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니코틴아마이드

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목차

1. 개요

니코틴아마이드는 니아신 결핍으로 인한 펠라그라 치료, 여드름 치료, 피부암 위험 감소 등 다양한 의학적 용도로 사용되는 물질이다. 피부 미용에도 활용되며, 화장품 성분으로 미백 및 주름 개선 효과를 나타낸다. 니코틴아마이드는 조효소인 NADH/NAD+와 NADPH/NADP+의 구성 성분으로, 생명체 내 산화 환원 반응에 중요한 역할을 한다. 식품을 통해서도 섭취 가능하며, 부작용은 드물지만 과다 섭취 시 간 손상을 일으킬 수 있다.

2. 의학적 용도

니코틴아마이드는 니아신 결핍으로 인해 발생하는 펠라그라 치료에 사용된다.[5] 여드름 치료에도 사용되는데, 항염증 작용을 통해 효과를 나타낸다.[17]

니코틴아마이드는 시험관 내에서 인간 각질 세포의 세라마이드 생합성을 증가시키고, 생체 내에서는 표피 투과 장벽을 개선한다.[18] 2% 농도의 국소 니코틴아마이드를 2주 및 4주 동안 사용했을 때 피지 분비율을 감소시키는 효과가 나타났다.[19] 니코틴아마이드는 ''여드름균(Cutibacterium acnes)''에 의한 톨 유사 수용체 2 활성화를 억제하여 염증성 인터류킨-8 생성을 감소시킨다.[20]

고위험군 환자에서 니코틴아마이드 복용은 흑색종을 제외한 피부암의 위험을 감소시키는 것으로 나타났다.[21] 수포성 유천포창, 건선 등 여러 피부 질환에 대한 연구도 진행되었다.[40][41]

니코틴아마이드는 여드름, 주사비, 자가면역 수포성 질환, 노화 피부 및 아토피 피부염 치료에 잠재적인 역할을 할 수 있다는 증거가 있다.[3] 니코틴아마이드는 방사선 또는 화학 요법으로 유도된 DNA 가닥 절단의 재결합에 관련된 효소인 폴리(ADP-리보스) 중합효소(PARP-1)를 억제한다.[42] ARCON(가속 방사선 요법, 카보겐 흡입 및 니코틴아마이드)은 암 연구에 사용되었다.[43]

2. 1. 니아신 결핍

니코틴아마이드는 니아신 결핍으로 인해 발생하는 펠라그라의 치료에 사용된다.[5]

2. 2. 여드름

니코틴아마이드 크림은 항염증 작용을 통해 여드름 치료에 사용된다.[17]

니코틴아마이드는 시험관 내 인간 각질 세포에서 세라마이드 생합성을 증가시키고 생체 내 표피 투과 장벽을 개선한다.[18] 2% 국소 니코틴아마이드를 2주 및 4주 동안 사용한 결과 피지 분비율 감소에 효과적인 것으로 나타났다.[19] 니코틴아마이드는 ''여드름균(Cutibacterium acnes)''에 의한 톨 유사 수용체 2의 활성화를 억제하여 궁극적으로 염증성 인터류킨-8 생성을 감소시키는 것으로 나타났다.[20]

보통 여드름에 대해, 2017년의 리뷰에서 다음과 같은 결과가 발견되었다.[52]

연구 대상결과
80명의 피험자항생제 에리스로마이신과 동등한 병변 감소 효과, 피지 감소 효과[53]
76명의 중등도 여드름 환자클린다마이신과 동등한 유효성[54]
백인과 일본인 총 50명 (무작위 대조 시험)일본인에게서는 피지 배설 속도 억제, 백인에게서는 피지 분비량 억제[55]
중등도 여드름 환자클린다마이신에 니코틴아미드를 추가해도 클린다마이신 단독 사용과 차이 없음[56]



또한, 같은 해의 다른 리뷰에서는 니코틴아미드는 지성 피부에, 클린다마이신은 그렇지 않은 경우에 더 효과적이었다는 결과가 발견되었다.[57][58] 또한 니코틴산아미드와 인지질을 사용한 연구가 있었다.[59]

2. 3. 피부암

니코틴아마이드 복용은 고위험군 환자에서 흑색종을 제외한 피부암의 위험을 감소시키는 것으로 나타났다.[21]

2. 4. 기타 피부 질환

수포성 유천포창, 건선 등 여러 피부 질환에 대한 연구가 진행되었다.[40][41]

니코틴아마이드가 여드름, 주사비, 자가면역 수포성 질환, 노화 피부 및 아토피 피부염 치료에 잠재적인 역할을 할 수 있다는 증거가 있다.[3] 니코틴아마이드는 방사선 또는 화학 요법으로 유도된 DNA 가닥 절단의 재결합에 관련된 효소인 폴리(ADP-리보스) 중합효소(PARP-1)를 억제한다.[42] ARCON(가속 방사선 요법, 카보겐 흡입 및 니코틴아마이드)은 암 연구에 사용되었다.[43]

3. 부작용

니코틴아마이드는 부작용이 거의 없다.[11][7] 일반적인 용량은 임신 중에도 안전하다.[8] 3g/일 이상의 매우 높은 용량에서는 급성 간 독성이 적어도 한 건의 사례에서 기록되었다.[11] 성인이 니코틴아미드를 하루에 3g 이상 섭취하면, 간 손상을 일으킬 수 있다.[51]

4. 화학적 특성

니코틴아마이드는 피리딘 고리에 1차 아미드기가 ''메타'' 위치에 부착된 구조를 가지며, 니코틴산의 아미드이다.[11] 방향족 화합물로서, 친전자성 치환 반응과 두 작용기 변환을 겪는다. ''유기합성''에 보고된 반응의 예로는, ''N''-옥사이드를 거치는 2단계 과정을 통해 2-클로로니코티노니트릴을 제조하는 것이 있다.[22][23]



니코티노니트릴과 오산화 인의 반응[24], 3-아미노피리딘과 브롬, 수산화 나트륨으로 ''in situ''에서 제조된 차아염소산 나트륨 용액과의 반응을 통해서도 제조된다.[25]

NAD+는 니코틴아마이드 부분구조를 포함한다 (빨간색으로 강조).

4. 1. 산업적 생산

니코틴니트릴의 가수분해는 니트릴 수화 효소에 의해 촉매되며, 이는 ''로도코쿠스 로도크로우스'' J1에서 유래한다.[26][27][28] 이 효소는 아미드가 니코틴산으로 추가 가수분해되는 것을 피할 수 있으므로 더욱 선택적인 합성을 가능하게 한다.[30][31] 이렇게 생산된 니코틴아마이드는 연간 3500ton이 동물 사료로 사용된다.[29] 니코틴아마이드는 니코틴산으로부터도 만들 수 있다. ''울만 공업화학 백과사전''에 따르면, 2014년에 전 세계적으로 31000ton의 니코틴아마이드가 판매되었다.[16]

5. 생화학적 역할

조효소 니코틴아마이드 아데닌 디뉴클레오티드(NADH/NAD+)의 구성 성분인 니코틴아마이드는 생명체에 매우 중요합니다.[32] 세포 내에서 니코틴아마이드는 NAD+와 니코틴아마이드 아데닌 디뉴클레오티드 인산(NADP+)에 통합됩니다. NAD+와 NADP+는 광범위한 효소적 산화 환원 반응의 조효소이며, 특히 해당과정, 시트르산 회로, 전자 전달계에서 중요한 역할을 합니다.[32] 인체가 니코틴아마이드를 섭취하면, 일련의 반응을 거쳐 NAD로 전환된 후, NADP+를 형성하기 위한 변환을 거치게 됩니다. 이러한 NAD+ 생성 방식을 재활용 경로라고 합니다. 하지만 인체는 니코틴아마이드 섭취 없이 아미노산 트립토판과 니아신으로부터 NAD+를 생성할 수 있습니다.[33]

분자 NAD+의 활성 니코틴아마이드 그룹은 많은 대사 경로에서 산화 반응을 거칩니다.


NAD+는 영양소와 세포의 에너지 통화인 아데노신 삼인산(ATP) 사이의 에너지 상호 변환을 매개하는 전자 전달체 역할을 합니다. 산화 환원 반응에서 조효소의 활성 부분은 니코틴아마이드입니다. NAD+에서 방향족 니코틴아마이드 고리의 질소는 아데닌 디뉴클레오티드와 공유 결합합니다. 질소에 대한 형식 전하는 방향족 고리의 다른 탄소 원자의 공유 전자에 의해 안정화됩니다. 수소화물 원자가 NADH를 형성하기 위해 NAD+에 추가되면 분자는 방향족성을 잃어 상당한 안정성을 잃습니다. 이 더 높은 에너지 생성물은 나중에 수소화물을 방출하여 에너지를 방출하며, 전자 전달계의 경우 아데노신 삼인산을 형성하는 데 도움을 줍니다.[34]

NADH 1몰이 산화되면 158.2kJ의 에너지가 방출됩니다.[34]

NADH 및 NAD+ 구조에서 매우 중요한 부분이며, 여기서 산화된 NAD+ 형태의 ''N''-치환 방향족 고리는 수소화물 공격을 받아 NADH를 형성하기 위해 환원됩니다.[32] NADPH/NADP+ 구조는 동일한 고리를 가지며 유사한 생화학 반응에 관여한다.

세포에서 니아신은 NAD와 NADP로부터 통합되는데, 니코틴아마이드와 니코틴산의 경로는 매우 유사합니다. NAD+와 NADP+는 효소적 산화 환원 반응에서 널리 사용되는 조효소입니다.[50]

6. 식품 공급원

니코틴아마이드는 육류, 생선, 견과류, 버섯을 비롯해 일부 채소에도 소량 함유되어 있다.[35] 곡물 및 기타 식품에 흔히 첨가된다. 많은 종합 비타민에는 20~30mg의 비타민 B3가 포함되어 있으며, 더 높은 복용량으로도 섭취할 수 있다.[36]

7. 화장품 및 미용

대한민국에서는 미백, 주름 개선 기능성 화장품 원료로 승인되어 사용되고 있다. 니코틴아마이드는 멜라노솜 전이를 35% - 68% 억제하여 색소 침착을 감소시킨다.[62] 30명의 건강한 여성을 대상으로 한 무작위 대조 시험에서는 주름을 감소시켰으며,[60] 50명을 대상으로 한 시험에서는 주름, 색소 침착, 황색을 감소시키고 탄력을 향상시켰다.[61]

2018년 리뷰에 따르면, 무작위 대조 시험에서 겨드랑이 색소 침착에 대해 니코틴아마이드는 24%, 데소니드(스테로이드 외용제)는 30%, 위약은 6%의 개선 효과를 보였다.[64] 또 다른 무작위 대조 시험에서는 트라넥삼산과 니코틴아마이드를 배합한 크림을 사용하여 42명의 한국인 여성의 얼굴에 있는 불규칙한 색소 침착을 감소시켰다.[65]

참조

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