레스베라트롤

1. 개요

레스베라트롤은 1940년 헬리보어의 뿌리에서 처음 분리된 스틸베노이드의 일종으로, 포도 껍질, 땅콩, 코코아 등에 존재하는 식물성 화합물이다. 항생 물질인 피토알렉신의 일종으로, 식물이 병원균에 감염되거나 물리적 손상을 입었을 때 생성된다. 붉은 포도주에 함유되어 심혈관계 질환에 좋다는 연구 결과가 나오면서 널리 알려졌다. 레스베라트롤은 다양한 질병에 대한 잠재적 치료 효과를 연구했지만, 인간의 건강에 대한 뚜렷한 증거는 부족하다. 섭취 시 메스꺼움, 복통, 설사 등의 부작용이 나타날 수 있다.

2. 자연계 존재 형태

레스베라트롤은 피토알렉신의 일종으로, 병원균 감염, 절단, 압착, 자외선 노출 등 물리적 손상을 입었을 때 많은 식물에서 생성되는 화합물이다. 레스베라트롤을 합성하는 식물에는 호장근, 소나무(유럽 소나무, 미국 흰소나무 포함), 포도나무, 라즈베리, 뽕나무, 땅콩, 코코아 덤불, 진달래속 관목(블루베리, 크랜베리, 빌베리 포함) 등이 있다.

식품에 포함된 레스베라트롤의 양은 계절과 생산 로트에 따라 같은 음식이라도 상당한 차이를 보인다.

일반적으로 피노 누아와 생 로랑 품종의 포도로 만든 와인이 가장 높은 수준의 트랜스-레스베라트롤을 보였지만, 어떤 와인이나 지역이 다른 와인이나 지역보다 현저히 높은 농도의 와인을 생산한다고 단정할 수는 없다. 샴페인과 식초 역시 상당한 수준의 레스베라트롤을 함유하고 있다.

레드 와인은 포도 품종에 따라 0.2~5.8 mg/L 사이의 레스베라트롤을 함유하고 있다. 화이트 와인은 레드 와인보다 훨씬 적은데, 레드 와인은 껍질과 함께 발효되어 와인이 레스베라트롤을 추출할 수 있는 반면, 화이트 와인은 껍질을 제거한 후에 발효되기 때문이다.

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📌 열 고정 해제

음식	1회 제공량	총 레스베라트롤 (mg)
땅콩 (생)	1컵 (146 g)	0.01 – 0.26
땅콩 버터	1컵 (258 g)	0.04 – 0.13
적포도	1컵 (160 g)	0.24 – 1.25
코코아 가루	1컵 (200 g)	0.28 – 0.46

땅콩 (특히 발아된 땅콩)은 포도와 유사한 레스베라트롤 함량을 보이며, 땅콩 품종에 따라 다르다. 뽕나무 (특히 껍질)는 건조 중량 1g당 최대 50마이크로그램의 레스베라트롤을 함유하고 있다.

일본에서는 호장근 추출물이 의약품에 포함되기 때문에, 뿌리줄기 부위의 추출물이 포함된 경우에는 식품 취급으로 다루는 것은 위법이다. (건강 식품 등의 틀이 아니라 일반 의약품(제2류 의약품 이상)의 경우에는 사용 및 표기가 가능하다.)

2.1. 식물

레스베라트롤은 1940년 미치오 타카오카(Michio Takaoka)가 헬리보어의 뿌리에서 분리 정제하였으며, 1963년에는 호장근 뿌리에서 정제되었다. 레스베라트롤은 1992년 와인이 심혈관계 질환에 좋은 효과를 가지면서 널리 알려지게 되었다.

트랜스 레스베라트롤은 포도나무에서 곰팡이의 침입에 대항하여 생산된 항생물질로, 주로 포도의 껍질과 씨앗에 많이 발견된다. 각각의 품종, 지역, 그리고 곰팡이에 얼마나 노출되었느냐에 따라 껍질에 함유하고 있는 레스베라트롤의 양은 다르다. 와인에서의 레스베라트롤 함량은 포도의 껍질이 와인 발효 단계에 오래 있을수록 많다.

레스베라트롤은 피토알렉신의 일종으로, 병원균에 감염되거나 절단, 분쇄 또는 자외선 조사로 물리적 손상을 입었을 때 많은 식물에서 생성되는 화합물이다.

레스베라트롤을 합성하는 식물에는 호장근, 소나무(유럽 소나무, 미국 흰소나무 포함), 포도나무, 라즈베리, 뽕나무, 땅콩, 코코아 덤불, 그리고 진달래속 관목(블루베리, 크랜베리, 빌베리 포함) 등이 있다.

일본에서는 호장근 추출물이 의약품에 포함되기 때문에, 뿌리줄기 부위의 추출물이 포함된 경우에는 식품 취급으로 다루는 것은 위법이다. (건강 식품 등의 틀이 아니라 일반 의약품(제2류 의약품 이상)의 경우에는 사용 및 표기가 가능하다.)

2.2. 식품

레스베라트롤은 다양한 식품에 함유되어 있는데, 그 함량은 식품의 종류, 품종, 재배 방식, 계절 등에 따라 크게 달라진다.,

와인 외에도 땅콩, 오디 열매, 코코아 가루, 초콜릿 등에도 레스베라트롤이 함유되어 있다.,, 특히 땅콩은 와인과 경쟁할 만한 수준의 레스베라트롤을 함유하고 있으며, 싹을 틔운 땅콩은 더 많은 레스베라트롤을 함유한다. 뽕나무 열매, 특히 껍질에도 상당량의 레스베라트롤이 함유되어 있으며, 건강 보조 식품으로 판매되기도 한다. 코코아 가루와 초콜릿에도 미량의 레스베라트롤이 함유되어 있다.

인공 숙성 과정에서 나무 조각이나 기타 소스에서 추출하여 레스베라트롤을 첨가하여 레드 와인의 색상과 감각적 특성을 향상시킨다.

미국에서 판매되는 대부분의 레스베라트롤 보충제는 호장근(일본 칡, 虎杖 등으로도 불림)의 뿌리에서 추출된다.

2.2.1. 와인과 포도 주스의 레스베라트롤 양

식품에 따라 레스베라트롤 함량은 큰 차이를 보인다. 적포도주는 포도 품종에 따라 0.2mg/l~5.8mg/l 정도의 레스베라트롤을 포함하며, 백포도주는 제조 과정상 포도껍질이 발효 전에 제거되어 레스베라트롤을 훨씬 적게 포함하고 있다.

와인과 경쟁할 만한 식품으로는 땅콩이 있으며, 이 중 땅콩 새싹이 가장 훌륭한 공급원으로 알려져 있다. 싹이 나기 전의 땅콩은 품종에 따라 2.3μg/g~4.5μg/g의 레스베라트롤을 함유하나, 발아가 된 후에는 11.7μg/g~25.7μg/g을 포함한다. 최근에는 특수한 방식으로 재배한 땅콩 새싹에는 많게는 580μg/g의 레스베라트롤을 포함하는 것으로 알려져 있다. 오디 열매도 레스베라트롤이 있는 것으로 알려져 있으며, 영양제로 판매되고 있다. 코코아 가루, 초콜릿류도 미량의 레스베라트롤(0.35μg/g~1.85μg/g)을 포함하는 것으로 알려져 있다.

레드 와인의 레스베라트롤 농도는 평균 1.9mg/l (8.2μM)이며, 검출 불가능한 수준에서 14.3mg/l (62.7μM)까지 다양하다. 시스-레스베라트롤의 수치는 트랜스-레스베라트롤과 동일한 경향을 보인다.

일반적으로 피노 누아 및 생 로랑 품종의 포도로 만든 와인은 가장 높은 수준의 트랜스-레스베라트롤을 보였지만, 아직 어떤 와인이나 지역이 다른 와인이나 지역보다 현저히 높은 농도의 와인을 생산한다고 단정할 수는 없다. 샴페인과 식초 역시 상당한 수준의 레스베라트롤을 함유하고 있다.

레드 와인은 포도 품종에 따라 0.2mg/l~5.8mg/l 사이의 레스베라트롤을 함유하고 있다. 화이트 와인은 레드 와인보다 훨씬 적은데, 레드 와인은 껍질과 함께 발효되어 와인이 레스베라트롤을 추출할 수 있는 반면, 화이트 와인은 껍질을 제거한 후에 발효되기 때문이다. 와인의 조성은 포도와 다른데, 이는 포도에서 레스베라트롤의 추출이 껍질과의 접촉 시간에 따라 달라지며, 레스베라트롤 3-글루코사이드가 부분적으로 가수분해되어 트랜스- 및 시스-레스베라트롤이 생성되기 때문이다.

2.2.2. 몇몇 식품에 함유된 레스베라트롤

온스당 땅콩은 적포도주보다 레스베라트롤이 약 25% 정도 함유되어 있다. 땅콩 (특히 발아된 땅콩)은 발아 전 2.3~4.5 μg/g, 발아 후 11.7~25.7 μg/g 범위로 포도와 유사한 함량을 보이며, 땅콩 품종에 따라 다르다.

뽕나무 (특히 껍질)는 건조 중량 1g당 최대 50마이크로그램의 레스베라트롤을 함유하고 있다.

미국에서 판매되는 대부분의 레스베라트롤 보충제는 호장근 (일본 메밀, Hu Zhang 등으로도 불림)의 뿌리에서 추출된다.

3. 연구

레스베라트롤은 잠재적인 치료 용도로 연구되었지만, 인간에게서 질병 억제 효과나 건강상의 이점에 대한 증거는 거의 없다.

3.1. 심혈관 질환

이미 심장 질환을 앓고 있는 사람들에게 레스베라트롤이 심장 질환에 이점이 있다는 증거는 없다. 2018년 메타 분석에서는 수축기 혈압 또는 이완기 혈압에 아무런 영향이 없었으며, 하위 분석에서는 레스베라트롤 300mg/일 복용량에서만 수축기 혈압이 2mmHg 감소했으며, 이는 당뇨병 환자에게만 나타났다. 2014년 중국의 메타 분석에서는 수축기 또는 이완기 혈압에 아무런 영향이 없었으며, 하위 분석에서는 레스베라트롤 150mg/일 복용량에서 수축기 혈압이 11.9 감소했다.

3.2. 암

2020년 기준으로 레스베라트롤이 인간의 암에 효과가 있다는 증거는 없다. 한편, 건강한 사람을 대상으로 레스베라트롤 2.5g을 28일 동안 섭취하게 한 결과, 혈중 성장 인자 IGF-1과 그 결합 단백질 IGFBP-3의 유의미한 감소가 확인되어 유방암 및 폐암의 위험을 낮출 가능성이 보고되었다.

3.3. 대사 증후군

레스베라트롤이 인간의 대사 증후군에 미치는 영향에 대한 결정적인 증거는 없다. 2015년의 여러 연구에서 레스베라트롤이 당뇨병 치료에 사용되는 것에 대한 증거가 거의 없다는 것이 발견되었다. 또한, 2015년의 메타 분석에서도 레스베라트롤이 당뇨병 생체 지표에 미치는 영향에 대한 증거가 거의 없다는 것이 밝혀졌다.

몇몇 연구에서는 레스베라트롤이 당뇨병 환자의 공복 혈장 포도당을 감소시킬 수 있다는 제한적인 증거를 제시했다. 다른 두 연구에서는 레스베라트롤 보충제가 체중과 체질량 지수를 감소시킬 수 있지만, 체지방이나 총 혈중 콜레스테롤 수치에는 영향을 미치지 않을 수 있다고 언급했다. 2018년의 한 연구에서는 레스베라트롤 보충제가 염증의 생체 지표, TNF-α 및 C-반응 단백질을 감소시킬 수 있다는 가능성을 제시했다.

2011년 유럽 연구팀은 비만 남성에게 레스베라트롤을 투여했을 때 칼로리 제한과 유사한 효과를 얻었다고 보고했다. 비만 남성 11명과 건강한 남성 11명을 대상으로 한 이중 맹검 비교 시험에서 레스베라트롤(150mg/일) 보충제를 30일 동안 복용한 그룹은 에너지 소비, 대사율, 혈당, 혈압이 감소하고 간 지방 축적이 줄어드는 결과를 보였다. 그러나 서투인 활성 물질 개발을 추진하던 Sirtris사는 레스베라트롤의 효과가 없다고 판단하여 임상 개발을 포기했으며, 레스베라트롤이 비만 및 노화 관련 대사 이상 개선에 효과가 있는지 확인하기 위해서는 추가적인 연구가 필요하다는 입장을 밝혔다.

3.4. 수명

2011년 기준으로, 레스베라트롤 섭취가 인간의 수명에 영향을 미친다는 증거는 불충분하다.

3.5. 인지 기능

레스베라트롤은 인지에 미치는 영향에 대해 평가되었지만, 그 효과에 대한 증거는 엇갈리고 있다. 한 검토에 따르면 레스베라트롤은 신경 기능에 영향을 미치지 않았지만, 보충제가 인지 능력과 기분을 향상시켰다고 보고되었으며, 연구 설계와 결과에 일관성이 없었다.

다른 한편으로는, 건강한 사람에게 레스베라트롤 250mg 또는 500mg을 섭취시킨 후 45분 이후에 농도 의존적으로 전두엽 혈류가 증가하여 뇌 기능 개선에 도움이 된다고 보고되었다. 다만 레스베라트롤이 인지에 미치는 영향에 대해서는 일관성이 없는 증거가 보고되고 있으며, 어떤 리뷰에서는 레스베라트롤이 신경학적 기능에 영향을 미치지 않는다고 결론을 내렸지만, 인지 및 기분을 개선했다고 보고했다. 또한 연구 설계 및 결과에 일관성이 없는 점도 지적되었다.

3.6. 알츠하이머병

2022년의 메타 분석에서는 레스베라트롤 단독 또는 포도당과 사과산과의 병용이 알츠하이머병 환자의 인지 기능 저하를 늦출 수 있다는 예비적인 증거가 제시되었다.

3.7. 당뇨병

동물 실험에서 레스베라트롤이 인슐린 감수성과 인슐린 저항성을 개선하여 잠재적으로 당뇨병 관리에 도움이 될 수 있다는 증거가 발견되었지만, 사람에 대한 후속 연구는 제한적이며 이러한 목적으로 레스베라트롤의 사용을 뒷받침하지 않는다.

3.8. 기타

레스베라트롤이 혈관 내피 기능, 신경 염증, skin infection^영어 또는 노화된 피부에 영향을 준다는 유의미한 증거는 없다. 2019년 사람을 대상으로 한 연구 리뷰에서는, 레스베라트롤이 특정 골 biomarker^영어에 미치는 영향은 혼재되어, 혈액 및 골의 알칼리성 인산 분해 효소 증가 등이 보였지만, 칼슘이나 콜라겐 등의 다른 생체 지표에는 영향이 없었다고 보고하고 있다.

레스베라트롤을 함유한 산타베리의 사람에 대한 피부 개선 효과를 검증하기 위해, 위약 식품을 대조군으로 한 이중맹검 병행군 간 비교 시험을 실시했다. 일반인 여성 48명을 산타베리 추출물(트랜스레스베라트롤 12mg/40mg 함유) 그룹 24명과 위약 캡슐 24명으로 나누었다. 이들을 하루 1회 1정씩 12주 동안 경구 섭취하게 했다. 시험 항목은 피부 측정(피부 탄력, 각질 수분량), 자각 설문(VAS)이었다. 이러한 검사는 섭취 전, 섭취 4주 후, 섭취 8주 후, 섭취 12주 후에 실시했다. 그 결과, 산타베리 추출물 그룹에서는 피부 탄력이 섭취 시작 시점과 비교하여 섭취 8주째, 12주째에 유의미하게 개선되었다. 각질 수분량은 섭취 시작부터 12주차까지 위약 그룹과 비교하여 유의미하지는 않았지만 증가 경향을 보였다. 자각 설문에서는 피부에 관한 모든 항목에서 산타베리 추출물 그룹, 위약 그룹 모두 섭취 시작부터 4·8·12주 후에 유의미하게 개선되었다. 산타베리 추출물 섭취에 따른 부작용은 확인되지 않았다. 이러한 결과로부터, 트랜스레스베라트롤을 포함한 산타베리 추출물을 12주 연속 섭취함으로써 여성의 피부 탄력 개선을 보였으며, 동시에 안전성이 높다는 것이 밝혀졌다.

4. 약리학

레스베라트롤은 다양한 실험실 분석에서 긍정적인 결과를 나타내는 범용 분석 간섭 화합물로 확인되었다. 다양한 상호작용 능력은 세포 막에 직접적인 영향을 미치기 때문일 수 있다.

2015년 기준으로, 레스베라트롤에 대한 많은 특정 생물학적 표적이 확인되었으며, 여기에는 NQO2 (단독 및 AKT1과의 상호 작용), GSTP1, 에스트로겐 수용체 베타, CBR1, 및 인테그린 αVβ가 포함된다.

경구 투여 방식의 생존 가능성은 분자의 낮은 수용성으로 인해 낮을 것으로 보인다. 레스베라트롤의 생체 이용률은 광범위한 간에서의 글루쿠론산화 및 황산화로 인해 약 0.5%이다. 글루쿠론산화는 간뿐만 아니라 장에서도 발생하며, 설폰화는 간뿐만 아니라 장과 미생물 장 활동에 의해서도 일어난다. 빠른 대사로 인해 레스베라트롤의 생물학적 반감기는 짧지만(약 8~14분), 황산염 및 글루쿠론산 대사 산물의 반감기는 9시간 이상이다. 레스베라트롤은 체내에서 광범위하게 대사되며, 간과 장이 주요 대사 부위이다. 간 대사체는 2상 (결합) 효소의 생성물이며, 이 효소는 시험관 내에서 레스베라트롤에 의해 유도된다.

4.1. 약력학

레스베라트롤은 다양한 실험실 분석에서 긍정적인 결과를 나타내는 범용 분석 간섭 화합물로 확인되었다. 다양한 상호작용 능력은 세포 막에 직접적인 영향을 미치기 때문일 수 있다.

2015년 기준으로, 레스베라트롤에 대한 많은 특정 생물학적 표적이 확인되었으며, 여기에는 NQO2 (단독 및 AKT1과의 상호 작용), GSTP1, 에스트로겐 수용체 베타, CBR1, 및 인테그린 αVβ가 포함된다. 당시 이러한 표적 중 일부 또는 전부가 세포 및 모델 유기체에서 관찰된 효과의 원인인지 여부는 불분명했다.

4.2. 약물 동태

레스베라트롤은 분자 수용성이 낮아 경구 투여의 실현 가능성이 낮다. 레스베라트롤의 생체이용률은 광범위한 간에서의 글루쿠론산 접합(glucuronidation^영어) 및 황산 접합(sulfation^영어)에 의해 약 0.5%이다. 글루쿠론산 접합은 간뿐만 아니라 장에서도 일어나지만, 황산 접합은 간뿐만 아니라 장 및 장내 미생물의 활동에 의해서도 일어난다. 급속한 대사 때문에 레스베라트롤의 반감기는 짧지만(약 8~14분), 황산 및 글루쿠론산 대사체의 반감기는 9시간 이상이다.

4.3. 대사

레스베라트롤은 체내에서 광범위하게 대사되며, 간과 장이 주요 대사 부위이다. 간 대사체는 2상 (결합) 효소의 생성물이며, 이 효소는 시험관 내에서 레스베라트롤에 의해 유도된다.

5. 화학

레스베라트롤(3,5,4'-트리히드록시스틸벤)은 스틸벤 유도체인 스틸베노이드이다. 기하 이성질체로 시스(Z)와 트랜스(E), 두 가지 형태가 있으며, 위 그림에는 트랜스 이성질체가 표시되어 있다. 레스베라트롤은 포도당과 결합된 형태로 존재한다.

트랜스 형태는 자외선을 쬐면 광이성질화를 거쳐 시스 형태로 변환될 수 있다.

시스-레스베라트롤에 UV을 조사하면 추가적인 광화학 반응으로 "레스베라트론"이라는 형광 분자가 생성된다.

분말 형태의 트랜스-레스베라트롤은 공기 중 75% 습도 및 40°C의 "가속 안정성" 조건에서 안정적이다. 트랜스 이성질체는 수송 단백질에 의해서도 안정화된다. 발효 후 섭취하여 오랜 기간 보관한 포도 껍질과 주박에서도 레스베라트롤 함량은 안정적이었다. 레스베라트롤의 네 가지 가장 흔한 형태에 대한 ¹H- 및 ¹³C-NMR 데이터는 문헌에 보고되어 있다.

5.1. 생합성

레스베라트롤은 식물 내에서 레스베라트롤 합성효소(스틸벤 합성효소) 효소를 통해 생성된다. 레스베라트롤의 직접적인 전구체는 말로닐-CoA와 4-쿠마로일-CoA로부터 유도된 테트라케타이드이다. 이 테트라케이타이드는 페닐알라닌으로부터 유도된다.

5.2. 생물 전환

포도나무 곰팡이 식물 병원균인 잿빛곰팡이병균(Botrytis cinerea)은 레스베라트롤을 항진균 활성이 약화된 대사 물질로 산화시킬 수 있다. 여기에는 레스베라트롤 이량체인 레스티리티솔 A, B, C, 레스베라트롤 트랜스-데히드로다이머, 리치놀 F, 팔리돌이 포함된다. 토양 세균인 세레우스균(Bacillus cereus)은 레스베라트롤을 피세이드(레스베라트롤 3-O-beta-D-글루코사이드)로 전환하는 데 사용될 수 있다.

6. 유해 작용

레스베라트롤의 유해 효과를 확인하기 위한 인체 연구는 소수의 참가자를 대상으로 한 예비 연구 몇 건만 진행되었다. 유해 효과는 주로 장기간 사용(수 주 이상)과 1000mg 이상의 매일 복용량으로 인해 발생했으며, 메스꺼움, 복통, 고창증, 설사가 나타났다. 한 달 동안 500mg 이상을 복용한 7건의 연구(136명)를 검토한 결과, 25건의 설사, 8건의 복통, 7건의 메스꺼움, 5건의 고창증 사례가 나타났다. 2018년 레스베라트롤이 혈압에 미치는 영향에 대한 검토에서는 일부 사람들에게서 배변 빈도 증가 및 묽은 대변이 나타났다.

레스베라트롤의 유해 작용을 결정하기 위한 인체 연구는 거의 이루어지지 않았으며, 모든 연구가 참가자 수가 적은 예비적인 것이다. 유해 작용은 주로 장기간 사용(수 주 이상)과 1일 1000mg 이상의 용량에서 발생하며, 구역질, 복통, 방귀, 설사를 유발한다. 1개월 이상 500mg 이상을 투여받은 7개의 연구(136명)에 대한 리뷰에서는 25건의 설사, 8건의 복통, 7건의 구역질, 5건의 고창이 나타났다. 2018년 레스베라트롤이 혈압에 미치는 영향에 대한 리뷰에서는 일부 사람들에게서 배변 횟수가 증가하고 묽은 변이 관찰되었다.

7. 역사

레스베라트롤이 최초로 언급된 것은 1939년 高岡道夫^일본어가 작성한 일본어 논문이었다. 그는 흰여로의 변종인 grandiflorum에서 레스베라트롤을 분리했다. 1963년에는 호장근 뿌리에서도 레스베라트롤을 분리했다. 2004년, 하버드 대학교 교수 데이비드 싱클레어는 레스베라트롤 제제를 최초의 제품으로 하는 시르트리스 제약을 공동 설립했다. 시르트리스 제약은 2008년 글락소스미스클라인에 720에 인수되어 자회사가 되었으나, 성공적인 약물 개발 없이 2013년에 폐쇄되었다.

8. 관련 화합물

* 디하이드로레스베라트롤
* 엡실론-비니페린, 팔리돌, 콰드란귤라린 A는 레스베라트롤의 이량체이다.
* 엘라피브라노르는 구조적으로 관련된 화합물로, PPARα/δ 이중 작용제 역할을 한다.
* THSG는 하수오에서 발견되는 배당체 화합물로, 레스베라트롤과 매우 유사하다.
* 트랜스-디프토인도네신 B는 레스베라트롤 삼량체이다.
* 호페아페놀은 레스베라트롤 사량체이다.
* 옥시레스베라트롤은 흰 뽕나무(Morus alba)에서 발견되는 화합물인 멀베로사이드 A의 아글리콘이다.
* 피세아탄놀은 적포도주에서 발견되는 레스베라트롤의 활성 대사산물이다.
* 피세이드는 레스베라트롤 글루코사이드이다.
* 프테로스틸벤은 이중 메틸화된 레스베라트롤이다.
* 4'-메톡시-(E)-레스베라트롤 3-O-루티노사이드는 보스웰리아 달지엘리의 줄기 껍질에서 발견되는 화합물이다.
* 라폰티신은 대황 근경에서 발견되는 스틸베노이드 라폰티게닌의 글루코사이드이다.