피로 개선 및 운동 능력 향상 기능성 원료 헛개나무과병추출분말(2)

한국을 비롯한 동아시아 지역에서 자라는 헛개나무는 전통적으로 숙취와 간 기능 개선을 위해 이용되어왔습니다. 헛개나무추출물에는 헛개나무의 주요 성분인 이소플라본, 실리마린, 플라보노이드 등의 항산화 성분이 포함되어 있는데, 이 성분들이 산화적 스트레스를 줄이고, 피로회복에 도움을 주는 것으로 알려져 있습니다.  또한 헛개나무는 간을 보호하고 간의 해독작용을 돕는 효과가 있어, 간을 통한 체내 독소 제거를 통해 피로감을 감소시키는데 기여 할 수 있습니다. 

 

피로 개선 및 운동능력 향상

최근에는 헛개나무과병추출분말이 스트레스로인한 피로 개선 및 운동능력 향상에 효과가 있다는 연구들이 발표되며 "알코올성 손상으로부터 간을 보호하는데 도움을 줄 수 있음" 이후 개별 인정형 기능성 원료로서의 기능성이 추가되었습니다. 

 

트래드밀 운동 실험

헛개나무과병추출분말의 신체활동, 특히 운동능력 향상에 미치는 영향을 조사하기 위해 40마리의 랫드를 정상대조군, 음성 대조군, 과병추출분말 투여군(100mg, 200mg/kg)의 4개의 군으로 구분하였습니다. 이후 트래드밀(러닝머신)운동을 수행하고 혈액 및 조직의 생화확적 검사를 수행하여 운동능력과 관련된 바이오 마커들을 평가하였습니다.  정상 대조군은 트래드밀 운동을 진행하지 않았고, 과병추출분말은 10일 동안 하루에 1회 트래드밀 운동 전에 경구 투여 하였습니다.  5회 운동 후 혈액 생화학 분석 결과, 아스파르트산염 아미노전달효소(AST), 젖산염 탈수소효소(LDH), 크레아틴 포스포키나아제(CK) 활성과 혈 중 젖산염 농도가 운동을 하지 않은 정상 대조군과 비교해 유의적으로 증가한 것을 확인 할  수 있었습니다. 반면에 헛개나무 과병추출분말을 투여하고 강제 운동을 진행한 경우, 관련 바이오 마커들의 농도가 유의적으로 감소하였습니다.  이상의 결과는 헛개나무과병 추출분말이 신체적 자극( 트래드밀 운동)에 의한 조직의 손상과 피로 현상에 직, 간접적 지표인 CK활성 증가 및 증가된 혈중 AST 활성을 감소시키고, 혈 중 LDH 활성을 감소시킴으로써 혈 중 젖산염 농도를 감소키며, 운동에 의한 피로감으로부터 빠른 피로 회복을 유도하고 운동수행 능력을 증가시킬 수 있음을 시사합니다. 

 

강제유영 운동실험

수컷 마우스에 헛개나무추출물(100mg/kg, 200mg/kg)을 경구 투여 하면서 강제 유영 운동을 실시한 후 피로회복 여부를 판단하기 위한 지표로 혈액 생화학 및 조직병리학적 검사, 스트레스 호르몬 및 항산화 활성 검사를 실시하였습니다. 그 결과 조직 내 항산화 효소 SOD 활성은 200 mg/kg 용량의 헛개나무 투여군에서 음성 대조군과 비교하여 약 1.6배 증가하였고, 조직 내 thiobarbituric acid reactive substances (TBARS)는 음성 대조군과 비교해 유의적으로 감소하였습니다.  과도한 운동 시 산소 소비량이 증가함에 따라 세포내  superoxide radical이 빠르게 증가하는데, SOD와 catalse 등 항산화 효소에 의해 제거되지 못한 superoxide radical은 직, 간접적인 산화적 손상을 일으켜 세포막 손상반응의 결과물인 TBARS가 증가하게 됩니다. 따라서 헛개나무추출물 투여군에서 SOD 활성이 증가되어 superoxide radical을 억제함에 따라 조직 내 TBARS 상승이 억제 된것으로 설명할  수 있습니다. 혈액 내 스트레스 호르몬 분석에서 헛개나무추출물 투여군의 혈 중 cortisol은 음성 대조군과 비교하여 유의적으로 감소하였으며, 혈 중 총 콜레스테롤 및 중성지방은 음성 대조군과 비교하여 감소되는 경향을 나타냈습니다. 이는 강제 수영 운동 시에 cortisol이 분비되어 혈 중 총콜레스테롤 및 중성지방이 상승하게 되는데, 헛개나무추출물 투여로 인하여 스트레스 호르몬인 cortisol의 분비가 감소하여 총콜레스테롤 및 중성지방의 상승이 둔화된 것으로 설명 할 수 있습니다.  즉,  마우스에 대한 피로 회복 시험에서 시험 물질인 헛개나무과병추출분말은 스트레스 호르몬의 분비를 감소 시키고, 산화적 손상으로 부터 조직을 보호하며, 피로 회복을 촉진 시키는 효과가 있는 것으로 판단 할 수 있습니다.  또한 마우스에 대한 운동 능력 향상 효능 시험에서도 대조군과 비교하여 최대 수영시간을 약 3.7배 증가 시켰는데, 이는 헛개나무추출물에 의해 항산화 효소의 활성이 증가되어, 운동 시 발생하는 산화적 조직 손상을 억제 시킴으로써 최대 운동시간을 연장시키는 효과가 있는 것으로 설명할 수 있습니다. 

 

참고자료

• Na CS, Yoon SY, Kim JB, Noh HJ, Um NN, Jeong HS, Dong MS. (2012) Development of Anti-fatigue health functional food from Hovenia Dulcis extract. Korea Forest Service.
• Na CS, Kim HK, Kim JB, Roh HJ, Noh HJ, Na DS, Dong MS, Hong CY. (2013). The effects of Hovenia dulcis Fruit hot water extracts on anti-fatigue and improvement of the exercise performance in SD Rats. The Pharmaceutical Society Of Korea 57(5):348~356.