건강기능식품학 - - 약학대학서민덕 2012 년 12 월 03 일
1. 면역기능조절 면역기능조절의의미 - 면역기능조절이란환경오염물질, 의약품의부작용, 질병 및노화로인하여유발되는생체의비정상적인면역기 능의변화를조정하여정상으로회복시키거나, 이러한변화를경감시키는작용을의미함
면역기능조절의분류 (1) 면역억제 (immunosuppression) : 바람직하지않게증가된면역반응을억제시키는조절작용 -동종장기이식후숙주의거부반응 -외부물질에대해불리하게반응하여초래되는알레르기반응 -( 변형된 ) 자기항원에대한반응 (2) 면역증강 (immunostimulation) : 면역결핍질환, 바이러스감염, 영양실조, 종양, 신질환, 노화등으로인하여감소된면역반응을증가시키는조절작용 -최근, 천연물질로부터생체방어능력을증강시키는물질을발굴하려는연구가활발히진행되고있다.
면역계생체의면역계는각종이물질및병원체의침입에대항하는숙주의장기, 면역관련세포, 각종인자등으로구성되어있는매우복잡한계통이며, 생체내의다른계통과서로복잡하게상호작용을하고있다. (1) 면역에관여하는장기 (2) 면역에관여하는세포
면역계 (1) 면역에관여하는장기 1 중추임파조직 ( 제 1차면역장기 ) 흉선 (thymus) : T 세포형성기관, 전 T 세포에서 T 세포로의분화와증식을유도 : 흉선의임파구형성능력은신생아기에가장강하고나이가들어감에따라감퇴 : 환경오염물질이나스트레스등으로인하여급격히감소될수있음 골수 (bone marrow) : 조혈조직 ( 적혈구를만드는기관 ) 이며, 전신의뼈에존재 : 혈류속에존재하는모든세포및그전구세포가존재 : 대부분의적혈구와백혈구가만들어짐 : T 세포와 B 세포의전구세포공급 : B 세포의분화, 성숙
면역계 (1) 면역에관여하는장기 2 말초임파조직 ( 제 2차면역장기 ) 비장 (spleen) : 태생 5주무렵에위의옆쪽에서형성되는임파조직 : 비장세포는임파구, 대식세포, 백혈구등으로이루어져있음 : 마우스의비장세포구성 T 세포약 35%, B 세포약 40%, 백혈구와대식세포약 25% 임파절 (lymph node) : 임파구를주체로하고마크로파지, 수지상세포등을포함 : 생체내에널리분포되어있음
면역계 (2) 면역에관여하는세포 임파구 T 세포, B 세포 망내계세포 - 대식세포 골수계세포 - 과립구
면역계 (2) 면역에관여하는세포 1 임파구 (lymphoid cells) T 세포 (T cell) : 혈액, 임파절, 비장에존재 : 세포성면역반응 (1. 지연성과민반응, 2. 세균, 바이러스감염에대한저항, 3. 장기이식의거부반응, 4. 종양에대한면역반응 ) 에관여 : B 세포나대식세포등에의해진행되는면역반응을조절 : 보조 T 세포 다른임파구의활성화를촉진하며각종세포활성물질을생성 B 세포 (B cell) : 혈액, 골수및비장, 임파절등의임파조직에분포 : 체액성면역반응 ( 항원에대해우리몸이반응 ) 에관여 : 세포표면에면역글로브린 (Ig) 이있으며, 항체를생산, 분비함
면역계 (2) 면역에관여하는세포 2 망내계 (reticuloendothelial system, RES) 세포 : 생체내에미생물, 색소나입자등이물질이침입되었을때그것을탐식할수있는식세포계의총칭 (= 대식세포계, 단핵식세포계 ) 대식세포 (macrophage) : 임파구에항원을제시하는역할 : 세포성면역반응에서 T 세포의생성물인림포카인 (lymphokine, IL) 에의하여강하게활성화됨 : 임파구의성장과기능에영향을미치는 soluble factor의분비
면역계 (2) 면역에관여하는세포 3 골수계세포 (myeloid system) 과립구 (granulocyte) : 호중구 (neutrophilis) : 호산구 (eosinophil) : 호염기구 (basophil)
면역반응 : 사람을비롯한동물의생체방어체계, 자기자신과외부로부터침입해오는각종물질을구별해내어외부물질을배제하는복잡한생물학적현상 (1) 비특이적면역 (nonspecific immunity) : 몸의표면을보호하는생화학적, 물리적장벽 ( 피부, 기도의섬모, 위액등 ), 체액성인자, 세포성인자등이포함 (2) 특이적면역 (specific immunity) : 특이성 (specificity) 과기억능력 (memory) 이있음 : 특정한항원에대해서특정한임파구가작용, 동일한항원이다음에들어오면반응이증폭됨 (ex. 예방접종 ) : 체액성면역반응 (B 세포관여 ) 항체가생성되어혈액과체액으로분비되어, 세균독소등의항원과결합하여독성을중화 : 세포성면역반응 (T 세포관여 ) 세포내에서증식하는세균, 바이러스등은 T 세포가세포성면역반응을통해제거
2. 면역기능이상의위해요인 (1) 면역억제또는면역결핍 - 면역반응이감소된병적상태 - 유전적, 선천적, 후천적으로면역반응의특이적, 비특이적인요소에의해나타남 - 면역억제를초래하는화학물질 : benzene, bisphenol A ( 폴리카보네이트나에폭시수지같은플라스틱제조의원료로사용 ), 중금속 - 영양실조, 술, 대마초등의약물남용, 종양, 노화등도면역결핍의주원인
(2) 과민성과알레르기 - 어떤종류의이물질은면역계를비정상적으로항진시켜알레르기를일으킬수있음 - 식품의성분, 플라스틱합성에서사용되는 TMA, TDI, 백금류, 화장품등 (3) 자가면역반응 (autoimmune reaction) - 개체자신의조직, 세포또는그분비물의성분들이개체자신에대해서항원성을나타내는자기항원이되며, 그 receptor 에대한항체인자가항체가생성될수있다. - 자가항체와자가항원의상호작용으로조직손상이일어나면자가면역반응이라고함 - 자가면역질환 : 류마티성관절염, 혈청병, 용혈성빈혈, 혈소판감소증등 -Hydrazin, procainamide 등약물, 농약, 수은등이원인
3. 면역기능조절관련효능평가방법 (1) 면역관련장기무게및세포수측정 - 어떤요인에노출된다음에면역장기무게와면역관련세포수가과소또는과대증식하는경우가발생 - 면역관련장기 ( 비장, 흉선, 임파절 ) 무게를측정하여체중에대한비율로나타냄 - 면역관련세포인비장세포수, 흉선세포수, 비자세포중 T 세포와 B 세포의비율을측정 (2) 세포성면역반응 - T 임파구증식능력측정 - 혼합임파구반응에의한증식능력측정 - 비장세포의사이토카인 ( 신체의방어체계를제어하고자극하는신호물질 ) 생성능력측정
(3) 체액성면역반응 - B 임파구증식능력측정 - 항체용혈반생성세포수측정 ( 용혈현상을일으켜생성되는용혈반수를세어비장세포수당항체를분비하는 B 세포수를산출 ) - 혈청내의항원특이항체측정 (4) 대식세포의활성화측정 (5) 자연살해세포의활성능력측정
4. 식약청인증건강기능식품 고시형건강기능식품 인삼제품 홍삼제품 알로에겔함유제품 키토산 / 키토산올리고당제품 알콕시글리세롤함유상어간유제품 개별인정형건강기능식품 표고버섯균사체 AHCC HemoHIM 당귀혼합추출물 게란티바이오 -Ge 효모 금사상황버섯 L- 글루타민
고시형건강기능식품 (1) 인삼제품 인삼 : 뿌리를자연강장제등으로널리사용 : 인삼의원형을유지하는 1 차가공방법에따라수삼, 홍삼, 백삼, 당삼및봉밀상등으로구분 : 고려인삼의주요성분으로진세노사이드의사포닌이 30 여종알려져있음 : 사포닌성분, 정유성분, polyacetylene 계성분, 페놀계성분, 다당류등 면역기능조절작용 : 인삼엑기스, 사포닌, 다당류등이용혈반생성세포수증가, 임파구증식증가, 항체생성증가등의작용을한다고알려짐 : 저하된면역기능이인삼의투여로회복되는연구결과 : 특이적, 비특이적면역반응모두항진시킴
고시형건강기능식품 (1) 인삼제품 면역기능조절작용 ( 계속 ) : 인플루엔자백신과인삼엑기스를동시에투여시감기환자발생수가줄어듬 : 방사선치료를받고있는비인두암환자에게인삼다당류를투여한결과, 면역관련세포수가증가되었음 부작용 : 인삼은비교적부작용이적은것으로알려져있으나, 과량이나저녁에복용하면두통, 불면, 혈압상승, 설사, 피부발진등이있을수있고, 투여를중지하면소실됨
고시형건강기능식품 (2) 홍삼제품 홍삼 : 6 년동안재배한수삼을증기로쪄서익혀수분함량이약 12.5 ~ 13.5% 가되도록건조시킨것 ( 수삼은보통 75%) : 제조과정중, 인삼성분을분해시키는효소가불활성화되고매우단단한형태로가공되어안정성이매우높아짐 : 가열및가수분해에의해순수진세노사이드로부터이성체화및분해산물등화학적변화가일어남 면역기능조절작용 : HIV 감염자에서 AIDS 치료제와홍삼을병용투여한결과면역능이증가하였음 : 위암환자들에게수술후홍삼엑기스를투여한결과, 항암제로인한면역억제현상을회복시킬수있는효과가보고됨 부작용 : 상용복용량장기복용시에도부작용알려지지않음
고시형건강기능식품 (3) 알로에겔함유제품 알로에 : 약 500 여종이알려져있고, 6~8 종이약용으로사용됨 : 국내에서는알로에베라, 알레에아보레센스, 알로에사포나리아등 3 종이사용되고있음 : 알로에의유효성분중인체에중요한영향을미치는것은젤리질과황색수액층의안트론계와크로멘계성분으로구분할수있음 면역기능조절작용 : 생체의정상적인면역력을증강시키고비정상적인면역기능을정상화시키는면역기능조절작용 : 면역기능억제마우스에알로에추출물투여시, 세포성면역기능회복 : 방사선으로감소된백혈구수는알로에경구투여로인해정상으로회복
고시형건강기능식품 (3) 알로에겔함유제품 면역기능조절작용 ( 계속 ) : UV-B 조사시감소되는면역세포수가알로에처치시그감소가현저히낮아졌으며, UV-B 로발생되는피부암도저지시킬수있음 부작용및주의사항 : 복통, 오심, 구토, 설사가있을수있으며, 체질에따라알레르기를유발할수도있음 : 월경중인여성이나혈우병이있는남성이사용하면과다출혈의위험이있음 : 임신또는수유중인여성은복용불가
고시형건강기능식품 (4) 키토산 / 키토산올리고당제품 키토산및키토산올리고당 : 키틴은갑각류 ( 게, 새우등 ) 의껍질, 연체류 ( 오징어 ) 의뼈, 곤충 ( 개미, 메뚜기 ) 의외피등의구성성분, 아세틸글루코사민이 5,000 개이상결합된고분자물질 : 키토산은키틴을탈아세틸화하여만든것 ( 글루코사민 ) - 생체내흡수율은낮다 ( 섭취시체내에서약 40% 정도흡수 ) : 키토산올리고당은키토산을효소로가수분해하여만듦 - 수용성이며체내흡수율및생리활성이높음 면역기능조절작용 : 생체의정상적인면역력을증강시키고비정상적인면역기능을정상화시키는면역기능조절작용및면역증강작용으로인한종양억제작용도알려지고있음 : 다양한실험동물모델에서키토산의면역기능조절작용에대한연구결과가많이보고되고있음
고시형건강기능식품 (4) 키토산 / 키토산올리고당제품 부작용및주의사항 : 장기복용하면영양소흡수장애 ( 골다공증, 성장장애유발가능 ) 가올수도있음 : 경미하고일시적이나오심, 변비및설사현상 : 갑각류알레르기가있는사람은사용불가 : 키토산가수분해효소가많은야채 ( 양배추등 ) 주스와함께섭취하면키토산의체내흡수율을높일수있음
고시형건강기능식품 (5) 알콕시글리세롤함유상어간유제품 알콕시글리세롤 : 상어간유에서채취 : 인체의초유과모유, 비장, 골수에극미량으로존재함 : 상어에는알콕시글리세롤이보통동물의 1,000 배정도함유 : 백혈구, 적혈구, 혈소판의생성등조혈작용에필요한성분 면역기능조절작용 : 면역계를활성화하고함암치료와방사선치료로인한부작용 ( 백혈구와혈소판감소증 ) 이감소되었다는연구결과가보고됨 부작용및주의사항 : 오심, 소화불량, 설사등경미한소화관장애가유발될수있음
개별인정형건강기능식품 (1) 표고버섯균사체 AHCC : 표고버섯균사체배양액을다양한효소를처리한후건조하여만들고, 지표성분인 α-glucan 은 20~37% 로표준화함 : 동물실험에서세균의감염에대한저항력과면역관련지표가개선됨이확인되었지만, 인체시험을통하여확인되지는않음 (2) HemoHIM 당귀혼합추출물 : 당귀등혼합추출물은당귀뿌리, 천궁뿌리, 백작약뿌리를동량을넣고정제수를첨가하여중탕한후, 여과, 농축한원료를이용하여만듦 : 동물시험에서면역기능개선확인 : 임산부, 수유중인여성, 월경불산, 출혈성질환이있는여성의경우, 의사와상담후섭취 : 6 세미만소아는섭취금지
개별인정형건강기능식품 (3) 게란티바이오 -Ge 효모 : 효모를종균배양한후, 무기게르마늄을넣고배양하여만듦 ( 지표성분은게르마늄 ) : 동물시험에서항체형성능과면역글로불린이증가 (4) 금사상황버섯 : 3~4 년생건조상황버섯을분쇄하여 110 C 에서 96~100 시간정도물로추출하여만듦 ( 지표성분은 β-glucan) : 동물실험으로면역기능개선확인
개별인정형건강기능식품 (5) L- 글루타민 : 액상포도당등을발효시켜만들고, L- 글루타민 98.5~101.5% 로표준화한다. : 과도한운동을지속하면면역기능이저하되어감염에취약한상태로된다는보고. 이는 L- 글루타민이감소되기때문이라고추정되고있음 : 항암제, 항경련제의효과를경감시킬우려가있음 : MSG 에민감한사람, 신장및간질환이있는환자는섭취를주의. 임산부, 수유부는의사의처방없이섭취삼가야 (6) FK-23 : FK-23 (Enterococcus faecalis) 을미생물정제후, 열수처리, 분말, 건조하여만듦 ( 지표성분은 FK-23 사균체와 Cis- 박센산 ) : 동물모델에서는면역기능개선이확인되었지만, 인체적용시험을통하여확인되지않음