한국생명공학연구원(생명硏, 원장 박영훈) 산업바이오소재연구센터 정태숙 박사는 농촌진흥청(청장 민승규)이 바이오그린21사업의 일환으로 추진하고 있는 “농산자원을 이용한 대사증후군 예방, 치료용 기능성 소재 개발” 연구에서 동물실험 및 인체시험을 통해 콩잎추출물이 비만, 동맥경화 및 당뇨의 예방 효능을 지니고 있음을 밝혀 콩잎으로부터 식·의약 소재 개발 및 실용화에 성공했다고 밝혔다.

연구팀은 콩잎 및 이로부터 분리한 생리활성물질의 대사증후군(비만, 고지혈증, 동맥경화, 당뇨를 포함하여) 예방 또는 치료용 조성물에 관한 국내외 특허출원을 완료하고, (주)인섹트바이오텍(대표: 조영진)에 기술이전을 통해 관련제품인 ‘콩잎미인’을 개발하였다. 또한 콩잎에서 새로운 항당뇨 물질을 분리하여 식품화학 분야 국제저명학술지(Food Chemistry 11월 29일 온라인판, 공동교신저자: 경상대 박기훈, 생명연 정태숙)에 게재하고, 연이어 콩잎의 항동맥경화 효능에 대한 논문도 같은 논문에 투고하였다.

실험동물인 생쥐(마우스)에 10주간 지방함량이 높은 사료와 함께 파종 후 각각 56일 및 112일에 수확한 콩잎 주정추출물을 경구 투여(1일 체중kg 당 50 mg)한 시험군은 비만대조군에 비해 9.7～12.1% 체중 증가를 억제하였고, 혈액내 중성지방(triglyceride)은 15～16% 감소하였다. 또한 옥수수기름(corn oil)을 섭취시켜 지방 흡수를 유도하였을 때, 콩잎 주정추출물(체중kg 당 500 mg)을 함께 투여한 경우 대조군에 비해 혈중 중성지방 농도가 2시간 뒤에는 17.4∼22.9% 낮았으며, 4시간 뒤에도 24.1∼31.9% 통계적으로 유의하게 낮았다. 따라서 콩잎 주정추출물이 지방 흡수를 억제하는 기능을 갖는다는 것을 알 수 있다.

소규모 인체시험(협동연구책임자: 경북대 최명숙)을 통해 과체중 대상자들(준건강인, 86명)에게 10주간 복용된 콩잎 주정추출물과 양성대조군인 Garcinia cambogia(비만 예방 기능성 인정원료) 추출물을 시험 전·후 비교 시 위약군(전분을 투여한 placebo군 또는 대조군)에 비해 체지방률과 내장지방량이 통계적으로 유의하게 감소하였다. 또한 좋은 콜레스테롤인 혈장 HDL-콜레스테롤 농도도 콩잎 주정추출물군에서 통계적으로 유의하게 증가되어 혈행 개선 및 동맥경화 예방 효과가 있는 것으로 시사되었다.

또한, 동맥경화모델동물(LDLR-/- mouse)을 미국에서 수입하여 12주간의 실험 결과, 콩잎 주정추출물 투여군(사료 중 1% 함량무게)은 대동맥 내의 병변(lesion) 축적 및 동맥경화 유발의 주요 인자인 대식세포의 침착이 현저하게 감소하였고, 간조직 및 간세포내 지방축적도 현저하게 감소하였다. 따라서 동맥경화 예방과 함께 지방간 예방 효과도 있는 것으로 나타났다.

인체시험 및 여러 동물실험 결과로부터 콩잎 주정추출물이 지방조직에서 지방의 합성 및 분해과정을 긍정적으로 조절하고 지방 흡수를 억제하며, 다양한 자극에 의해 일어날 수 있는 염증자극물질의 생성과 혈관 내 대식세포의 유입에 관여하는 물질의 발현을 억제함으로써 비만 및 동맥경화를 예방할 수 있음을 과학적인 방법을 통해 처음으로 증명하였다.

또한, 본 연구를 통해 밝혀낸 중요한 사실은 콩잎의 수확 시기에 따라 콩잎이 함유한 생리활성물질이 현저하게 다르다는 것이다. 식물체는 특정한 식물이 함유하는 생리활성물질들이 그 부위(잎, 줄기, 뿌리, 종실 등)에 따라 함유량이 다르다는 것은 잘 알려져 있다. 그러나 수확 시기에 따라 콩잎의 함유물질이 현저하게 다르다는 사실은 아직 밝혀낸 바 없다. 콩에 비해 콩잎은 이소플라본의 함량은 현저하게 낮으나, 보다 다양한 폴리페놀 화합물을 함유하고 있다. 또한 쌈용으로 많이 사용하는 어린 콩잎은 이소플라본과 캠페롤(kaempferol)류 화합물을 많이 함유하는 반면에, 테로카판(pterocarpan)류 화합물은 어란 잎에는 존재하지 않다가 생식성장 이후부터 그 함량이 현저하게 증가하여 장아찌용으로 많이 사용하는 성숙한 콩잎은 다양한 테로카판류 화합물을 함유한다는 사실을 알았으며, 경상대 박기훈 교수팀에서 신물질도 분리하였다. 이에 따라 56일 또는 112일에 수확한 콩잎은 모두 비만 예방 효능을 나타내었으나, 비만과 관련된 유전자 수준에서의 작용기전은 달랐다. 또한 지금까지 콩 또는 콩잎이 함유하는 이소플라본 및 캠페롤류 화합물의 항암, 항동맥경화, 항염증 효능에 대한 보고는 많았으나, 테로카판류 화합물의 생리활성에 대한 보고는 극히 일부였는데, 본 연구팀에서 항당뇨, 항산화, 항동맥경화 효능이 있음을 밝혀냈다.

우리나라도 고 에너지 식생활과 안락한 생활 습관으로 인한 에너지 대사의 불균형으로 인해 고지혈증, 비만, 당뇨, 동맥경화 등 대사증후군 발병률의 상승과 이로 인한 사망률이 급격히 증가하고 있다. 또한 비만 환자에서 동맥경화 및 암 유병율 증가, 동맥경화와 암의 연관성에 대한 학술 논문이 급증하고 있다. 이에 오랫동안 식품으로 섭취해 오면서 안전성이 보장된 반면, 그 효용 가치가 상대적으로 낮았던 콩잎을 이용한 비만, 동맥경화, 당뇨 등 대사증후군의 예방용 고부가가치의 건강보조식품, 건강기능식품 및 치료용 천연물신약의 개발 가능성이 매우 높으며, 특히 수확시기, 재배조건, 콩 품종 등을 달리하여 맞춤형 기능성 식·의약 소재로 활용하여 다양한 제품을 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구과제는 한국생명공학연구원(주관연구책임자: 정태숙), 경상대학교(협동연구책임자: 박기훈), 경북대학교(협동연구책임자: 최명숙), (주)인섹트바이오텍(협동연구책임자: 신동하)이 공동으로 참여하였다.