〔단독〕안토시아닌-후코이단 나노복합체, 60~80% 선택적 암 사멸효과 입증
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정종호 ·약학박사 기자
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등록 2020-08-20 00:10:34
- 수정 2020-08-20 00:22:59
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- 나건 가톨릭대 교수 SCI급 저널 최근호 게재 … 쥐 복부 표피에 생긴 암 확연하게 감소
강력 항산화물질인 안토시아닌과 물리적 안정성을 높여주는 후코이단을 결합한 안토시아닌-후코이단 나노복합체(AFNC; anthocyanin fucoidan nanocomplex)가 시험관(in vitro) 및 쥐(in vivo)를 이용한 실험에서 높은 암예방 효과를 나타내는 것으로 입증됐다.
나건 가톨릭대 생명공학과 교수팀은 이같은 내용을 담은 ‘안토시아닌-후코이단 나노복합체의 암예방 효과: 물질 안정성과 흡수율 상승’이란 제목의 논문을 SCI급(과학기술논문인용색인 등재) 국제학술지인 ‘국제약제학저널’(International Journal of Pharmaceutics, IF: 4.32) 최근호(8월 3일자)에 게재했다.
연구팀은 항산화력이 높지만 물과 접촉하면 쉽게 산화될 뿐만 아니라 체내에서 빠르게 소멸되는 안토시아닌의 단점을 보완하기 위해 아로니아베리서 추출한 안토시아닌(제이비케이랩 C3G)과 다시마 추출 후코이단을 나노결합시킨 다음 물성과 체내흡수율, 항암효과를 측정했다. 핵심물질인 AFNC는 안토시아닌의 양이온과 후코이단의 음이온을 이온결합했고, 안토시아닌 간에는 파이(π) 분자결합으로 연결됐다.
물성 평가 결과 AFNC는 입자 지름이 190.79±47.70nm 범위로 100nm 안팎이 가장 비율이 높았다. 안토시아닌은 산성도가 낮을수록 더 빨리 유리돼 소모가 빠른 반면 AFNC는 산성도와 관계 없이 안토시아닌을 천천히 배출해 효과가 더 오래 갈 것으로 분석됐다. AFNC의 반감기는 쥐(rat) 혈장에서 176분, 마우스(mouse) 혈장에서는 432분이었다. 반면 안토시아닌 단독 상태에서는 각각 41분, 32분으로 짧았다.
AFNC는 터트부틸하이드로퍼옥사이드(tert-butyl hydrogen hydroperoxide, tBHP)로 유발된 유해 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)을 효과적으로 소거하는 것으로 나타났다. 발암물질인 디메틸벤즈안트라센(Dimethylbenzanthracene, DMBA)로 세포를 처리한 뒤 염증성 지표인 IκBα, 인산화 IκBα, NF-κB, 인산화 NF-κB를 측정했더니 AFNC는 대조군은 물론 후코이단 단독, 안토시아닌 단독 대비 유의성 있게 염증 지표를 낮추는 것으로 확인됐다.
염증 또는 상피중간엽이전(epithelial mesenchymal transition, EMT) 신호 경로에 의한 발암 관련 사이토카인 지표인 TNF-α, TGF-β1, COX-2, IL-1β, IL-6, IL-18 등에서도 AFNC는 대조군은 물론 후코이단 단독, 안토시아닌 단독 대비 유의성 있게 지표를 낮추는 것으로 확인됐다.
암예방 억제 효과를 확인하기 위해 마우스의 피부에 발암물질인 디메틸벤즈안트라센(DMBA) 및 테트라데카노일포르볼아세트산(12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate, TPA)을 처리한 다음 유효물질을 투여한 결과 AFNC, 안토시아닌 단독, 후코이단 단독 순으로 발암 억제 효과가 우수했다. 쥐 복부 표피에 생긴 암 결절(Nodule) 수나 종양면적이 아무 것도 처리하지 않는 경우보다 10분의 1 이하 수준으로 줄었다.
HaCaT 세포를 DMBA로 처리하는 세포이동 실험(cell migration test) 역시 AFNC의 세포이동 효과가 다른 경우보다 낮아 암 억제에 유리한 것으로 확인됐다. 정상적인 세포는 원활한 세포이동을 통해 증식, 항상성 유지, 조직신생, 조직간 소통 등의 기능을 하지만 병적인 상태에서는 암의 생성과 전이, 혈관질환, 지적 기능 저하를 유발할 수 있다.
나건 교수는 “안토시아닌은 항산화·항염증·항암 효과가 뛰어나다고 알려져 왔지만 열, 위산, 빛에 약해 의약품 개발에 한계가 있었다”며 “안토시아닌-후코이단 나노복합물질 기술은 이같은 단점을 보완해 항암 치료제 또는 건강기능식품으로 개발할 수 있음을 이번 연구는 보여줬다”고 말했다.
AFNC를 나건 교수와 공동 개발한 제이비케이랩의 장봉근 대표는 “제제학적으로 AFNC의 입자 크기가 85~100nm이면 장에서 안정적으로 흡수돼 높은 활성을 나타낼 것으로 기대된다”며 “AFNC는 천연물로서 정상세포에는 거의 손상을 끼치지 않고, 다량 복용해도 안전하며 암세포만 60~80%까지 사멸시키는 뛰어난 선택적 항암 효과를 가진 것으로 분석됐다”고 말했다.
2002년 아로니아베리를 처음 국내에 들여와 2007년 처음 건강식품으로 상용화한 제이비케이랩은 AFNC가 익히 면역력 증강, 체중 감량, 혈관 정화, 항산화, 당뇨병·발기부전·간질환·신장질환 등에서 뚜렷한 효과를 입증한 만큼 암 예방 또는 항암치료 환자의 병후회복 건강기능식품으로 활성화할 것이라고 밝혔다.
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