현대적 본초 읽기

2000년 전부터 약용으로 쓰인 본초에 대한 연구는 역사 속에서 꾸준히 증가하여 현재는 광물 등을 포함해 약 1만개 정도가 사용되고 있습니다. 현대본초의 연구는 현대과학과 한의학을 결합해 본초의 전통적 사용 방법을 설명하는 것 뿐만 아니라 새로운 조합과 사용법 등에 관한 연구로 발전하고 있습니다. 현대본초의 지식은 전통한의학과 만나, 보다 효과적이고 안전한 치료를 달성하는 데 도움이 될 것으로 생각합니다.
[학력]
- 원광대학교 한의과대학 졸업

[경력]
- 현 사랑채움한의원 원장
- 대한한의진단학회 회원
- 민족의학신문 명예기자 (2012.07-2013.07)
- 한의약융합연구정보센터 우수 IP (2013.05-2018.04)

공병희
공병희

본초에 대한 지식은 오래전부터 꾸준히 발전했습니다. 그러나 현재는 과학적 연구 방법을 통해, 과거와는 다른 형태로 발전하고 있습니다. 칼럼을 통해 현대본초라는 이름으로 본초의 현대과학적 연구, 새로운 제형, 배오 등에 관한 지식을 전하고자 합니다.

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치자(Gardenia jasminoides Ellis)

 

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치자는 꼭두서니과 (천초과, 茜草科, Rubiaceae) 치자속 (Gardenia)에 속하는 치자나무 (Gardenia jasminoides Ellis)의 잘 익은 열매로서 그대로 또는 끓는 물에 데치거나 찐 것이다 [1].


치자속은 약 250종의 식물로 구성되며, 중국과 한국의 약전은 치자나무 (G. jasminoides Ellis)의 열매만을 기원식물로 등재하고 있다. 실제 적용에서는 치자 (G. jasminoides J. Ellis), 수치자 (水梔子, G. jasminoides Ellis longicarpae), 산치자 (山梔子, G. jasminoides Ellis var. Radicans Makino)를 사용한다 [2].


전통적 사용


치자는 <신농본초경>에 처음 수록되었다 [2]. 이후 <상한론>, <외대비요>, <단계심법> 등에서 사용되었다.


성분


1. 정유

2. 이리도이드 (iridoid)

3. 황색색소

4. 테르페노이드 (terpenoids)

5. 기타


치자는 aliphatic acids, ketones, aldehydes, esters, alcohols 및 aromatic derivatives의 정유 성분을 함유한다. 포제를 하게 되면, 온도와 포제시간에 따라 정유의 함량이 달라진다. 또한, 고온의 포제 중에는 불안정한 이리도이드 성분이 일부 정유성분으로 전환된다 [3].


치자는 이리도이드 및 이리도이드 배당체가 풍부하다. 여기에는 genipin, geniposide, gardenoside 성분이 포함된다 [3]. geniposide (C17H24O10)는 치자의 대표 성분이자, 약 40여 종의 다른 식물에서도 발견되는 성분이다 (지황, 현삼에서도 발견된다). 대부분은 꼭두서니과에 존재한다. 또한, 이 성분은 치자의 지표 성분으로, <중국 약전>에 따르면 치자는 약 1.8% 이상의 geniposide를 함유해야 한다. Shan M (2017) 등의 보고에 따르면 geniposide에는 항염증, 항산화, 항당뇨, 신경 보호, 간 보호 및 담즙 분비 촉진, 면역조절, 항종양, 심뇌혈관 질환에 대한 약리작용을 가진다 [4].


또한 치자는 황색 색소인 crocin과 crocetin을 함유한다. 치자의 색을 나타내며, 고가의 향신료인 사프란 (Crocus sativus L.)의 색소로도 유명하다. 실제 crocin과 crocetin은 사프란의 연구에서 발견되었다. Xiao W (2017) 등은 치자에서 추출된 crocin과 그 유도체가, 사프란에 비해 저 독성, 저 알레르기, 환경친화적 특성을 가진다고 설명했다 [3,5]. crocin 성분은 crocetin의 배당체 (glycoside)이며, crocetin은 항염증, 항-죽상경화증, 항암, 신경 보호 효과 등을 보고한다 [5]. Umigai N (2011) 등의 연구에 따르면, crocetin은 빠르게 흡수되어, 복용 1시간 후 혈중에서 검출된다. 최대 농도는 4.0-4.8 시간에 도달되며, 반감기는 6.1-7.5 시간이다 [6].


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약리 작용


1. 항산화 작용

2. 항당뇨 및 인슐린 민감성의 개선

3. 항염증 작용

4. 중추신경계에 대한 작용

5. 심혈관계에 대한 작용

6. 소화기계에 대한 작용

7. 간에 대한 작용

8. 면역 및 항알레르기 작용

9. 기타


1. 항산화 작용


치자의 물, 에탄올 추출물에서 항산화 작용이 보고된다. 특히 에탄올보다, 물 추출물의 항산화 활성이 높다. 정제 crocin 역시 강한 항산화 활성을 보인다 [3].


2. 항당뇨 및 인슐린 민감성의 개선


치자 물 추출물은 스테로이드 유도 인슐린 저항성을 개선했다. 또한, 치자의 주요 성분인 genipin은 노화 연관 인슐린 저항성을 완화시키는 것으로 보고된다. geniposide는 비정상적인 당내성과 고인슐린 혈증을 완화시켰으며, 이는 내장지방 축적으로 야기된 유전적 제2형 당뇨 환자에서 확인되었다. geniposide는 당뇨 mice에서 효과적인 혈당강하제로 기능했으며, 통계적으로 유의한 용량 의존적 혈당 및 인슐린, 중성지방의 감소를 나타냈다. 또한, 당뇨병성 혈관 손상에 효과를 나타냈다 [3].


3. 항염증 작용


치자 물 추출물은 항염증 작용을 하며, 이는 JNK2/1 (c-Jun N-terminal protein kinase), p38 MAPKs 인산화의 유의한 감소 및 COX-2 발현의 감소에 의한다 (in vitro, LPS 유도 BV-2 cells). geniposide는 CCl4 유도 급성 간 손상 mice와 LPS 처치 THP-1 cells의 염증을 완화시킨다 [3]. 또한, geniposide는 LPS에 의한 toll-like receptor 4 발현의 상향조절을 감소시켜 항염증 작용을 나타낸다. genipin 성분은 croton oil 유도 귀 부종을 억제했다 (in vivo, mice) [7]. 카라기닌 (carrageenan) 유도 부종 모델에서 genipin과 geniposide의 항염증 작용을 비교했을 때는, genipin의 효과가 더 크다고 보고되었다 [8]. crocin은 COX-1, COX-2 활성, PGE2의 생성을 억제하여, xylene 유도 귀 부종 mice와 카르기닌 유도 발 (paw) 부종 래트에서 부종을 감소시킨다 [3]. 이러한 치자 및 그 성분의 항염증 작용의 기전은 NO 생성 억제 [7,8], JNK2/1 신호전달 경로의 억제 [13], COX2 억제 [3,9], 염증성 사이토카인 억제 [9,10], MMP 억제 [11,12] 등이 보고된다.


4. 중추신경계에 대한 작용


치차의 성분은 수면, 항우울, 뇌 신경 손상 등의 약리작용을 가진다. Kuratsune H (2010) 등은 21명의 건강한 성인을 대상으로 치자 crocetin 성분이 수면에 미치는 영향을 연구했다. crocetin 처치 후 수면 중 각성이 감소하고 (p=0.025), 수면의 질 역시 개선되는 경향을 보였다 (St. Mary‘’s Hospital Sleep Questionnaire) [14]. 치자를 함유한 한약 처방인 월국환은 항우울 작용을 시사한다. 우울증 동물 모델에서 치자의 genipin이 항우울 작용을 보였다. 이는 단아민 자극성 신경전달물질 시스템 (monoaminergic neurotransmitter system) 및 시냅스 후 신호 전달 경로의 기능 이상 조절과 연관됨이 시사되었다 [15]. 또한 geniposide는 선조체와 해마의 세로토닌 레벨 및 monoamine oxidase B의 증가와 연관된 항우울 작용을 시사했다 [3]. 또한 알츠하이머와 파킨슨 병 모델에서 geniposide의 효과를 보고한다 [3].


5. 심혈관계에 대한 작용


치자는 항혈전 작용, 죽상경화증 억제, 혈압 강하 작용 등을 보고한다. 치자의 주요 성분인 crocin은 지질 저하 작용을 보고한다. 연구에 따르면 crocin은 용량 의존적 항리파아제 활성을 가지며, 이를 통해 지방 및 콜레스테롤 흡수 억제, 지질 저하 등의 작용을 나타낸다 [16]. 또한, genipin과 geniposide는 모두 PLA2 활성 억제를 통한 혈소판 응집의 억제를 나타냈다 [3]. crocetin은 수축기 혈압을 유의하게 조절했으며, 색전 형성을 감소시키고, 항산화 활성 및 요중 NO 대사체 레벨을 증가시켰다. 이는 crocetin이 항고혈압 및 항색전 효과를 가지며 이는 생활성 NO의 증가와 연관된다는 점을 시사한다. crocetin은 endothelial NO 합성 활성을 증가시킨다 [3].


6. 소화기계에 대한 작용


치자 추출물 또는 genipin은 산중화능 (acid-neutralizing capacities), 항산화 및 H. pylori 억제 활성을 보였다 [17]. 그러나 한 동물 연구에 따르면 genipin이 소화액 분비 및 위산의 분비를 촉진했다. 때문에 치자 및 치자 성분의 작용에 대한 추가 연구가 요구된다.


7. 간에 대한 작용


아플라톡신 B1 (aflatoxin B1, AFB1)과 디메틸니트로사민 (dimethylnitrosamine)에 의한 간 손상 동물 모델에서 crocin은 GOT, GPT 수치를 감소시켰다 (in vivo, rat. p.o.) [5]. LPS 또는 D-galactosamine 유도 간 손상 동물 모델에서 genipin은 동물의 생존율을 증가시켰다 (in vivo, mice) [18]. 수컷 윈스타 쥐 (Wistar rats)에 2주간 crocin과 diazinon을 처치할 때, 말론디알데히드 (malondialdehyde, MDA)의 농도가 두드러지게 감소했다. 이는 crocin이 diazinon 유도 간 독성을 감소시킨다는 점을 시사한다. 또한, 고지방 식이로 유도된 비알코올성 지방간 모델 rats에서 crocin은 지질 축적 감소 및 염증성 간 손상을 억제했다 [3]. 또한, 치자의 crocin 성분은 토끼 모델에서 혈중 빌리루빈을 감소시키고, 담즙 분비 촉진 작용을 나타낸다 (in vivo, rabbit, I.v.) [5].


8. 면역 및 항알레르기 작용


Deng Y (2013) 등의 연구에서 치자의 geniposide는 호산구의 폐내 침윤, IL-4, IL-5, IL-13, VCAM-1 발현을 감소시켰다. 또한 오브알부민 (OVA) 유도 기도 과민, 점액 과생성, IgE 농도를 약화시켰다 [19]. 또한 치자 추출물은 48/80 유도 히스타민을 억제했다 (in vitro, MC/9 mast cell) [20].


9. 기타


치차 추출물, 우르솔릭 산 (ursolic acid)은 AGS, SUN638 위암 세포에 세포독성 활성을 보였다 [17]. crocetin은 망막 손상 및 신장 손상을 개선한다 [3]. 또한 잔틴 옥시다제 (xanthine oxidase)를 억제하고, 혈청 요산을 감소시켰다 [21].


임상 연구


1. Li KD (2020) 등은 12개 RCT, 822명의 우울증을 가진 당뇨 환자를 분석했다. 결과에 따르면, 치자를 함유한 처방은 당뇨 환자의 우울을 치료하는 대안으로 고려된다. 그러나 보다 대규모의 잘 디자인된 RCTs가 요구된다 [22].


2. 월국환


월국환은 주단계(朱丹溪) 선생의 처방으로 향부자, 천궁, 창출, 신곡, 치자 5개 한약재로 구성된 처방이다. 최근 주요 우울 장애에 효과적으로 알려져 있으며, 특히 케타민 (ketamine)에 비교되는 빠른 항우울 작용을 보고한다 [23]. 2015년 월국환을 사용한 예비 임상 연구가 보고되었다. 연구진은 HDRS-24에서 20점 이상을 받은 주요 우울 장애 환자를 대상으로 월국환+fluoxetine 또는 플라시보+fluoxetine을 처방하여 월국환의 효과를 평가했다. 총 18명의 환자를 분석했으며, 복용 3-7일에 오직 월국환 병행 군에서만 HDRS-24의 개선이 나타났다 (p<0.05). 또한 대조군과의 비교에서도 3-7일에 유의한 차이가 발생했다. 치료 결과와 혈청 BDNF 농도 간의 연관성은 없었으나, 복용 1일, 7일간의 BDNF 연관성이 나타났다 (대조군에서는 보이지 않았다). 부작용 경우, 설사, 변비 등이 발생했으나 양군의 차이가 없었다. 때문에 저자는 부작용이 fluoxetine에 의한 것으로 추측했다. 결론적으로 이번 예비연구에서 월국환은 주요 우울 장애에 빠르게 작용하는 항우울 효과를 나타냈다 [24].


3. 인진호탕


인진호탕은 인진, 치자, 대황으로 구성된 처방이다. 인진호탕은 빌리루빈 대사를 촉진하고 간 손상을 억제한다. 또한, 간의 세포사멸, 간성상세포 (hepatic stellate cell, HSC) 활성 및 콜라겐 합성을 억제한다. Li JY (2017) 등의 리뷰에 따르면, 인진호탕은 간 손상의 회복, 지방증의 개선, 항염증 및 항바이러스 (B형 간염 등), 항섬유증 활성, 혈당 강하, 베체트 병 등의 약리작용을 보고한다 [25].


독성연구/사용상 주의


1. 장간막 경화증


장간막 경화증은 장간막 정맥의 석회화로 특징되며, 만성 장간막 허혈의 원인이 된다. 최근 장기간의 치자가 원인 물질의 하나로 주목받고 있다 [26]. Yuki Fujieda (2019) 등은 치자를 함유한 황련해독탕을 약 20년 복용한, 42세 여성의 장간막 경화증 케이스를 보고했다 [27].


2. 간 독성


치자의 성분은 간 보호 작용을 나타내지만, 한편으로 간 독성에 대한 이슈가 있다. rats를 이용한 급성 독성 연구에서 geniposide 574mg/kg 또는 그 이상의 용량을 경구 복용 시, 24-48시간에 산화 스트레스와 연관된 간 독성이 유발되었다. 그러나 24.3mg/kg 또는 그 이하의 용량에서는, 경구 90일 연속 처치에도 간 독성이 유발되지 않았다. geniposide로 처치된 rats는 명백한 간 독성을 보였으나 (SD rats와 wistar rats), ICR mice에서는 간 독성 유발 효과가 명백하지 않았다 [4].


3. 유전 독성


치자의 genipin에서 유전 독성이 보고된다. genipin은 rec assay에서 DNA 손상을 야기한다 [3].


참고문헌


[1] OASIS 전통의학정보포털 > 한약재 > 약재백과


[2] Liu H, Chen YF, Li F, Zhang HY. Fructus Gardenia (Gardenia jasminoides J. Ellis) phytochemistry, pharmaco logy of cardiovascular, and safety with the perspective of new drugs development. J Asian Nat Prod Res. 2013;15(1):94-110. doi: 10.1080/10286020.2012.723203.


[3] Xiao W, Li S, Wang S, Ho CT. Chemistry and bioactivity of Gardenia jasminoides. J Food Drug Anal. 2017 Jan;25(1):43-61. doi: 10.1016/j.jfda.2016.11.005.


[4] Shan M, Yu S, Yan H, Guo S, Xiao W, Wang Z, Zhang L, Ding A, Wu Q, Li SFY. A Review on the Phytochemistry, Pharmacology, Pharmacokinetics and Toxicology of Geniposide, a Natural Product. Molecules. 2017 Oct 10;22(10). pii: E1689. doi: 10.3390/molecules22101689.


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[8] Koo HJ, Lim KH, Jung HJ, Park EH. Anti-inflammatory evaluation of gardenia extract, geniposide and genipin. J Ethnopharmacol. 2006 Feb 20;103(3):496-500.


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