[논문]CLA의 생물학적 기능

하영래; 김정옥; 김영숙

doi:10.5352/jls.2017.27.8.965

[국내논문] CLA의 생물학적 기능
Beneficial Biological Activities of Conjugated Linoleic Acid 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.27 no.8 = no.208, 2017년, pp.965 - 973

하영래 ((주)HK바이오텍, 부설 HK항노화연구소) , 김정옥 ((주)HK바이오텍, 부설 HK항노화연구소) , 김영숙 ((주)HK바이오텍, 부설 HK항노화연구소)

초록
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CLA는 탄소가 18개(C18)인 linoleic acid의 이중결합이 C9,C11; C10,C12 위치로 이동됨으로 생성되는 입체이성(c,c; c,t; t,c; t,t)체를 총괄적으로 일컷는 말이다. 이론적으로 가능한 이성체 중에서 c9,t11-CLA가 rumen bacteria, lactic bacteria, 버섯균 등의 linoleate isomerase에 의해 linoleic acid로부터 생합성된다. 그러나 linoleic acid를 알카리 이성화로 합성한 CLA에는 이론적으로 가능한 모든 CLA 이성체가 존재한다. 그 중 c9,t11-CLA와 t10,c12-CLA가 약 45%씩 동일량 존재한다. CLA가 1939 년 linoleic acid의 elaidinization 반응에서 처음으로 소개되었으나 그 이후에는 과학적인 이용가치가 없어 과학자들의 관심의 대상이 되지 않았다. 그러나 1987년에 CLA가 7,12-dimethylbenz[a]anthracene (DMBA)으로 유도한 mouse skin carcinogenesis에서 항암성이 있다는 보고 이후 CLA에 관한 연구는 급속도로 증가하여 현재까지 약 6,100 연구논문이 발표되었다. CLA와 c9,t11-CLA 및 t10,c12-CLA 이성체는 in vitro와 in vivo에서 항암성, 항당뇨성, 항혈압성, 항동맥경화성, 면역증강성, 항산화성, 체지방감소성, testosterone 생산성 등의 생물학적 기능이 갖는다고 밝혀졌다. 이들 생리활성에 c9,t11-CLA와 t10,c12-CLA가 in vitro와 in vivo에서 다른 활성을 보이고 있다. 특히, 합성 CLA에 소량 혼합되어 있는 t,t-CLA가 carcinogen으로 유도한 동물모델이나 암세포에서 다른 이성체 보다 강한 항암성을 보이는 결과는 앞으로 더 많은 연구의 대상이 될 것이다. 본 총설에서는 CLA 관련 연구가 시작된 1939년부터 현재까지의 CLA 연구 트렌드를 살펴보고 밝혀진 주요 기능성을 보고한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Conjugated linoleic acid (CLA) is a group of positional and geometric isomers of linoleic acid with conjugated double bonds at C9,C11 and C10,C12 positions. Of possible CLA isomers, a naturally occurring CLA isomer is c9,t11-CLA which is produced from linoleic acid by linoleate isomerase from various rumen and lactic bacteria, and mushroom mycelia. Meanwhile, synthetically prepared CLA contained an equal amount of c9,t11-CLA and t10,c12-CLA isomers, and other isomers as minor constituents. CLA was firstly mentioned in 1939 during the elaidinization reaction of linoleic acid. Thereafter, CLA was not an attractant to scientists because it was not scientifically interested any more. However, since the anticarcinogenic action was driven from 7,12-dimethylbenz[a]anthracene (DMBA)-induced mouse skin carcinogenesis in 1987, CLA-related researches were drastically elevated, resulting in approximately 6,100 research papers in literature, so far. CLA exhibited the significant biological activities: anticarcinogenic, antidiabetic, antihypertensive, antiatherosclerotic, body-fat reducing, antioxidative, antiinflammatory, testosterone producing and other activities. Interestingly, two major CLA isomers, c9,t11-CLA and t10,c12-CLA, exhibited different biological activities. Meanwhile, t,t-CLA isomers which is minor constituent of chemically synthesized CLA from linoleic acid exhibited more potent anticarcinogenic activity in carcinogen-induced animal models and cancer cell lines than other CLA isomrs. In the present review, the significant biological activities of CLA were discussed along with historical studies of CLA since 1939.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

CLA와 CLA 이성체의 각 기능성에 관한 총설은 아주 많이 발표되었지만, CLA의 전 분야에 관한 총설논문은 많지 않을 뿐만 아니라 그들 총설은 CLA의 전체적인 내용(시대에 따른 CLA 연구 등)을 잘 이해하지 못하고 기술되었다. 따라서 이 총설에서는 CLA의 연구배경, 즉 CLA의 1987년 이전 연구와 이후 연구로 나누어서 설명하고 1987년 이후에 밝혀진 CLA의 주요 생물학적 기능성에 관하여 간략하게 논의하고자 한다.

가설 설정

1)The numbers given a biological function might be over-lapped numbers of other biological functions.

제안 방법

CLA의 항산화성에 관한 내용은 CLA가 BP로 유도한 mouse forestomach carcinogenesis 항암성 역할을 하는 것은 항산화성 때문이라고 보고한 후부터 “CLA의 항산화성“은 많은 연구자들의 토론(debate)의 대상이 되었다[14]. 이 연구에 서 저자들은 CLA의 in vitro에서 항암성 결과를 in vivo로 유추하여 설명하였다. 그 후 Ali 등[1]은 in vitro에서 CLA의 DPPH radical scavenging kinetic 연구에서 CLA는 ethanol 용액에서 직접 DPPH free radical과 결합하고 quenching 하였다.

대상 데이터

자료 통합검색 엔진 Scopus (www.scopus.com)에서 “conjugated linoleic acid“ 및 “biohydrogenation of polyunsaturated fatty acids“를 key words로 연구논문을 검색해 보면 2017년 6월 30일까지 6,150여 편의 연구논문이 검색된다.

성능/효과

그 후 Ali 등[1]은 in vitro에서 CLA의 DPPH radical scavenging kinetic 연구에서 CLA는 ethanol 용액에서 직접 DPPH free radical과 결합하고 quenching 하였다. CLA 이성체 중에서는 t10,c12-CLA가 DPPH free radical scavenging 활성이 강하였고, c9,t11-CLA는 저 농도에서 강력하게 free radical과 결합하고 quenching하는 역할을 하여 CLA가 다양한 생리활성의 기능을 할 것이라고 제안하였다. Yu 등[56]도 CLA 이성체가 각각 다르게 DPPH free radical과 결합하거나 scavenging하고 이성체 혼합물인 CLA는 이성체 단독보다 시너지 효과가 있음을 밝혔다.
CLA 항암연구에서 CLA를 처리한 실험동물의 몸무게가 감소됨을 관찰하게 되었고, 이 경우 체지방이 감소됨을 알게 되었다. 위스칸신대학의 박연화박사가 1997년에 CLA는 mice 근육량은 늘이고, 체지방은 감소한다는 연구결과를 Lipids에 발표함으로써 CLA의 체지방감소에 관한 연구가 시작되었다[38].
CLA의 동물에 대한 antiatherosclerosis에 관한 연구는 위스칸신대학의 이기선 박사가 처음 시작하였다[28]. Rabbit에 CLA를 하루에 0.5 g씩 22주간 처리했는데, CLA 처리 12주부터 총 cholesterol과 LDL cholesterol 및 triglycerides 함량 현저히 줄었고, LDL cholesterol과 HDL cholesterol 비율 및 총 cholesterol과 HDL cholesterol 비도 감소되었고 aortas atherosclerosis는 현저히 줄었다[28]. 그 이후 CLA는 mice, rabbits, hamsters에 대한 항동맥경화성 연구가 수행되었다[7].

후속연구

그러나 2013년 이후부터 CLA 관련 연구논문이 감소하기 시작하였다. 앞으로 CLA에 관한 연구를 더욱 활성화시키기 위해 c9,t11-CLA 및 t10,c12-CLA 이성체 보다 생물학적인 활성이 강한 t,t-CLA 연구에 많은 관심이 필요하다. 그리고 수많은 CLA 연구를 Big-Data로 분석하여 활용할 수 있는 방법의 모색도 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	CLA가 남성성호르몬인 testosterone의 생합성에 미치는 영향은 무엇인가?	CLA가 testosterone 생합성에 미치는 영향은 먼저 adipo-cytes에서 perilipin과 hormone-sensitive lipase (HSL)를 함유한 지방구 보호 coat를 형성하고, 이들 두 protein에 hyperphosphorylation을 일으키게 하며, perilipin이 지방구로부터 방출하고 HSL은 cholesteryl ester를 free cholesterol로 전환시키는 역할을 한다[47]. Leydig 세포에서도 adipocyte에서와 동일한 기전으로 testosterone 생성을 촉진한다[47, 54]. 두 번째로 CLA는 steroidogenesis에 관련되는 효소, 17α-hydroxylase/17,20-lyase (CYP17A1)의 발현을 촉진하여 testosterone 을 합성을 증가시킨다. R2C에 CLA 처리는 testosterone 생합성이 증가함과 동시에 CYP17A1의 mRNA와 protein 함량이 증가하였다[3]. 운동을 시킨 mice에서도 CLA는 plasma의 testosterone과 CYP17A1의 mRNA와 protein이 증가하였다[3].
	CLA란 무엇인가?	CLA는 C18 지방산의 C9,C11와 C10,C12 공역이중결합 위치에 c,t; t,c; c,c; t.t 입체이성체를 포괄적으로 총칭한다. 자연에 존재하는 이성체는 c9,t11-CLA로 박테리아의 linoleate isomerase에 의해 합성되기 때문에 유제품이나 낙농제품에 함유된 CLA는 이 이성체가 90% 이상이다[13].
	유제품이나 낙농제품에 함유된 CLA에 c9, t11-CLA 이성체가 90% 이상인 이유는?	t 입체이성체를 포괄적으로 총칭한다. 자연에 존재하는 이성체는 c9,t11-CLA로 박테리아의 linoleate isomerase에 의해 합성되기 때문에 유제품이나 낙농제품에 함유된 CLA는 이 이성체가 90% 이상이다[13]. 그러나 알카리 이성화에 의해 합성되어 시판되는 CLA에는 약 90% 정도가 c9,t11- CLA와 t10,c12-CLA가 거의 동일한량 함유되어 있다[14].

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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