연세소식

[사진. 식품영양학과 김우기 교수]

 

노화가 진행되면 근육의 양과 기능이 감소할 뿐 아니라 혈당 조절 능력과 에너지 대사도 함께 저하된다. 이러한 변화는 근감소를 비롯해 다양한 노화 관련 질환의 위험을 높이는 요인으로 알려져 있다.

 

생활과학대학 식품영양학과 김우기 교수 연구팀은 검은콩과 흑미 혼합 추출물(Black Soybean and Black Rice Mixture Extract Preparation, BBME)이 노화로 저하된 근육의 대사 기능을 개선하고 세포 노화와 염증을 완화하는 데 도움이 될 수 있음을 확인했다. 연구 결과는 면역학 분야 국제 학술지 'Frontiers in Immunology'에 게재됐다.

 

검은콩과 흑미는 안토시아닌을 비롯한 다양한 생리활성 성분을 함유한 식품으로 알려져 있지만, 두 식품을 혼합한 추출물이 노화로 인한 근육 기능 저하에 미치는 영향은 충분히 밝혀지지 않았다.

 

연구팀은 검은콩과 흑미를 일정 비율로 혼합해 만든 BBME를 노령 생쥐에 12주간 투여한 뒤 체중과 근육량, 혈당 변화 등을 분석했다. 또한 근육 조직의 노화 및 염증 관련 유전자 발현을 확인하고, 쥐 유래 근육세포(L6)를 이용해 포도당 흡수와 미토콘드리아 기능 변화를 함께 분석함으로써 BBME의 효과를 종합적으로 평가했다.

 

연구 결과, BBME를 투여한 노령 생쥐는 체중에는 유의미한 변화가 없었지만 감소했던 골격근량이 일부 회복되는 경향을 보였다. 특히 고용량을 투여한 그룹에서 체중 대비 근육량 비율이 더 높게 나타났으나 통계적으로 유의한 차이는 확인되지 않았다. 연구팀은 이를 노화에 따른 근육 감소 완화 가능성을 시사하는 결과로 해석했다.

 

대사 기능에서는 보다 뚜렷한 변화가 확인됐다. 고용량 BBME를 투여한 노령 생쥐는 식후 혈당 상승이 완화됐으며, 혈당이 높게 유지되는 정도를 나타내는 AUC(곡선하면적)도 감소하는 경향을 보였다.

[(왼)고용량 BBME 투여에 따른 노화 생쥐의 포도당 내성 및 AUC 개선 효과 / (오) 고용량 BBME 투여에 따른 노화 생쥐의 공복 혈당 감소 효과]

 

공복 혈당 역시 노령 대조군보다 낮아져 포도당 항상성이 개선된 것으로 나타났다.

 

근육 조직에서는 노화와 관련된 유전자 p53과 p16, 염증을 유도하는 TNF-α의 발현이 감소한 반면, 미토콘드리아 기능을 조절하는 인자의 발현은 증가했다. 이는 BBME가 노화와 염증을 완화하고 근육세포의 에너지 대사 기능을 개선하는 데 긍정적인 영향을 미칠 수 있음을 보여준다.

 

세포 실험에서도 유사한 결과가 확인됐다. BBME는 근육세포의 포도당 흡수를 촉진했으며, 미토콘드리아 호흡과 ATP 생성도 증가시켰다. 연구팀은 이러한 결과가 BBME가 세포 수준에서도 에너지 생산과 대사 기능을 활성화할 가능성을 뒷받침한다고 설명했다.

 

이번 연구는 검은콩과 흑미 혼합 추출물이 노화에 따른 근육 기능 저하와 대사 이상에 미치는 영향을 동물과 세포 수준에서 종합적으로 분석했다는 점에서 의미가 있다. 기존 연구가 안토시아닌 등 개별 성분의 생리활성에 주목했다면, 이번 연구는 혼합 추출물 형태의 BBME가 포도당 대사를 개선하고 노화 및 염증 관련 신호를 억제하며 미토콘드리아 기능을 향상시키는 데 관여할 수 있음을 확인했다. 특히 고용량 BBME가 포도당 항상성을 개선하고 노화 관련 유전자 발현과 염증 반응을 억제한 결과는 노화로 인한 근육 기능 저하 완화 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 있다.

 

연구팀은 세포 실험에서도 BBME가 인슐린과 유사한 수준으로 포도당 흡수와 미토콘드리아 호흡을 촉진한 결과를 확인했으며, 이는 BBME의 대사 조절 가능성을 뒷받침한다고 설명했다. 다만 이번 연구는 동물과 세포를 대상으로 수행된 만큼, 사람을 대상으로 한 후속 연구를 통해 작용 기전과 효과를 보다 구체적으로 검증할 필요가 있다고 밝혔다. 또한 향후 노화에 따른 근육 기능 저하와 대사 건강 개선을 위한 식품 소재로서의 활용 가능성을 확인하는 연구를 이어갈 계획이라고 덧붙였다.

 

이번 연구는 우리 대학교 연구기금과 한국연구재단(NRF)의 지원을 받아 수행됐다.

 

 

기사 작성: 연세소식단 민지혜(식품영양학 25) 학생