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루테인

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목차

1. 개요

루테인은 망막의 황반에 농축되어 시력 보호에 기여하는 것으로 알려진 카로티노이드의 일종이다. 산화 스트레스와 청색광으로부터 눈을 보호하는 역할과 관련하여 연구가 진행되었으며, 황반변성 및 백내장 예방에 대한 연구 결과가 보고되었다. 루테인은 식품 및 보조제에 색소로 사용되며, 잎채소, 과일 등에 함유되어 있다. 식약처에서는 루테인의 하루 최대 섭취량을 20mg으로 규정하고 있으며, 루테인 시장은 제약, 건강 보조 식품, 식품, 동물 사료 등 다양한 분야에서 상업적 가치를 지닌다.

2. 역할

루테인은 세 가지 색상 시력을 담당하는 망막의 작은 영역인 황반에 집중되어 있지만, 망막 루테인의 정확한 기능적 역할은 아직 밝혀지지 않았다.[3] 프로비타민 A 활성은 없으며, 체내에서는 구조를 바꾸지 않고 단백질에 결합된 상태로 존재한다.[41][38] 불포화 이중 결합(폴리엔 사슬)과 단일 결합이 교대로 연결된 긴 구조로 인해 청색광을 흡수할 수 있다.[44] 폴리엔 사슬은 빛이나 열에 의한 산화 분해를 받기 쉽고, 산에도 불안정하다. 루테인은 지용성 분자이므로, 소장에서 흡수되기 위해서는 식사에 지방이 포함되어 있어야 한다.[38]

식물 중에서는 두 개의 수산기에 하나 또는 두 개의 지방산이 결합된 지방산 에스테르 형태로 존재한다.[38] 루테인 에스테르를 검화 (탈 에스테르화)하여 유리 루테인을 얻으면, 검화 지방산과의 몰비가 1:1에서 1:2까지 임의의 비율로 루테인을 얻을 수 있다. 시판되는 보충제는 유리 루테인 또는 에스테르 형태로 판매되고 있다.[38]

2. 0. 1. 황반변성 연구

루테인은 3차원 시야를 담당하는 망막의 작은 부위인 황반에 집중적으로 존재하는 것으로 알려져 있다. 루테인이 산화 스트레스와 청색광의 고에너지 광자로부터 눈을 보호하는 데 도움을 준다는 가설이 있다. 여러 연구에서 루테인 섭취와 눈의 안료 사이에 직접적인 관계가 있음을 보여준다.[63][64][65][66][67][68][69]

2013년, 노인성 눈 질환 연구(AREDS2) 결과는 루테인이 함유된 식이 보충제가 노인성 황반 변성(AMD) 진행을 25% 감소시킨다는 것을 보여주었다.[10][11] 그러나 루테인과 제아잔틴은 AMD 예방에 전반적인 효과는 없었지만, 연구 시작 시 루테인과 제아잔틴 섭취량이 적었던 참가자가 연구 기간 동안 루테인과 제아잔틴이 포함된 AREDS 제형을 복용했을 때 진행성 AMD 발병 가능성이 약 25% 낮았다.[11]

AREDS2에서 참가자들은 네 가지 AREDS 제형(원래 제형, 베타카로틴 없는 제형, 아연 함량 낮은 제형, 베타카로틴 없고 아연 함량 낮은 제형) 중 하나를 복용했다. 또한, 루테인과 제아잔틴(10mg 및 2mg), 오메가-3 지방산(1,000mg), 루테인/제아잔틴 및 오메가-3 지방산, 또는 위약을 포함한 네 가지 추가 보충제 또는 조합 중 하나를 복용했다. 연구 결과, 오메가-3 지방산 또는 루테인과 제아잔틴 추가에 따른 전반적인 추가 이점은 없었다. 그러나 베타카로틴을 복용하지 않은 사람들과 식단에 루테인과 제아잔틴이 거의 없는 사람들, 두 하위 그룹에서는 이점이 발견되었다. 베타카로틴 제거는 진행성 AMD 발병에 대한 제형의 보호 효과를 감소시키지 않았으며, 이는 고용량 베타카로틴이 흡연자에게서 폐암 위험 증가와 관련이 있다는 점을 고려할 때 중요했다. 따라서 향후 제형에서 베타카로틴을 루테인과 제아잔틴으로 대체하는 것이 권장되었다.[10]

식이 루테인과 제아잔틴에 대한 세 번의 후속 메타 분석 결과, 이러한 카로티노이드가 초기 단계 AMD에서 후기 단계 AMD로의 진행 위험을 낮춘다는 결론을 내렸다.[12][13][14] 2023년 여러 국가의 26개 연구에 대한 코크란 리뷰는 제아잔틴과 루테인 단독으로 함유된 식이 보충제가 AMD 진행에 위약에 비해 거의 효과가 없다는 결론을 내렸다.[15] 일반적으로 조기 AMD의 치료 또는 예방에 식이 또는 보충 제아잔틴 또는 루테인의 효과를 평가하기에는 증거가 불충분하다.[16][15]

횡단 연구와 후향적 코호트 연구에서는 식사, 혈액, 망막에서 루테인과 제아잔틴 농도가 높을수록 연령 관련 황반 변성 발병이 적다는 연관성이 있었다.[45][46] 그러나 몇몇 전향적 코호트 연구에서는 루테인과 제아잔틴 섭취와 연령 관련 황반 변성 발병 위험 사이에 아무런 관련이 없었다.[47][48] 현재까지의 과학적 증거에 따르면, 과일과 채소로부터 최소 6mg의 루테인 및 제아잔틴을 섭취하면 연령 관련 황반 변성 위험을 줄일 수 있다.[49][50]

연령 관련 눈 질환 연구 2(AREDS2)의 무작위 대조 시험에서, 경미한 연령 관련 황반 변성에서 중증으로의 진행을 비교한 결과, 위약군, 루테인(10mg)+제아잔틴(2mg)군, DHA+EPA군, 루테인+제아잔틴+DHA+EPA군 4개 군 간에 통계적으로 유의미한 차이는 없었다.[54][55] 루테인+제아잔틴 포함 군과 미포함 군 비교에서는 유의미한 차이가 있었다.[56] 다만, 중증 연령 관련 황반 변성을 위축형과 삼출형으로 나누어 분석했을 때, 삼출형은 억제할 수 있지만 위축형은 억제할 수 없다는 결과가 나왔다.[54]

위축형 연령 관련 황반 변성 환자를 대상으로 한 무작위 대조 시험에서, 10mg의 루테인 보충을 통해 1년 후에 시력이 위약에 비해 약간 향상되었다.[57] 그러나 연구자들은 위축형 연령 관련 황반 변성 환자에 대한 장기간의 루테인 보충 효과를 평가하기 위해서는 추가 연구가 필요하다고 결론짓고 있다.[38]

2. 0. 2. 백내장 연구

초기 역학적 증거에 따르면 루테인과 제아잔틴 섭취를 늘리면 백내장 발병 위험을 낮출 수 있다.[3][29][17] 13~15년 동안 수집된 데이터에 따르면 식품 및 보충제를 통해 매일 2.4mg 이상의 루테인/제아잔틴을 섭취하는 것은 핵 렌즈 혼탁 발생률 감소와 유의미한 상관관계가 있는 것으로 나타났다.[18]

두 건의 메타 분석은 루테인과 제아잔틴의 높은 식이 함량 또는 혈청 농도와 백내장 위험 감소 사이의 상관관계를 확인했다.[19][20] 루테인과 제아잔틴 보충이 백내장에 미치는 영향을 테스트하는 임상 중재 시험은 단 하나만 발표되었다. AREDS2 시험은 연령 관련 황반 변성의 진행 위험이 있는 피험자를 등록했다. 전체적으로 루테인(10mg)과 제아잔틴(2mg)을 섭취한 그룹은 백내장 수술이 필요할 정도로 진행될 가능성이 더 낮지 않았다. 연구 저자들은 루테인과 제아잔틴의 식이 섭취가 낮은 사람들에게 백내장 예방 효과가 있을 수 있지만, 더 많은 연구가 필요하다고 권고했다.[21]

4개의 대규모 전향적 코호트 연구에서, 루테인과 제아잔틴이 풍부한 식품의 섭취가 가장 많은 남녀는 백내장의 위험이 낮았다.[51][52] 그러나 이것이 루테인과 제아잔틴 섭취와 관련이 있는지, 카로티노이드가 풍부한 식단과 관련된 다른 요소와 관련이 있는지는 알 수 없으며, 추가 연구가 필요하다.[53]

2. 1. 색소로서의 역할

주황색, 노란색 과일과 잎이 많은 녹색 채소를 통해 자연스럽게 루테인을 섭취할 수 있다. 2013-2014년 전미보건영양조사(NHANES)에 따르면, 미국의 성인들은 하루에 1.7mg의 루테인과 지아잔틴을 섭취한 것으로 나타났다.[70] 과다하게 섭취할 시 부작용으로 카로틴피부증(carotenodermia)이 나타난다.

식품 첨가제인 루테인의 식품 첨가물 코드 번호는 E161b이며 아프리칸메리골드(천수국, African marigold)에서 추출된다.[72] EU[73]와 호주, 뉴질랜드에서 루테인의 사용이 승인되었다.[74] 미국에서는 사람이 소비하는 음식의 착색료로 루테인을 사용하지 않지만, 동물의 사료에는 첨가할 수 있다. 닭에게 루테인을 공급하면 피부와 달걀색이 난황색이 된다.

이 크산토필은 동족 화합물인 제아잔틴과 마찬가지로, 노란색-빨간색 색상 때문에 주로 식품 및 보조제 제조에 색소로 사용되어 왔다.[3][6] 루테인은 파란색 빛을 흡수하므로 낮은 농도에서는 노란색으로 보이고, 높은 농도에서는 오렌지-빨간색으로 나타난다.

많은 명금류(예: 금조, 저녁 멧새, 노랑울새, 노란가슴솔새, 푸른까치 등)는 깃털에 색을 입히기 위해 식단에서 얻은 루테인을 성장 조직에 축적한다.[8][9]

3. 식품 속 루테인

주황색, 노란색 과일과 잎이 많은 녹색 채소를 통해 자연스럽게 루테인을 섭취할 수 있다. 2013-2014년 전미보건영양조사(NHANES)에 따르면, 미국 성인들은 하루에 1.7mg의 루테인과 지아잔틴을 섭취한 것으로 나타났다.[70] 현재 루테인에 대한 권장 섭취량은 존재하지 않지만, 하루에 6-10mg을 섭취했을 때 일부 긍정적인 건강 효과가 나타났다.[71] 과다하게 섭취할 시 부작용으로 카로틴피부증(carotenodermia)이 나타난다.

식품 첨가물인 루테인의 식품 첨가물 코드 번호는 E161b이며 아프리칸메리골드(천수국, African marigold)에서 추출된다.[72] EU[73]와 호주, 뉴질랜드에서 루테인의 사용이 승인되었다.[74] 미국에서는 사람이 소비하는 음식의 착색료로 루테인을 사용하지 않지만, 동물의 사료에는 첨가할 수 있다. 닭에게 루테인을 공급하면 피부와 달걀색이 난황색이 된다.

다음은 루테인이 비교적 많이 들어있는 음식들이다.[75][76][77][78]

루테인과 제아잔틴 함량[3] (100g당 마이크로그램)
제품루테인 + 제아잔틴
한련 (노란색 꽃, 루테인 수치만)45,000[31]
금잔화 (노란색 및 오렌지색 꽃, 루테인 수치만)29,800
케일 (생)39,550
케일 (익힌 것)18,246
민들레 잎 (생)13,610
한련 (잎, 루테인 수치만)13,600[31]
순무 잎채소 (생)12,825
시금치 (생)12,198
시금치 (익힌 것)11,308
근대 (생 또는 익힌 것)11,000
순무 잎채소 (익힌 것)8,440
콜라드 그린 (익힌 것)7,694
물냉이 (생)5,767
밭 완두 (생)2,593
로메인 상추2,312
주키니 (애호박)2,125
방울 양배추1,590
브로콜리, 생1,403
피스타치오 견과류1,205
브로콜리, 익힌 것1,121
당근 (익힌 것)687
옥수수642
달걀 (삶은 것)353
아보카도 (생)271
당근 (생)256
키위122



식재료별 루테인 함량[58] (100g당)
식재료명트랜스형 루테인 (mg)
케일21.9
깻잎(적색)14.25
모로헤이야13.63
시금치10.2
파슬리10.01
완두콩5.37
브로콜리1.9
호박1.5
달걀(노른자)0.787
달걀(노른자＋흰자)0.288
아보카도0.256
당근0.24


4. 섭취 권장량 및 안전성

대한민국 식품의약품안전처에서는 루테인의 하루 최대 섭취량을 20mg으로 규정하고 있다. 그러나 외국에서는 일주일에 30mg을 넘게 섭취하지 않도록 권고하고 있다. 루테인에 포함된 카로티노이드 성분을 장기간 고용량 복용하면 폐암 발병 위험이 높아질 수 있다는 연구 결과도 있다.[34] 비정부 기구의 평가에 따르면 루테인의 관찰된 안전 수준(OSL)은 20mg/일이다.[34] 이보다 훨씬 많은 양을 섭취해도 부작용이 없을 수 있지만, 장기간의 안전성을 확신하기에는 데이터가 부족하다.[3][34] 미국 식품의약국이나 유럽 식품 안전청은 루테인을 필수 영양소로 간주하지 않으며, 허용 가능한 최대 섭취량을 설정하지 않았다.[3]

횡단 연구와 후향적 코호트 연구에서는 식사, 혈액, 망막에서 루테인과 제아잔틴 농도가 높을수록 연령 관련 황반 변성 발병이 적다는 연관성이 나타났다.[45][46] 그러나 일부 전향적 코호트 연구에서는 루테인과 제아잔틴 섭취와 연령 관련 황반 변성 발병 위험 사이에 관련이 없다는 결과도 나왔다.[47][48] 현재까지의 과학적 증거에 따르면, 과일과 채소를 통해 최소 6mg/일의 루테인 및 제아잔틴을 섭취하면 연령 관련 황반 변성 위험을 줄일 수 있다.[49][50]

4개의 대규모 전향적 코호트 연구에서 루테인과 제아잔틴이 풍부한 식품을 많이 섭취한 남녀는 백내장 위험이 낮았다.[51][52] 그러나 이것이 루테인과 제아잔틴 섭취 때문인지, 카로티노이드가 풍부한 식단의 다른 요소 때문인지는 불분명하며, 추가 연구가 필요하다.[53]

연령 관련 눈 질환 연구 2(AREDS2)의 무작위 대조 시험에서는 경미한 연령 관련 황반 변성에서 중증으로의 진행을 비교했을 때, 위약군, 루테인(10mg/일)+제아잔틴(2mg/일)군, DHA+EPA군, 루테인+제아잔틴+DHA+EPA군 4개 군 간에 통계적으로 유의미한 차이는 없었다.[54][55] 다만, 루테인+제아잔틴 포함군과 미포함군 비교에서는 유의미한 차이가 있었다.[56] 중증 연령 관련 황반 변성을 위축형과 삼출형으로 나누어 분석했을 때는 삼출형은 억제할 수 있지만 위축형은 억제할 수 없다는 결과가 나왔다.[54]

위축형 연령 관련 황반 변성 환자를 대상으로 한 무작위 대조 시험에서는 10mg/일의 루테인 보충을 통해 1년 후 시력이 위약에 비해 약간 향상되었다.[57] 그러나 연구자들은 위축형 연령 관련 황반 변성 환자에 대한 장기간의 루테인 보충 효과를 평가하기 위해 추가 연구가 필요하다고 결론 내렸다.[38]

5. 상업적 가치

루테인 시장은 제약, 건강 보조 식품, 식품, 애완 동물 사료, 동물 및 어류 사료로 세분화된다. 루테인 제약 시장은 약 1.9억달러 규모로 추정되며, 영양 보조 식품 및 식품 부문은 약 1.1억달러 규모로 추정된다.[35] 루테인의 애완 동물 사료 및 기타 동물 응용 분야는 연간 1.75억달러로 추정된다. 여기에는 계란 노른자의 색상을 내기 위한 닭(보통 다른 카로티노이드와 함께 사용), 야생에서 잡은 것과 유사한 색상의 육류를 만들기 위한 양식 어류가 포함된다.[35] 건강 보조 식품 산업에서 루테인의 주요 시장은 눈 건강 유지에 도움이 된다는 주장의 제품이다.[36] 피부 건강을 위한 경구 및 국소 제품에 대한 새로운 응용 분야가 부상하고 있다. 경구 보충제를 통한 피부 건강은 20억달러 규모의 카로티노이드 시장에서 가장 빠르게 성장하는 분야 중 하나이다.[37]

참조

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