피토케미컬

3. 역사

피토케미컬은 세포 기능이나 메커니즘에 대한 구체적인 지식 없이 수천 년 전부터 약물이나 독으로 사용되어 왔다. 예를 들어, 히포크라테스는 버드나무 잎을 해열제로 처방했다고 한다. 항염증 및 통증 완화 기능이 있는 살리신은 처음에 버드나무 껍질에서 추출되었고, 이후 인공적으로 생산되어 처방전 없이 살 수 있는 약물인 아스피린의 주성분이 되었다.^[82][83] 미치광이 풀(Atropa belladonna)의 트로판 알칼로이드는 독으로 사용되었고, 초기 인류는 이 식물로 독화살을 만들었다.^[14] 고대 로마에서는 황제 클라우디우스의 아내인 아그리피나가 독 전문가인 로쿠스타의 조언을 받아 독으로 사용했고, 리비아는 남편인 황제 아우구스투스를 살해하는 데 사용했다는 소문이 있다.^[14][15]

영국 주목 나무는 잎을 뜯어먹는 동물이나 열매를 먹는 어린이에게 극도로 치명적인 것으로 오랫동안 알려져 왔지만, 1971년 파클리탁셀이 추출되어 이후 중요한 항암제가 되었다.^[3]

4. 생리 활성

피토케미컬은 식물이 자체적으로 생성하는 생리활성물질(BRM)로, 활동일 주기와 관련된 광합성, 개화 등의 변화 현상에 관여한다.^[16][17] 식물은 먹이 그물에서 중요한 위치를 차지하며, 색소나 향기 등 생화학적 발현 메커니즘을 진화시켜 왔다. 식물 색소의 주요 피토케미컬로는 안토시아닌 등이 알려져 있으며, 냄새 및 향기에 관여하는 피토케미컬로는 테르펜, 쿠마린, 락톤 등이 있다.

일부 피토케미컬은 필수 영양소로 분류된다.^[16][17] 예를 들어, 과일과 채소에 풍부한 셀레늄은 식이 미네랄이며, 갑상선 호르몬 대사와 면역 기능에 관여하는 필수 영양소이다. 셀레늄은 효소의 생체 내 항산화 작용을 하는 글루타티온 합성의 공동 인자이다.^[84]

그러나 일부 피토케미컬은 식물독소 또는 항영양소로 작용하기도 한다.^[18][19] 아리스톨로크산은 낮은 복용량에서도 발암성을 나타내며,^[20] 어떤 피토케미컬은 영양소 흡수를 방해한다.^[21] 또한, 폴리페놀과 플라보노이드 등은 다량 섭취 시 산화 촉진제로 작용할 수 있다.^[22]

5. 종류

피토케미컬은 카로티노이드^[5] 및 폴리페놀 (페놀산, 플라보노이드, 스틸벤, 리그난 포함)^[7] 등 주요 범주로 분류된다. 플라보노이드는 안토시아닌, 플라본, 플라바논, 이소플라본, 플라바놀 등으로 세분화되며,^[7][6] 플라바놀은 다시 카테킨, 에피카테킨, 프로안토시아니딘으로 나뉜다.^[7][6]

피토케미컬의 분류와 함유된 일반적인 식물은 다음과 같다.

6. 건강 효능 및 연구

피토케미컬은 다양한 건강 효능을 가질 수 있다고 알려져 있지만, 대부분은 아직 연구 단계에 있으며 그 효능이 명확하게 밝혀지지 않았다. 일부 피토케미컬은 인체에 독성을 띄는 식물독소로 알려져 있거나,^[18][19] 영양소 흡수를 방해하는 항영양소로 작용하기도 한다.^[21] 또한, 폴리페놀이나 플라보노이드와 같은 일부 피토케미컬은 섭취량이 많을 경우 산화 촉진제가 될 수 있다.^[22]

예외적으로, 식물성 식품에서 유래하는 소화되지 않는 식이 섬유는 암^[24] 및 관상 동맥 심장 질환의 위험을 줄이는 데 도움이 되는 영양소 그룹으로 간주되어 건강 강조 표시가 승인되었다.^[25]

6. 1. 임상 실험 및 규제

7. 식품 가공과 피토케미컬

갓 수확한 식물성 식품에 포함된 피토케미컬은 요리와 같은 가공 과정에서 기능이 저하될 수 있다.^{[86][87][92][88][89]} 요리 과정에서 피토케미컬 기능 저하의 주요 원인은 열분해이다.^[92]

반면 라이코펜과 같이 토마토에 포함된 카로티노이드의 경우, 요리하면 안정적으로 유지되거나 세포막으로부터 빠져나와 함량이 증가한다.^[90][91] 기계적 가공과 같은 식품 가공 기술은 카로티노이드 등 피토케미컬의 영양 흡수율을 높여준다.^[92][93]

8. 환경 오염과 피토케미컬

많은 과학자들이 환경 오염, 특히 토양 및 수질 오염, 그리고 인위적인 비료나 살충제 등의 남용으로 인한 농작물 재배가 피토케미컬의 변형이나 중금속과 같은 오염 물질 함유를 유발할 수 있다고 지적하고 있다. 이는 최상위 포식자인 인간에게 자연에 대한 올바른 환경 관념과 행동을 필수적으로 요구한다고 볼 수 있다.^[8]

9. 씨앗

일반적으로 열매 깊숙한 속에 위치하며 동물의 섭취를 목적으로 한, 당분을 함유하는 열매의 특성과는 다르게 식물의 씨앗은 동물의 섭취로부터 배설, 토양의 균이나 바이러스에서도 보존되어 싹이 발아될 수 있도록 진화하였다. 장미과 벚나무속의 일부 열매에서처럼 몇몇 열매의 씨앗은 시안배당체 성분을 함유함으로써 이러한 메커니즘을 보다 잘 완수하도록 진화했다. 이러한 생리활성물질의 예로는 아미그달린, 솔라닌, 쿠쿠르비타신 등과 같은 피토케미컬이 알려져 있다.

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