차(茶)의 체중 감량 및 인간 대사 증후군 예방 효능

대사 증후군(Dysmetabolic syndrome)은 인체의 단백질, 지방, 탄수화물 등 물질의 대사 장애가 발생하는 병리적 상태로, 복합적인 대사 장애 증후군을 말합니다. 비만, 이상지질혈증, 고혈압, 고혈당, 동맥경화 등이 가장 흔한 임상 증상입니다. 비만증(Obesity)은 일정 수준 이상의 현저한 과체중과 과도한 지방층을 의미하며, 체내 지방 조직, 특히 중성지방(TG)이 과도하게 축적된 상태입니다. 고지혈증(Hyperlipidemia)은 혈청 내 총콜레스테롤(TC), 저밀도 지단백 콜레스테롤(LDL-C), 중성지방이 과도하게 높거나 고밀도 지단백 콜레스테롤(HDL-C) 수치가 과도하게 낮은 것을 특징으로 하는 질환으로, 동맥경화(Atherosclerosis)를 유발하여 관상동맥질환, 고혈압, 뇌혈관 질환의 주요 원인이 됩니다. 현재 비만은 전 세계적으로 광범위하게 유행하며 영양실조와 감염으로 인한 질병을 대체하여 인류 건강을 위협하는 주요 적이 되었고, 1999년 WHO는 공식적으로 비만을 질병으로 선언했습니다.

1. 차 기능성 성분의 지질 저하 및 체중 감량 효능

1) 폴리페놀/카테킨의 지질 저하 및 체중 감량 효과

다수의 역학, 동물 및 인체 실험에 따르면 폴리페놀과 카테킨은 지질 대사를 조절하고 혈액 내 TG, TC, LDL-C를 낮출 뿐만 아니라 간, 신장 등 다른 기관 및 조직의 지질 함량도 감소시켜 비만 및 고지혈증의 발생과 진행을 억제하고, 동맥경화, 관상동맥질환 등 심뇌혈관 질환의 발생률과 사망률을 낮추는 것으로 나타났습니다. 현재 폴리페놀과 카테킨의 지질 저하 및 체중 감량 메커니즘은 주로 다음과 같습니다: (1) 지방 합성 관련 효소 억제. 녹차 카테킨은 지방 합성 관련 여러 효소의 발현과 활성을 억제하고 콜레스테롤 합성 관련 여러 효소의 활성을 조절합니다. (2) 지방산 산화 촉진 및 체내 에너지 소비 증가. 연구에 따르면 EGCG는 에피네프린 활성, 간 및 골격근 내 β-산화를 강화하여 체내 지방 및 에너지 대사를 조절함으로써 체중 감량 및 지질 저하 효과를 나타냅니다. (3) 식욕 억제. 카테킨은 간의 지방산 산화를 강화하기 때문에 식욕 조절 효과가 있을 가능성이 있습니다. 연구에 따르면 EGCG를 투여한 실험용 쥐의 식욕이 50%~60% 감소했지만, 인체 실험에서 카테킨의 식욕 억제 효과는 매우 제한적이었습니다. (4) 영양소 흡수 억제. 시험관 내 실험 결과, 카테킨은 위장관 내 영양소 소화 관련 효소를 억제하고 장세포의 미세융모 특정 수송 인자와 복합체를 형성하여 위장관의 포도당 및 지질 흡수와 이용을 감소시키는 것으로 나타났습니다. EGCG는 지질 물질의 용해도와 형태적 크기를 감소시켜 정상적인 미셀 형성을 방해함으로써 위 리파제와 장 리파제의 활성을 억제하고 지질 물질의 분해를 억제합니다.

2) 테아플라빈의 지질 저하 및 체중 감량 효과

현대 의학 연구에 따르면 테아플라빈은 혈중 지질을 조절하고 심혈관 질환을 예방하는 효과가 있으며 독성 부작용이 없는 것으로 나타났습니다. 연구 결과, 테아플라빈(TF1, TF-3'-G, TF-3-G, TF-3,3'-DG)은 안지오텐신 I 전환 효소에 대해 현저한 억제 효과를 나타내어 혈압 강하 효과가 있는 것으로 밝혀졌습니다. 테아플라빈, 테아루비긴, 테아브라운은 고지방 식이를 섭취한 쥐의 장내 미생물총을 조절하고 비만을 억제하는 효과를 나타냈습니다. 또한 테아플라빈은 EGF receptor/PI3K/Akt/Sp-1 신호 전달 경로를 억제하여 FAS 발현을 감소시킴으로써 세포 내 지방 생성을 억제하거나, ROS 생성을 유도하여 LKB1/AMPK 경로를 활성화시킴으로써 아세틸-CoA 카르복실라제 활성과 지방산 합성효소 발현을 효과적으로 억제하고, 지방산 산화를 자극하며 지방 축적을 억제하여 지질 저하 및 체중 감량 효능을 발휘할 수 있습니다. 테아플라빈과 테아루비긴을 기반으로 한 식이 중재는 고지혈증과 고혈당증을 효과적으로 개선할 수 있습니다. 홍차 폴리페놀 추출물 중 TF-3,3'-G는 췌장 리파제 활성을 억제하여 중성지방 흡수를 감소시킴으로써 식후 고지혈증 발생을 낮춥니다.

3) 카페인의 지질 저하 및 체중 감량 효과

녹차 추출물의 체중 감량 및 지질 저하 효능은 녹차에 함유된 카페인과 관련이 있을 수 있습니다. 실험 결과, 녹차 카테킨과 카페인의 혼합물은 카페인 단독 중재보다 현저히 우수한 지질 저하 및 체중 감량 효과를 나타냈습니다. 일부 연구에서는 카페인이 함유된 녹차 카테킨과 카페인 단독 중재 실험을 비교했을 때 체중 감량 및 지질 저하 효과에 유의미한 차이가 없는 것으로 나타나기도 했습니다. 그러나 모든 연구에서 녹차 카테킨과 카페인의 혼합물은 현저한 지질 저하 및 체중 감량 효능이 있는 것으로 나타났습니다. 일부 연구에서는 카테킨과 카페인 혼합물의 지질 저하 및 체중 감량 효능이 카페인의 습관적 섭취량에 따라 달라지며, 카페인 습관적 섭취량이 일정 역치 이하일 때 카테킨과 카페인 혼합물이 현저한 지질 저하 및 체중 감량 효과를 발휘할 수 있다고 추정했습니다. 비만 인구에 대한 연구에서도 카페인 함량이 낮은 카테킨 혼합물이 무카페인 카테킨보다 비만 인구에게 더 현저한 지질 저하 및 체중 감량 효과를 나타내는 것으로 밝혀졌습니다.

2. 다양한 차종의 체중 감량 효과

1) 녹차의 지질 저하 및 체중 감량 효과

다수의 역학 조사에 따르면 음차와 혈청 내 총콜레스테롤, 지단백 콜레스테롤 함량 등은 음의 상관관계를 보이는 것으로 나타났습니다. 일본 학자들의 조사에 따르면 하루 10잔 이상의 녹차를 마시면 혈청 내 HDL-C 함량이 증가하고 LDL-C, TC, TG 수치가 감소하지만 체중에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다. 프랑스 학자들의 연구에 따르면 녹차 추출물(EGCG 25%)을 3개월간 복용한 중등도 비만 피험자의 체중이 4.5% 감소하고 허리둘레가 4.6% 감소한 것으로 나타났습니다. 내장지방형 비만 남녀 환자 240명을 대상으로 12주간 녹차 중재 실험을 진행한 결과, 녹차 중재 후 환자의 체중, 체질량지수, 체지방률, 체지방량, 허리둘레, 엉덩이둘레, 내장지방 및 피하지방 함량이 대조군에 비해 모두 유의미하게 감소했으며, 환자의 수축기 혈압과 저밀도 지단백 콜레스테롤 함량도 유의미하게 감소하여 녹차 중재가 비만 및 심혈관 질환에 현저한 치료 효과가 있는 것으로 나타났습니다. 16~60세 비만 여성 환자 100명을 대상으로 12주간 중재 실험을 진행한 결과, 녹차 중재는 LDL-C와 TG를 유의미하게 감소시키고 HDL-C를 증가시키는 것으로 나타났습니다. 건강한 남성을 대상으로 녹차가 지방 산화와 포도당 내성에 미치는 영향을 연구한 결과, 녹차 중재는 체내 지방 산화와 에너지 소비를 현저히 증가시키고 인슐린 감수성과 포도당 내성을 개선하는 것으로 나타났습니다. 이러한 연구 결과들은 카테킨이 현저한 체중 감량 및 지질 저하 효능이 있음을 시사합니다. 연구에 따르면 녹차 알코올 추출물은 SD 랫드의 지방 조직 열 발생을 현저히 증가시키고 지방 소비를 촉진하는 것으로 나타났습니다. 녹차 분말이 고당 식이를 섭취한 쥐의 체중 증가를 효과적으로 억제하고 지방 조직 함량(5%~9%)과 간 무게(11%)를 감소시킨다는 보고도 있습니다. 녹차 물 추출물은 β-아드레날린 수용체를 활성화하여 체내 열 발생을 강화하고 식품 내 지방의 소화성을 억제함으로써 쥐의 체내 지방 조직 축적을 억제하지만 체중에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다.

2) 우롱차의 지질 저하 및 체중 감량 효과

연구에 따르면 단총차(单丛茶) 추출물은 영양성 비만 생쥐의 체내 p-AMPK, p-ACC 및 CPT-1 발현을 상향 조절하여 지방산 산화를 촉진하는 동시에 지방산 합성효소의 발현을 억제하여 지방의 생합성을 감소시킴으로써 체중 감량 효과를 발휘하는 것으로 나타났습니다. 심혈관 질환 비만 환자가 우롱차를 1개월간 시음한 후, 환자 혈청 내 아디포넥틴 함량이 유의미하게 증가하고 저밀도 지단백 입자 크기가 유의미하게 증가했으며 헤모글로빈 A1c 함량이 유의미하게 감소한 반면, 대조군 환자의 지표에는 변화가 없었습니다. 식이로 인한 과체중 또는 비만 환자 108명을 대상으로 우롱차 중재 실험을 진행한 결과, 실험 후 70%의 중증 비만 환자가 1kg 이상 체중이 감소했으며, 이 중 22%의 환자는 3kg 이상 체중이 감소했습니다. 또한 66%의 비만 환자와 64%의 과체중 피험자가 실험 기간 동안 1kg 이상 체중이 감소했고 피하지방 함량은 12% 감소했습니다. 고지혈증 환자의 혈청 내 TG 및 TC 함량은 6주간 우롱차 시음 후 유의미하게 감소했습니다.

3) 홍차의 지질 저하 및 체중 감량 효과

홍차에는 테아플라빈, 테아루비긴 등 카테킨 산화 산물이 풍부하여 대사 증후군의 임상 증상을 효과적으로 개선할 수 있습니다. 연구에 따르면 홍차 추출물은 고당 식이로 인한 고지혈증 및 고콜레스테롤혈증을 현저히 개선하지만, 혈청 내 고밀도 지단백 콜레스테롤 수치에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다. 홍차(미뉴) 물 추출물은 고지혈증 랫드의 혈청 콜레스테롤과 혈청 중성지방 함량을 낮추는 데 도움이 됩니다. 기문홍차 추출물은 지방산 합성효소 활성을 현저히 억제하지만, 홍차 추출물의 억제 효과는 추출 방법 및 조건과 밀접한 관련이 있습니다. SD 랫드에게 기문홍차 추출물을 투여한 결과, 쥐의 식이 섭취량, 체중 및 혈청 중성지방 수치가 유의미하게 감소했습니다. 홍차 추출물은 고지방 사료로 유도된 인슐린 수용체 β 서브유닛, 포도당 수송체 4 및 AMPK 발현 감소를 억제하여 고지방 사료로 유도된 C57BL/6J 생쥐의 체중 증가와 지방 축적을 현저히 억제하여 체중 감량 및 지질 저하 효능을 달성했습니다. 고콜레스테롤 식이로 Wistar 랫드에게 고콜레스테롤혈증 모델을 유도한 결과, 홍차는 고콜레스테롤혈증 랫드의 혈청 및 간 지표에 현저한 개선 효과가 있는 것으로 나타났습니다. 홍차는 또한 지방산 합성효소의 발현을 억제하고 AMPK의 인산화를 활성화함으로써 과당으로 유도된 고지혈증 및 고렙틴혈증을 개선할 수 있습니다. 시험관 내 및 생체 내 실험 방법을 사용하여 식이 유도 비만에 대한 홍차 추출물의 억제 효과를 연구한 결과, 시험관 내 실험에서 홍차 추출물은 췌장 리파제에 대해 현저한 억제 효과를 나타냈으며 그 반수 억제 농도(IC50)는 15.5 mg/mL였습니다. 생체 내 실험에서는 홍차 추출물이 혈청 내 중성지방 증가를 효과적으로 억제했으며 이는 홍차 추출물 용량과 양의 상관관계를 보였고, 5% 홍차 추출물은 생쥐의 체중, 지방 조직 및 간 지방 함량을 효과적으로 감소시켰습니다.

4) 흑차의 지질 저하 및 체중 감량 효과

흑차는 미생물 발효를 거치면서 차에 고유하게 존재하는 화학 물질 조성이 변화하여 더욱 현저한 지질 저하 및 체중 감량 효능이 형성됩니다. 흑차는 생쥐의 혈당 함량을 유의미하게 낮추고, 랫드의 혈청 TC, TG, LDL-C 수치를 낮추며 HDL-C 수치를 높이고 쥐의 체중 증가를 억제할 수 있습니다. 보이차의 혈당 강하 작용은 폴리페놀, 테아브라운과 밀접한 관련이 있을 수 있으며, 혈중 지질 강하 작용은 폴리페놀, 차색소 함량의 변화와 밀접한 관련이 있을 수 있습니다. 고지방 식이로 유도된 SD 랫드에게 보이차를 투여한 결과, 보이차 중재는 지방 조직 내 지단백 리파제, 간 리파제 및 호르몬 감수성 리파제의 활성을 증가시켰고, 호르몬 감수성 리파제 유전자의 발현량을 증가시켰습니다. 이러한 결과는 보이차가 고지방 식이로 유도된 내장 지방 조직 축적과 고지혈증을 현저히 개선할 수 있음을 시사합니다. 보이차 테아브라운 TB1과 RTB는 HSL 활성을 높여 지질 대사를 촉진하는 동시에 ACC 및 FAS 활성을 억제하여 지방산 합성을 감소시킬 수 있습니다. 보이차 물 추출물을 다양한 유기 용매로 분획한 결과, 에틸 아세테이트 분획층이 현저한 혈중 지질 강하 효과를 나타냈으며, AMPK/LKB1 경로를 통해 FAS 발현과 ACC 활성화를 현저히 억제하는 것으로 나타났습니다. 저밀도 지단백 함량이 100~200 mg/dL이고 헤모글로빈 A≥6%인 자원자 10명을 대상으로 복전차(茯砖茶)의 혈중 지질 강하 효과를 연구한 결과, 복전차가 현저한 혈중 지질 강하 효능이 있는 것으로 나타났습니다. 복전차 물 추출물로 고지방 사료로 유도된 비만 랫드를 중재한 연구 결과, 복전차는 지방 합성 관련 C/EBP-α, FAS, SREBP-1c 유전자 발현을 억제하고 지방 산화 소비 관련 PPAR-α 및 CPT-1a의 유전자 발현을 강화하여 지질 저하 및 체중 감량 효과를 달성하는 것으로 나타났습니다. 복전차의 각 활성 성분은 PPARγ, PPARσ에 대해 활성화 작용을, FXR에 대해서는 억제 작용을 나타냈으며, PPARα, 3T3-L1에 대해서는 뚜렷한 작용이 나타나지 않아 복전차가 여러 경로를 통한 지질 강하 작용을 가지며 지질 강하 및 체중 감량 기능이 강함을 입증했습니다. 육보차(六堡茶) 다당류의 섭취는 고지방 식이로 인한 이상지질혈증에 대해 현저한 보호 효과를 가지며, 응고 조절 항응고 활성을 가지고 있어 고지혈증을 어느 정도 개선할 수 있습니다.

5) 다양한 차종의 지질 저하 및 체중 감량 효과 비교

차종 간에 기능성 물질의 조성 및 비율 차이가 존재하기 때문에 각 차종의 지질 저하 및 체중 감량 효과도 반드시 일정한 차이가 존재합니다. 고당 식이로 유도된 고지혈증 랫드에 대한 녹차, 우롱차, 홍차의 지질 저하 및 체중 감량 효과를 비교한 결과, 우롱차 추출물은 쥐의 식이 섭취량을 억제했고, 홍차와 우롱차 추출물은 쥐의 체중과 식이 이용률을 유의미하게 감소시켰습니다. 모든 차종은 간의 TG와 심장의 TC 함량을 유의미하게 감소시켜 정상에 가깝게 만들었지만 HDL-C에는 유의미한 영향을 미치지 않았습니다. 녹차와 우롱차 추출물이 유사한 카테킨을 함유하고 있음에도 불구하고, 녹차는 우롱차보다 더 강한 혈중 지질 강하 작용을 가질 수 있으며, 녹차의 지방 흡수에 대한 현저한 조절 작용이 그 원인 중 하나일 수 있습니다. 연구에 따르면 녹차와 홍차는 동맥경화에 대해 유사한 억제 효과를 나타내며, 저용량에서 억제율은 26%~46%, 고용량에서 억제율은 48%~63%였습니다. 녹차와 홍차의 동맥경화 억제 효과는 이들의 혈중 지질 강하, 항산화 및 항섬유소용해 3가지 효능과 유의미한 상관관계가 있었습니다. 녹차, 우롱차, 홍차, 보이차의 혈중 지질 강하 및 체중 감량 효과를 비교한 결과, 전발효 및 반발효 차인 보이차, 홍차, 우롱차가 미발효 차인 녹차보다 더 현저한 지질 저하 및 체중 감량 효능을 나타내는 것으로 나타났습니다. 고과당 식이로 유도된 랫드의 고지혈증, 고렙틴혈증에 대한 녹차, 홍차, 우롱차, 보이차의 억제 효과를 연구한 결과, 4가지 차종 모두 고과당 식이로 유도된 랫드의 혈청 내 TG 함량을 유의미하게 감소시키고 정상 수준으로 회복시켰습니다. 녹차와 보이차는 홍차보다 혈청 TG, TC, 인슐린 및 렙틴 수치를 낮추는 데 더 현저한 효과를 나타냈으며, 우롱차는 혈청 TG 및 인슐린 함량 감소에 유의미한 효과가 없었습니다. 그러나 상기 연구 결과는 모두 6대 차종, 동일 용량, 동일 실험 모델 하에서의 효능 비교에 기반한 것은 아니며, 이에 대한 연구 작업은 현재 진행 중입니다.

3. 대사 증후군 예방 차 제품 개발

현재 차와 그 추출물은 다양한 약리 기능으로 인해 의약품, 화장품, 건강기능식품 및 건강식품 생산, 특히 지질 저하 및 체중 감량 제품 개발에 널리 활용되고 있습니다. 흑차 추출물을 주원료로 한 지질 저하 및 체중 감량용 인스턴트 흑차 제품이 개발되었습니다. EGCG를 원료로 한 CB1 길항제가 발명되어 체중 감량 의약품 개발에 사용되었습니다. 또한 카페인이 함유된 슬리밍 천이 발명되어 카페인이 인체와 마찰하여 인체의 열량 소비를 증가시킴으로써 슬리밍 효과를 달성합니다.

4. 요약

차는 폴리페놀, 카테킨, 차색소, 테아닌, 카페인, 알칼로이드 등 다양한 활성 성분이 풍부하여 각 차종의 독특한 풍미 품질을 형성할 뿐만 아니라 다양한 생리 기능을 부여합니다. 그중에서도 차의 지질 저하 및 체중 감량 등 대사 증후군 개선 생리 기능이 가장 현저하며, 가장 깊이 연구된 생리 기능 중 하나이기도 합니다. 기존 연구 결과에 따르면 차의 지질 저하 및 체중 감량 주요 기전은 지방 합성 관련 효소 발현 억제, 지방산 산화 촉진, 식욕 억제, 영양소 흡수 억제 등을 포함합니다.