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문제 정의
- 본 총설에서는 먼저 모링가 잎의 영양성분에 대한 분석과 안전성에 대하여 조사하였다. 그리고 모링가 잎의 다양한 효능 중에서도 특히 질병 개선과 그 외에 항미생물 등 기타 효능들에 대해서도 조사 정리하였다. 마지막으로 모링가를 인체에 투여한 실험에서의 안전성과 질병 치료에 활용할 수 있는 가능성에 대해서도 조사 정리하였다.
- 그리고 모링가 잎의 다양한 효능 중에서도 특히 질병 개선과 그 외에 항미생물 등 기타 효능들에 대해서도 조사 정리하였다. 마지막으로 모링가를 인체에 투여한 실험에서의 안전성과 질병 치료에 활용할 수 있는 가능성에 대해서도 조사 정리하였다.
- 최근에는 이러한 모링가의 효능을 질병 치료에 사용하기 위해 다양한 실험을 진행하고 있다. 본 총설에서는 먼저 모링가 잎의 영양성분에 대한 분석과 안전성에 대하여 조사하였다. 그리고 모링가 잎의 다양한 효능 중에서도 특히 질병 개선과 그 외에 항미생물 등 기타 효능들에 대해서도 조사 정리하였다.
제안 방법
- 본 연구는 Khan 등(2003)이 제시한 순서에 따라 모링가 잎의 영양성분, 안전성, 그리고 생리활성 효능과 관련된 연구에 대하여 총설(systemic review)을 작성하였다. 1단계에서는 먼저 모링가 잎의 영양성분, 안전성과 생리활성 효능에 대한 연구의 내용과 방법들을 계획하였다. 2단계에서는 관련된 문헌들을 검색하고 조사하였다.
- 3단계에서는 조사하여 선정된 논문들을 연구적 배경을 바탕으로 제시하였다. 4단계는 본 논문을 통하여 설명하고자 했던 내용에 대하여 분석된 데이터와 자료들을 통해 객관적으로 정리하였으며, 마지막 5단계는 데이터와 자료에 대한 해석 및 유추를 바탕으로 최종적으로 결론을 지었다. 본 문헌의 검색과 결과의 정리기간은 2016년 4월 1일부터 2017년 6월 30일까지 이루어졌으며, 문헌 검색은 NCBI Pubmed(https://www.
- 반면 60일 동안 지속적으로 경구 투여했을 경우에는 반수치사량(LD50) 값이 1,585 mg/kg으로 측정되는 것을 확인하였다. 모링가 잎 물 추출물의 급성 독성은 5,000 mg/kg의 추출물을, 아급성 독성 시험은 40 mg/kg부터 1,000 mg/kg의 추출물을 랫드에 처리하면서 진행되었고, 추출물을 투여한 실험군에서 알라닌 아미노 전이효소(ALT)와 알칼리성 인산분해효소(ALP)와 같은 간 효소의 증가와 크레아틴(creatinine) 수치가 낮게 관찰되었지만 병리조직학적인 부작용은 나타나지 않았다(AsieduGyekye 등 2014). 모링가 잎의 메탄올 추출물을 8주간 랫드에게 경구 투여한 실험에서는 추출물의 양이 증가할수록 몸무게 또한 점차 증가하였으며, 200 mg/kg과 400 mg/kg의 추출물을 투여한 실험군에서 간 기능 이상과 신장 기능 이상이 발견되었다(Oyagbemi 등 2013).
- 모링가의 잎을 포함한 다양한 부분들이 이미 오래 전부터 전통적인 약제로 사용되어 왔기 때문에 그 안전성은 이미 오랜 시간에 걸쳐 어느 정도 입증되었다. 모링가 잎의 안전성을 보다 과학적으로 평가하기 위해서 다양한 실험을 통한 독성평가가 이루어졌다. 모링가 잎의 물 추출물을 사용한 독성 실험들을 보면 랫드에 추출물을 용량별로 투여했을 때 많은 양의 추출물이 투여될수록 몸무게가 감소하는 경향을 보였으나, 2,000 mg/kg의 양까지는 안전하다는 결과가 보고되었다(Adedapo 등 2009).
- 문헌 검색의 검색어로는 주 검색어로 ‘Moringaoleifera leaf’ 그리고 이와 관련하여 세부 검색어로 safety, nutritional components, antioxidative, anti-inflammation, antidiabetic, anticancer 등의 검색어를 혼용하여 검색하였다.
대상 데이터
- 문헌 검색의 검색어로는 주 검색어로 ‘Moringaoleifera leaf’ 그리고 이와 관련하여 세부 검색어로 safety, nutritional components, antioxidative, anti-inflammation, antidiabetic, anticancer 등의 검색어를 혼용하여 검색하였다. 검색논문의 발표기간은 1980년부터 최근까지로 하였으나, 최근 모링가의 생리활성에 관련하여 많은 논문들이 발표되고 있어서 2010년 이후의 최근 논문과 자료들을 정리하여 사용하였다. 총 160개 이상을 선정하여 그 중 최근 발표된 약 100여 편의 논문과 자료들을 정리하여 총설을 작성하였다.
- Tumer 등(2015)은 모링가 잎의 메탄올 추출물에서 FCPC(fast centrifugal partition chromatography)를 통해 폴리페놀과 이소티오시안산염(isothiocyanate)을 분리 정제한 뒤, 직적접인 항산화 효과와 간접적인 항산화 효과를 각각 평가하였다. 대조군으로는 십자화과 식물에 다량 함유되어 있는 설포라판(sulforaphane)이 사용되었다. 직접적인 항산화 효과를 나타내는 활성산소 흡수 능력은 폴리페놀이 많이 함유된 추출물에서 높게 나타났고, NQO1(NAD(P) H Quinone Oxidoreductase 1)의 활성을 통해 확인한 간접적인 항산화 효과는 이소티오시안산염이 많이 함유된 추출물에서 활성이 높게 나타났다.
- 4단계는 본 논문을 통하여 설명하고자 했던 내용에 대하여 분석된 데이터와 자료들을 통해 객관적으로 정리하였으며, 마지막 5단계는 데이터와 자료에 대한 해석 및 유추를 바탕으로 최종적으로 결론을 지었다. 본 문헌의 검색과 결과의 정리기간은 2016년 4월 1일부터 2017년 6월 30일까지 이루어졌으며, 문헌 검색은 NCBI Pubmed(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/)와 구글 학술 검색(scholar.google.co.kr/)을 사용하였다. 국내 논문의 경우, 구글 학술 검색 사이트와 관련 학회 홈페이지에서 검색하였다.
- 검색논문의 발표기간은 1980년부터 최근까지로 하였으나, 최근 모링가의 생리활성에 관련하여 많은 논문들이 발표되고 있어서 2010년 이후의 최근 논문과 자료들을 정리하여 사용하였다. 총 160개 이상을 선정하여 그 중 최근 발표된 약 100여 편의 논문과 자료들을 정리하여 총설을 작성하였다.
이론/모형
- 본 연구는 Khan 등(2003)이 제시한 순서에 따라 모링가 잎의 영양성분, 안전성, 그리고 생리활성 효능과 관련된 연구에 대하여 총설(systemic review)을 작성하였다. 1단계에서는 먼저 모링가 잎의 영양성분, 안전성과 생리활성 효능에 대한 연구의 내용과 방법들을 계획하였다.
성능/효과
- ACE(angiotensin converting enzyme) 및 HMG-CoA reductase 저해활성 또한 물 추출물에서 높은 활성을 보였으며, 특히 HMG-CoA reductase 저해활성의 경우, 모든 추출물에서 높은 저해활성을 나타내어 모링가 잎 추출물의 콜레스테롤 개선 효과에 대한 가능성을 확인하였다 α- Glucosidase 저해활성은 에탄올 추출물에서 가장 높은 활성을 나타내었다(Kwon & Youn 2014).
- 모링가 잎의 메탄올 추출물을 알록산으로 당뇨를 유도한 랫드에 처리한 실험에서는 몸무게는 추출물 투여군에서 감소하지 않았다. GTT(glucose tolerance test)를 수행한 결과, 모링가 추출물이 메트포르민과 비슷한 수준으로 혈당을 낮춰주는 효과를 보였고, 혈중 인슐린 분비도 증가하였다. 또한, 혈액에서의 중성지방 농도나 총 콜레스테롤 농도가 유의적으로 감소하였다.
- Panc-1 세포에 모링가 잎 추출물을 처리했을 때 sub-G1 세포의 증가가 나타났으며, p65, p-IkBα, IkBα 등의 단백질의 발현량이 감소하는 것이 관찰되었다.
- 간의 무게와 지방 함유량이 유의적으로 감소하였고, 혈중인슐린, 렙틴(leptin), 레지스틴(resistin), IL-1β, TNF-α, 콜레스테롤, 중성지방이 줄어들었다.
- 모링가 차를 투여한 실험군에서 대조군보다 호중구(neutrophil)의 생존력이 감소하고, JNK(c-Jun N-terminal Kinase)의 활성이 감소하였다. 결론적으로 모링가 잎 추출물이 다양한 염증반응에 관련되어 있는 사이토카인들의 발현을 억제하며, 통증을 감소시키는 등 여러 메커니즘을 통해 염증반응을 줄이는데 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 더 나아가, 염증과 대사성질환이 밀접한 관련이 있다는 것이 알려짐에 따라 항염증효과가 있는 모링가 잎 추출물이 대사성질환 치료에도 효과가 있을 가능성을 가늠해볼 수 있다.
- 또한, Nrf2의 단백질 및 mRNA 발현은 감소, p53, caspase-9, caspase-3/7은 활성은 증가했고, Smac/ DIABLO의 발현과 PARP-1의 절단이 증가했다. 결론적으로 모링가 잎 추출물이 산화적 스트레스와 DNA 파편화를 증가시키고, 세포 사멸을 촉진하여 항 증식 효과를 보이는 것을 확인하였다(Tiloke 등 2013). 끓는 물에서 추출한 모링가 잎 추출물은 췌장 세포인 Panc-1 세포에서도 증식 억제효과를 보였다.
- 추출물 투여군에서 성욕이 증가하였으며, 정자의 수도 증가하였다. 결론적으로 모링가는 성행동을 증가시켰고, 남성의 성질환을 조절하도록 도와주면서 결과적으로 모링가의 잎이나 씨앗의 추출물이 정력제로 활용될 수 있음을 시사했다.
- 글리코겐 합성 효소의 활성과 글리코겐의 양이 증가하였고, 혈중 포도당의 흡수 또한 증가하는 것을 확인하였다(Olayaki 등 2015). 고지방식이로 비만이 유도된 마우스에게 모링가 잎 물 추출물을 투여한 실험에서 추출물 투여군은 몸무게가 감소하고 4주, 8주, 12주에 GTT를 통해 혈당을 측정하였고, 12주에 추출물 투여군은 메트포르민투여군과 비슷하게 혈중 포도당이 감소하는 것을 확인하였다. 간의 무게와 지방 함유량이 유의적으로 감소하였고, 혈중인슐린, 렙틴(leptin), 레지스틴(resistin), IL-1β, TNF-α, 콜레스테롤, 중성지방이 줄어들었다.
- 모링가는 마우스와 랫드 등을 이용한 동물실험을 통해 안전성을 확인하였고, 이후에 인간의 다양한 집단에서 임상 효능에 대한 연구가 진행되었다. 그 결과, 모링가는 인체 내에서 여러 질병을 치료하는 잠재력을 보였고, 질병의 증상을 완화시키는 것을 확인하였다. 특히 제2형 당뇨병을 가지고 있는 사람에서 고혈당증(hyperglycemia)이나 이상지질혈증(dyslipidemia)을 치료하거나 그 증상을 완화시키는 데 효과가 있는 것으로 보고되었다.
- 그에 따라 TNF-α, IL-6, 그리고 IL-8의 발현이 감소하였고, NF-kB p65 신호전달에 관여하는 RelA 유전자의 발현도 억제되었다.
- DPPH 라디칼 소거능 역시 잎에서 가장 높았고, 농도 비례적인 반응을 보였다. 다른 부위의 DPPH 라디칼 소거능을 통해 총 폴리페놀의 함량이 항산화 활성에 더 중요한 역할을 하는 것을 알 수 있었다. 위의 내용을 종합해 보면 모링가 잎은 추출 용매의 종류와 실험 방법에 따라 항산화 효과의 정도가 다르게 나타났지만 대조군과 비교해 보았을 때, 모링가 잎 추출물이 뛰어난항산화 효과를 가지고 있는 것을 볼 수 있다.
- 모링가의 잎과 씨앗으로부터 분리한 화합물에는 루테인(lutein), 시토스테롤(sitosterol),quercetin-3-O-glucoside, 4-(-D-glucopyranosyl- 1→4-α-L-rhamnopyranosyloxy)-benzyl isothiocyanate 등이 있었고, 이 화합물들은 암세포에 대해 선택적으로 세포 독성을 나타내면서 세포사 활성을 보였다(Maiyo 등 2016). 다양한 연구 결과를 통해 모링가 잎에서 추출한 물질이 세포 내의 다양한 인자들의 발현을 촉진시키거나 억제함으로써 세포의 성장을 억제하고 분열을 막음으로써 세포 독성을 나타내고, 결과적으로 세포사멸에 관여하는 인자들의 발현을 촉진하여 세포를 파괴하는 효과가 있는 것이 증명되었다. 최근에는 추출물에 존재하는 성분을 분석하여 어떤 성분이 항암 효과를 나타내는지에 대한 연구가 이루어지고 있으며, 최적의 항암 효과를 나타내는 추출 조건과 성분 분리에 대한 연구도 함께 활발히 이루어지고 있다.
- 모링가 씨앗 추출물을 늙은 랫드에 처리했을 때, 대동맥(aorta)과 장간막동맥에서 카르바콜(carbachol)에 의존적인 완화효과가 관찰되었다. 대동맥에서 내피의 NO 합성효소의 활성과 Akt-신호전달이 증가하였고 caveolin-1을 억제하고, L-arginine의 생체이용률이 증가하는 것을 확인하였다. 그리고 장간막 동맥에서는 내피 기능이 개선되었으며, NO 합성효소의 발현과 순환하는 NO의 양도 줄어들었다(Randriamboavonjy 등 2016b).
- Singh 등(2014)은 모링가 잎의 에탄올 추출물을 사염화탄소(CCl4)로 간 독성을 유도한 랫드에 처리한 실험에서 SGOT(serum glutamic oxaloacetic transaminase), SGPT(serum glutamic pyruvic transaminase), GGT(gamma glutamyl transpeptidase), LDH(lactate dehydrogenase), ALP(alkaline phosphatase), ACP(acid phosphatase)와 같은 다양한 혈청 효소들이 정상 수준으로 회복되면서 간 보호 효과를 확인하였다. 또한 간에 있는 SOD, CAT, GSH, GR(glutathione reductase), 그리고 GPx(glutathioneperoxidase)와 같은 항산화 효과를 나타내는 효소의 양이 증가하면서 항산화 효과도 확인하였다. STZ로 간 독성을 유도한 위스타 랫드에 250 mg/kg의 모링가 잎의 메탄올 추출물을 42일 동안 투여한 결과, 대조군에 비하여 투여군의 혈청에서 간 독성을 나타내는 효소들과 지질대사관련 지표들의 개선이 있었으며, 항산화 효과와 함께 염증관련 지표들의 감소를 통한 항 염증 효과를 보여 주었다(Elizabeth 등 2017).
- 모링가 잎의 아세톤 추출물과 물 추출물의 각각 항산화 효과를 비교한 실험에서 총 플라보노이드, 프라보놀, 총 폴리페놀, 프로안토시아니딘(proanthocyanidin)의 함량이 아세톤 추출물에서 더 높게 나타났다. 또한, DPPH, ABTS, NO(nitric oxide) 라디칼 소거능 실험은 BHT와 플라보노이드 중 하나인 루틴(rutin)을 대조군으로 사용하여 진행되었고, 물 추출물 보다 아세톤 추출물에서 라디칼 소거 활성이 더 높게 나타났다. 항산화 효과가 있는 SOD(superoxide dismutase), CAT(catalase), GSH(glutathione)의 활성이 모링가 잎 추출물에 의해 증가하였고, 지질 과산화는 감소하는 것을 확인하였다(Moyo 등 2012).
- 모링가 잎을 끓는 물에서 추출한 후 A549 세포에 처리했을 때 ROS가 급격히 증가하고, 동시에 ROS를 제거해 주는 효소인 세포 내 GSH가감소하는 것을 확인하였다. 또한, Nrf2의 단백질 및 mRNA 발현은 감소, p53, caspase-9, caspase-3/7은 활성은 증가했고, Smac/ DIABLO의 발현과 PARP-1의 절단이 증가했다. 결론적으로 모링가 잎 추출물이 산화적 스트레스와 DNA 파편화를 증가시키고, 세포 사멸을 촉진하여 항 증식 효과를 보이는 것을 확인하였다(Tiloke 등 2013).
- 위의 실험들을 종합해 보았을 때 모링가 잎은 인체 내에서 항 고지혈증, 항 이상지질혈증, 그리고 항산화 효과 등을 나타내었고, 천식의 치료에도 효과가 있었으며, 임신한 여성에게 투여했을 때 신생아와 여성의 장내 미생물에 긍정적인 영향이 있었다. 또한, 골절 치료제로서의 가능성도 보여주었고, 요로 감염증에도 효과를 보였다. 이처럼 인체에 모링가가 투여되었을 때 안전성이 충분히 입증되었고 다양한 질병 치료에도 활용될 수 있음을 보여주었다.
- 또한, 모링가 잎의 열수 및 에탄올 추출물을 활용한 실험에서 DPPH 소거능과 SOD 유사 활성이 에탄올 추출물에서 높게 나타나 항산화 능력이 있음을 보여주었으며, α-glucosidase 저해활성도 에탄올 추출물에서 높게 나타났다.
- 또한, 물 추출물에서 DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl)와 ABTS(2,2’ azino-bis-3-hydroxyltoluene) 라디칼 소거능이 양성대조군으로 사용된 BHT(butylated hydroxyltoluene)와 비교하였을 때 비슷한 경향을 보였고, 에탄올 추출물, 메탄올 추출물과 비교하였을 때는 더 높게 나타났다.
- GTT(glucose tolerance test)를 수행한 결과, 모링가 추출물이 메트포르민과 비슷한 수준으로 혈당을 낮춰주는 효과를 보였고, 혈중 인슐린 분비도 증가하였다. 또한, 혈액에서의 중성지방 농도나 총 콜레스테롤 농도가 유의적으로 감소하였다. 글리코겐 합성 효소의 활성과 글리코겐의 양이 증가하였고, 혈중 포도당의 흡수 또한 증가하는 것을 확인하였다(Olayaki 등 2015).
- 그러나 지금까지 연구된 보고에 의하면 대부분의 심장보호 기능은 잎이 아닌 씨앗추출물에 있는 것으로 나타났다. 모링가 씨앗 추출물을 자연발생 고혈압 랫드(spontaneously hypertensive rat)에 처리했을 때 야간 심박수(nocturnal heart rate)가 감소되었고, 심장 확장기 기능(cardiac diastolic function)이 개선되었다. 그리고 좌심실에 있는 섬유증(fibrosis)도 감소하였다.
- 다른 연구에서 모링가 잎 에탄올 추출물을 백혈병 세포인 K562 세포에 처리해 주었을 때 세포 증식이 억제되었고 WT1(Wilms’ tumor 1), 단백질이 감소되었다(Semsri 등 2016). 모링가 잎 메탄올 추출물을 각각 HepG2, Caco-2, MCF-7 세포주와 사람의 섬유아세포에 처리한 실험에서 항 증식 효과를 보였고, 정상세포에서는 세포독성이 없었으나, 암세포에서는 세포 독성 효과를 통한항 증식 효과를 보였다. 이는 모링가 추출물이 암세포에 대해서 특이적인 작용이 가능하다는 것을 보여주었다(SuphachaiC 2014).
- 위의 다양한 당뇨 실험 모델을 통해 모링가 잎의 항당뇨 효과가 입증되었다. 모링가 잎 추출물을 투여한 집단에서 대체로 체중이 감소하였으며, 혈액 포도당 수치가 개선되었으며 총 콜레스테롤, 중성 지방, LDL 콜레스테롤 등이 정상수치로 회복되는 것을 확인할 수 있었다. 추가적으로 간에 지방이 덜 쌓여서 무게가 줄고, 췌장에서는 랑게르한스 섬의 재생을 관찰할 수 있었다.
- 모링가 잎에 있는 페놀 추출물들(gallic acid, chlorogenicacid, quercetin, kaempferol)이 랫드의 음경 조직에서 발기부전과 산화적 스트레스에 관련된 주요 효소들의 기능을 억제하는 것을 확인하였다. 안지오텐신전환효소(angiotensin- converting enzyme)의 억제, 아르기나아제(arginase), 그리고 Fe2+ 로 유도된 말론디알데히드 생산, 라디칼 소거 활성 그리고 Fe2+ 소거 능력은 모링가 잎 추출물이 발기 부전 치료에 활용될 수 있는 기전으로 제시되었다(Oboh 등 2015).
- 부작용을 줄이기 위해 천연물질을 이용한 항암제 개발 필요성이 제고되고 있으며, 새로운 항암제개발 연구의 일환으로 모링가의 항암 효과에 대한 많은 연구가 진행되었다. 모링가 잎을 4℃ 물에서 추출 후 사람 폐암 세포인 A549 세포에 처리한 실험에서 sub-G1 population이 증가하였으며, 세포 사멸 관련 인자인 caspase-3의 발현이 억제되고 절단된 caspase-3의 양은 증가하였다. 세포 사멸을 방해하는 인자인 NF-kB와 Akt, p-IkB, p-Erk들과 암유전자의 종류인 베타카테닌(beta-catenin), cyclin D1의 발현이 억제되었다.
- 또한, 유도만능줄기세포(induced pluripotent stem cell)의 발현을 유도하는 인자들인 Sox, Oct4, Klf4, c-Myc를 억제하여 항암 효과를 나타내었다(Jung IL 2014). 모링가 잎을 끓는 물에서 추출한 후 A549 세포에 처리했을 때 ROS가 급격히 증가하고, 동시에 ROS를 제거해 주는 효소인 세포 내 GSH가감소하는 것을 확인하였다. 또한, Nrf2의 단백질 및 mRNA 발현은 감소, p53, caspase-9, caspase-3/7은 활성은 증가했고, Smac/ DIABLO의 발현과 PARP-1의 절단이 증가했다.
- 따라서 질병의 유발을 막기 위해 산화 스트레스를 억제하는 항산화 기작이 강조되고 있으며, 모링가에도 항산화 물질이 풍부하다는 것이 알려져서 많은 연구가 진행되었다. 모링가 잎을 물, 에탄올 그리고 메탄올 등 세 가지의 용매로 각각 추출했을 때, 다른 용매에 비해 물 추출물에서 총 폴리페놀(polyphenol)과 총 플라보노이드 함량이 가장 높았다. 또한, 물 추출물에서 DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl)와 ABTS(2,2’ azino-bis-3-hydroxyltoluene) 라디칼 소거능이 양성대조군으로 사용된 BHT(butylated hydroxyltoluene)와 비교하였을 때 비슷한 경향을 보였고, 에탄올 추출물, 메탄올 추출물과 비교하였을 때는 더 높게 나타났다.
- 모링가의 잎을 포함하여 모링가의 다른 부분인 씨앗, 꼬투리, 뿌리, 나무껍질 등에서 다양한 효과들이 연구 및 보고되고 있다. 모링가 잎을 활용한 여러 실험이 진행되면서 효능이 증명되었고, 특히 동물 실험을 통해 모링가 사용에 대한 안전성 역시 높이 평가되었다. 또한, 인체에 투여했을 때의 효과와 안전성도 확보된 상황이다.
- 모링가 잎의 물 추출물을 알록산(alloxan)으로 당뇨를 유발한 암컷 알비노 랫드에게 투여한 후 항당뇨 효과를 확인한 실험에서 모링가 추출물 투여군에서 몸무게의 증가를 확인하였다. 하지만 모링가 추출물을 투여했을 때, 공복 혈당수치, 중성지방 무게, 콜레스테롤, 말론디알데히드의 양이 감소하였으며, 간에서 피루브산 카복시화효소(pyruvate carboxylase),지방산 합성 효소가 정상수치로 돌아온 것을 확인하였다.
- ACE(angiotensin converting enzyme) 및 HMG-CoA reductase 저해활성 또한 물 추출물에서 높은 활성을 보였으며, 특히 HMG-CoA reductase 저해활성의 경우, 모든 추출물에서 높은 저해활성을 나타내어 모링가 잎 추출물의 콜레스테롤 개선 효과에 대한 가능성을 확인하였다 α- Glucosidase 저해활성은 에탄올 추출물에서 가장 높은 활성을 나타내었다(Kwon & Youn 2014). 모링가 잎의 아세톤 추출물과 물 추출물의 각각 항산화 효과를 비교한 실험에서 총 플라보노이드, 프라보놀, 총 폴리페놀, 프로안토시아니딘(proanthocyanidin)의 함량이 아세톤 추출물에서 더 높게 나타났다. 또한, DPPH, ABTS, NO(nitric oxide) 라디칼 소거능 실험은 BHT와 플라보노이드 중 하나인 루틴(rutin)을 대조군으로 사용하여 진행되었고, 물 추출물 보다 아세톤 추출물에서 라디칼 소거 활성이 더 높게 나타났다.
- 현대인들에게 대사성 질환은 중요한 문제로 대두되고 있으며, 치료를 위한 연구가 끊임없이 진행되고 있다(Mottillo 등 2010; Kaur J 2014). 모링가 잎의 에탄놀과 n-부탄놀로 추출물 혹은 메트포르민(metformin)을 스위스 알비노 랫드에 STZ로 당뇨를 유도한 뒤 14일 동안 투여하였을 때 혈중 포도당과 지질 그리고 간의 효소와 신장의 기능이 개선된 것을 확인하였다. 그리고 파괴된 랑게르한스 섬이 재생되는 것을 보여 주었다(Toma 등 2015).
- 카라기난으로 발 부종을 유발한 위스터 알비노 랫드에 모링가 잎의 메탄올 추출물을 복강주사하여 항염증 반응이 일어나는지 확인하였을 때, 50 mg/kg으로 처리했을 때보다 100 mg/kg과 200 mg/kg으로 처리했을 때 더 높은 진통효과를 보였다(Adedapo 등 2015). 모링가 잎의 에탄올 추출물을 카라기난을 이용하여 발 부종을 유발한 랫드에 처리했을 때, 발의 부종의 부피를 급격히 감소시키는 효과를 확인하였고, 400 mg/kg의 양으로 처리하였을 때보다 200 mg/kg로 처리했을 때, 발의 부종을 억제하는 효과가 더 뛰어난 것으로 나타났다. 그리고 현재 사용되고 있는 이부프로펜(Ibuprofen) 보다도 더 뛰어난 항염증 효과를 나타내며, 발 부종을 제거하는 효과가 있음을 확인하였다(Singh 등 2012; Bhuvaneshwari등 2013).
- Mcknight 등(2014)은 모링가 잎을 이용하여 만든 차를 LPS나 도사먼지(swine confinement dust)로 급성 폐 염증을 일으킨 마우스에게 투여하여 항염증 반응을 확인하였다. 모링가 차를 투여한 실험군에서 대조군보다 호중구(neutrophil)의 생존력이 감소하고, JNK(c-Jun N-terminal Kinase)의 활성이 감소하였다. 결론적으로 모링가 잎 추출물이 다양한 염증반응에 관련되어 있는 사이토카인들의 발현을 억제하며, 통증을 감소시키는 등 여러 메커니즘을 통해 염증반응을 줄이는데 효과가 있는 것으로 밝혀졌다.
- 모링가의 영양성분은 잎을 포함하여 씨앗, 뿌리, 줄기 등 모든 부분이 다른 식물과 비교했을 때 더 뛰어난 것으로 확인되었다. 특별히 모링가 잎에는 필수적인 영양성분을 다량 함유되어 있는 것으로 보고되었는데, 비타민, 무기염류, 아미노산, 베타카로틴(beta-carotene), 오메가3 지방산, 오메가6 지방산, 람노오스(rhamnose), 그리고 항산화 물질과 항염증 물질이 있는 것으로 밝혀졌다(Goyal 등 2007; Amaglo 등 2010; Kasolo 등 2010; Moyo 등 2011; Teixeira 등 2014).
- 이는 모링가 추출물이 암세포에 대해서 특이적인 작용이 가능하다는 것을 보여주었다(SuphachaiC 2014). 모링가의 잎 에탄올 추출물을 유방암 세포주인 MDA-MB-231 세포와 직장암 세포주인 HCT-8 세포에 처리한 실험에서 세포생존과 세포의 콜로니 형성이 모두 감소하였고, 세포 사멸 형태를 띄는 세포의 수가 크게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. GC-MS 분석을 통해 eugenol, isopropylisothiocynate, D-allose, hexadeconoic acid ethyl ester와 같은 여러 항암 물질들이 발견되었고, 이것들은 모두 긴 사슬의 탄화수소를 가지고 있으며, 당 부분과 방향고리를 가지고 있는 것으로 밝혀졌다(Al-Asmari 등 2015).
- Awodele 등(2012)은 모링가 잎 물 추출물을 마우스에 1회만 투여했을 경우에 경구투여로는 6,400 mg/kg, 그리고 복강주사 투여 시에는 1,500mg/kg의 양까지 안전하다는 결과를 보고하였다. 반면 60일 동안 지속적으로 경구 투여했을 경우에는 반수치사량(LD50) 값이 1,585 mg/kg으로 측정되는 것을 확인하였다. 모링가 잎 물 추출물의 급성 독성은 5,000 mg/kg의 추출물을, 아급성 독성 시험은 40 mg/kg부터 1,000 mg/kg의 추출물을 랫드에 처리하면서 진행되었고, 추출물을 투여한 실험군에서 알라닌 아미노 전이효소(ALT)와 알칼리성 인산분해효소(ALP)와 같은 간 효소의 증가와 크레아틴(creatinine) 수치가 낮게 관찰되었지만 병리조직학적인 부작용은 나타나지 않았다(AsieduGyekye 등 2014).
- 모링가 잎을 4℃ 물에서 추출 후 사람 폐암 세포인 A549 세포에 처리한 실험에서 sub-G1 population이 증가하였으며, 세포 사멸 관련 인자인 caspase-3의 발현이 억제되고 절단된 caspase-3의 양은 증가하였다. 세포 사멸을 방해하는 인자인 NF-kB와 Akt, p-IkB, p-Erk들과 암유전자의 종류인 베타카테닌(beta-catenin), cyclin D1의 발현이 억제되었다. 또한, 유도만능줄기세포(induced pluripotent stem cell)의 발현을 유도하는 인자들인 Sox, Oct4, Klf4, c-Myc를 억제하여 항암 효과를 나타내었다(Jung IL 2014).
- 기존 항암제의 문제는 항암제가 정상세포와 암세포를 구분하지 못하고, 모두 공격하는 비 특이적인 세포 독성작용으로 인해 생기는 부작용이다. 실험을 통해 모링가 추출물은 정상세포에 세포 독성을 나타내는 정도는 미미한데 반해, 암세포에는 더욱더 강력하게 선택적으로 작용하는 것이 확인되면서 부작용을 최소화할 수 있는 항암제의 개발에 모링가 잎 추출물의 역할이 기대되고 있다.
- STZ로 간 독성을 유도한 위스타 랫드에 250 mg/kg의 모링가 잎의 메탄올 추출물을 42일 동안 투여한 결과, 대조군에 비하여 투여군의 혈청에서 간 독성을 나타내는 효소들과 지질대사관련 지표들의 개선이 있었으며, 항산화 효과와 함께 염증관련 지표들의 감소를 통한 항 염증 효과를 보여 주었다(Elizabeth 등 2017). 아세트아미노펜(acetaminophen)으로 신장 독성을 유도한 마우스 모델에 모링가 잎의 물 추출물을 투여하였을 때 혈청 크레아틴, 요소, MDA를 낮춰주고, SOD, CAT, GPx는 증가하였다. 또한, 신장에서 염증 반응을 일으키는 사이토카인의 발현을 줄여주었고, 염증 반응을 억제하는 사이토카인의 발현은 증가하면서 신장 독성의 개선을 보여주었다(Karthivashan 등 2016).
- 다른 부위의 DPPH 라디칼 소거능을 통해 총 폴리페놀의 함량이 항산화 활성에 더 중요한 역할을 하는 것을 알 수 있었다. 위의 내용을 종합해 보면 모링가 잎은 추출 용매의 종류와 실험 방법에 따라 항산화 효과의 정도가 다르게 나타났지만 대조군과 비교해 보았을 때, 모링가 잎 추출물이 뛰어난항산화 효과를 가지고 있는 것을 볼 수 있다. 뿐만 아니라, 모링가의 씨앗, 뿌리, 줄기 등 거의 모든 부분에서 강한 항산화 효과가 보고되었고(Shih 등 2011), 또한 모링가 잎의 항산화 효과로 인해 ROS가 제거되면서 다양한 질병 개선 치료에도 활용될 것으로 전망된다.
- 모링가 잎의 에탄올 추출물을 마우스에게 처리했을 경우, LD50은 6,400 mg/kg으로 나타났다(Bakre 등 2013). 위의 다양한 독성 평가 실험을 통해 알아본 결과, 모링가 잎의 다양한 추출물들은 통상적으로 사용하는 정도에서는 충분한 안전성이 확인되었으며, 현재까지 사람에게서 모링가의 부작용이 나타난 사례가 없을 정도로 인체 내에서는 안전성이 충분히 확보되었다. 따라서 모링가 잎은 향후 기능성 식품 및 그 원료로서 측면에서 그 가치가 부각되고 있다.
- 현재까지 인체에서 모링가의 부작용은 보고되지 않았다. 위의 실험들을 종합해 보았을 때 모링가 잎은 인체 내에서 항 고지혈증, 항 이상지질혈증, 그리고 항산화 효과 등을 나타내었고, 천식의 치료에도 효과가 있었으며, 임신한 여성에게 투여했을 때 신생아와 여성의 장내 미생물에 긍정적인 영향이 있었다. 또한, 골절 치료제로서의 가능성도 보여주었고, 요로 감염증에도 효과를 보였다.
- 이 실험에서 염증 반응 관련 인자들인 iNOS, IL-1β, NO, 그리고 TNFβ의 유전자 발현 수준과 생산이 급격히 감소하였다.
- 그리고 장간막 동맥에서는 내피 기능이 개선되었으며, NO 합성효소의 발현과 순환하는 NO의 양도 줄어들었다(Randriamboavonjy 등 2016b). 이러한 결과는 모링가 씨앗이 심장 구조와 기능을 개선하며, 노화로부터 오는 혈관 기능 장애로부터 보호하는 효과가 있음을 보여주었다.
- 또한, 골절 치료제로서의 가능성도 보여주었고, 요로 감염증에도 효과를 보였다. 이처럼 인체에 모링가가 투여되었을 때 안전성이 충분히 입증되었고 다양한 질병 치료에도 활용될 수 있음을 보여주었다.
- 대조군으로는 십자화과 식물에 다량 함유되어 있는 설포라판(sulforaphane)이 사용되었다. 직접적인 항산화 효과를 나타내는 활성산소 흡수 능력은 폴리페놀이 많이 함유된 추출물에서 높게 나타났고, NQO1(NAD(P) H Quinone Oxidoreductase 1)의 활성을 통해 확인한 간접적인 항산화 효과는 이소티오시안산염이 많이 함유된 추출물에서 활성이 높게 나타났다. 또한, 모링가 잎의 열수 및 에탄올 추출물을 활용한 실험에서 DPPH 소거능과 SOD 유사 활성이 에탄올 추출물에서 높게 나타나 항산화 능력이 있음을 보여주었으며, α-glucosidase 저해활성도 에탄올 추출물에서 높게 나타났다.
- Lee 등(2016)은 모링가의 국가별, 부위별 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량 그리고 각각의 항산화 활성을 보는 연구를 진행하였다. 총 폴리페놀과 총 플라보노이드의 함량은 잎에서 가장 높은 것을 확인하였고, 국가별 차이는 잎에서만 존재하였다. DPPH 라디칼 소거능 역시 잎에서 가장 높았고, 농도 비례적인 반응을 보였다.
- Kumari DJ (2010)가 진행한 다른 실험에서 제2형 당뇨를 가진 사람들에게 모링가 잎 가루를 투여했을 때 공복시 혈당과 식후의 혈당이 모두 감소하는 것으로 보고되었다. 추가적으로 총 콜레스테롤량과 중성 지방 그리고 저밀도 지단백질(low density lipoprotein: LDL) 모두가 감소하는 것을 확인하였다. Nambiar등(2010)도 제2형 당뇨를 가진 사람에서 모링가의 항 이상 지질혈증 효과를 보기 위해 실험을 진행하였는데, 모링가 투여군의 혈장에서 총 콜레스테롤의 양이 조금 감소하였고, 비 고밀도 지단백질(non-high density lipoprotein, non-HDL)의 양도 감소하였다.
- 간의 무게와 지방 함유량이 유의적으로 감소하였고, 혈중인슐린, 렙틴(leptin), 레지스틴(resistin), IL-1β, TNF-α, 콜레스테롤, 중성지방이 줄어들었다. 추가적으로, 인슐린 신호전달에 관여하는 단백질들의 발현이 증가하였고, 염증반응을 일으키는 사이토카인들의 발현량이 간과 회장 그리고 지방조직에서 모두 감소하였다. 간에서 포도당 신생과정에 필요한 효소의 단백질 발현이 감소하여 포도당의 생산이 줄어드는 것을 확인하였고, 지방 합성 효소의 유전자 발현이 감소하여 지방이 쌓이는 것을 억제하는 것을 확인하였다(Waterman 등 2015).
- Jaiswal 등(2009)은 모링가 잎의 물 추출물을 STZ(streptozotocin)로 당뇨가 유도된 수컷 알비노 위스터 랫드에 투여하였다. 추출물 투여군에서 공복 혈당수치가 대조군에 비하여유의적으로 낮아졌지만, 헤모글로빈 수치와 총 단백질 양 그리고 몸무게가 추출물 투여군에서 증가하는 경향을 보였다. 다른 실험에서도 당화혈색소 수치(HbA1c)가 유의적으로 감소하는 경향을 관찰할 수 있었으나, 몸무게는 추출물 투여군에서 더 많이 증가하는 것을 확인하였다(Gupta 등 2013).
- Zade 등(2013)은 모링가 씨앗의 물 추출물 또한 생식 능력 개선 효과를 수컷 알비노 랫드에 투여하면서 확인하였다. 추출물 투여군에서 성욕이 증가하였으며, 정자의 수도 증가하였다. 결론적으로 모링가는 성행동을 증가시켰고, 남성의 성질환을 조절하도록 도와주면서 결과적으로 모링가의 잎이나 씨앗의 추출물이 정력제로 활용될 수 있음을 시사했다.
후속연구
- 추가적으로 간에 지방이 덜 쌓여서 무게가 줄고, 췌장에서는 랑게르한스 섬의 재생을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과들을 통하여 모링가 잎 추출물을 활용한 당뇨병 치료와 개선의 효과가 기대된다.
- 모링가의 잎에 들어있는 아미노산 성분으로는 알라닌(alanine)이 가장 많은 양을 차지하고 있으며, 다음으로 타이로신(tyrosine), 글루탐산(glutamicacid) 순으로 많은 비율을 차지한다(Table 3). 이러한 모링가 잎의 다양한 영양성분들이 영양 보충의 목적으로 활용되고 있을 뿐만 아니라, 다양한 질병의 예방과 치료에도 활용될 수 있는 가능성을 보여준다.
- 특정한 성분을 추출할 수 있는 적합한 용매의 종류와 비율, 온도 등에 대한 연구를 통해 가장 효과적인 추출을 위해 노력하고 있다. 추후의 진행될 연구를 통해 모링가를 균형 잡힌 영양분을 제공하는 목적으로 활용할 수 있고, 다양한 질병 치료제의 개발을 통한 환자의 치료와 더 나아가, 산업적인 측면에서도 효과적으로 활용할 것으로 기대되고 있다.
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