

 

또한 베르갑텐은 B6 마우스에서 분리한 골수 기질 세포에서 골형성 분화를 촉진했습니다.

 

베르갑텐 처리는 ALP 활성화를 촉진할 뿐만 아니라 Runt 관련 전사 인자 2(RUNX2) 및 오스테오칼신의 발현을 상향 조절했습니다.

 

Osteocalcin은 조골세포에서 분비되는 가장 풍부한 비콜라겐성 단백질이며, RUNX2는 조골세포 분화에 중요한 역할을 하는 핵심 전사인자이다.

 

또한, 골 손실 지연에 대한 베랍텐의 억제 활성은 폐경 후 골다공증 연구에 가장 널리 사용되는 동물 모델인 난소 절제(OVX) 마우스 모델에서도 연구되었습니다.

 

3개월 동안 베르갑텐을 경구 투여하면 OVX 단독 처리군에 비해 골밀도, 소주수, 소주 분리가 효과적으로 개선되었습니다.

 

골아세포에서 베르갑텐에 의해 활성화된 MAPK 경로와 함께 Wnt/β-카테닌 경로도 골 형성에 중요한 기여자임을 발견했습니다.

 

조골성 골 형성의 촉진에 더하여, 파골성 골 흡수의 억제는 골다공증 예방에 있어 또 다른 실현 가능한 접근법을 제공합니다.

 

따라서 최근 연구에서는 베르갑텐이 조골세포 성장 억제를 통해 뼈 건강을 증진할 수 있는지 여부를 조사했습니다.

 

이 연구는 타르트레이트 내성 산성 포스파타제 염색으로 확인된 바와 같이 베르갑텐이 LPS로 자극된 조골세포 전구체 RAW 264.7 세포에서 파골세포 형성을 감소시키는 것으로 나타났습니다.

 

또한, 베르갑텐에 의해 활성화된 caspase-3 및 -9의 절단은 성숙한 파골세포의 성장이 세포자멸사를 통해 억제됨을 시사합니다.

 

여러 연구에서 자몽 섭취가 쥐의 뼈 강도를 조절한다는 것이 입증되었듯이 베르갑텐은 자몽의 생리 활성 성분으로 작용하여 뼈 건강 증진 활동에 기여할 수 있습니다.

 

 

출처 : Wei-Lun Hung, Joon Hyuk Suh, Yu Wang, Chemistry and health effects of furanocoumarins in grapefruit, Journal of Food and Drug Analysis, Volume 25, Issue 1, 2017, Pages 71-83,