카테킨

에피카테킨과 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG)는 카테킨 계열 플라보노이드 중에서 가장 활발히 연구되고 생리활성이 뛰어난 것으로 알려진 두 가지 주요 화합물이다.

에피카테킨은 카카오, 베리류, 사과 등 다양한 식물성 식품에 널리 분포하는 기본적인 카테킨 구조를 가진다. 이는 체내에서 강력한 항산화 작용을 보이며, 특히 혈관 내피 기능 개선과 관련된 연구가 많이 이루어졌다[2]. 반면, 에피갈로카테킨 갈레이트는 주로 녹차 잎에 특이적으로 풍부하게 존재하는 카테킨의 일종이다. EGCG는 에피갈로카테킨(EGC) 분자에 갈산이 에스터 결합한 구조로, 이 독특한 구조가 높은 생체 이용률과 강력한 생리활성을 부여하는 것으로 여겨진다.

다음은 두 화합물의 주요 특징을 비교한 표이다.

EGCG는 그 생물학적 활성의 강도와 다양성으로 인해 녹차의 건강 효능 대부분을 설명하는 핵심 성분으로 간주된다. 이는 직접적인 라디칼 소거 능력 외에도 체내의 다양한 신호 전달 경로에 영향을 미쳐 염증 반응 조절, 지방 산화 촉진, 특정 암 세포의 성장 억제 등의 잠재적 효과를 나타낸다. 에피카테킨 역시 강력한 항산화제이지만, EGCG에 비해 상대적으로 더 널리 분포하며 심혈관계에 대한 긍정적 영향에 초점이 맞춰져 연구된다.

카테킨은 기본적으로 플라보놀의 일종인 플라반-3-올 구조를 가지며, 여기에 하이드록시기의 위치와 입체배치에 따라 여러 이성질체가 존재한다. 주요 이성질체로는 (+)-카테킨, (-)-카테킨, (+)-에피카테킨, (-)-에피카테킨 등이 있다. '에피(epi-)' 접두사는 C-3 위치의 하이드록시기가 고리 평면의 반대쪽에 위치하는 입체화학적 배치를 의미한다[3]. 자연계에서 가장 흔하게 발견되는 형태는 (-)-에피카테킨과 그 갈레이트 에스터인 (-)-에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG)이다.

이성질체는 분자의 3차원적 구조 차이로 인해 생물학적 활성과 체내 흡수율에 상당한 영향을 미친다. 예를 들어, 차잎에 풍부한 (-)-에피카테킨 갈레이트는 강력한 항산화 활성을 보이는 반면, 코코아나 일부 과일에 존재하는 (+)-카테킨은 상대적으로 흡수율이 낮을 수 있다. 이러한 구조적 미세 차이는 수용체 결합 특성과 효소 대사 경로를 달라지게 만든다.

이성질체 연구는 카테킨의 건강 기능성 연구에서 중요한 부분을 차지한다. 특정 구조가 특정 생리적 효과에 더 기여할 수 있기 때문에, 보충제나 기능성 식품을 개발할 때는 단일 이성질체가 아닌 혼합물의 시너지 효과나 특정 활성 이성질체의 농도에 주목한다.

카테킨은 주로 차 잎에 풍부하게 함유된 폴리페놀 화합물이다. 차의 종류와 가공 방법에 따라 카테킨의 함량과 구성이 크게 달라진다.

녹차는 찻잎을 즉시 가열하여 효소의 산화 작용을 중지시키므로, 찻잎에 원래 존재하는 카테킨류가 가장 많이 보존된다. 특히 에피갈로카테킨 갈레이트는 녹차의 가장 풍부하고 생리활성이 강한 카테킨 성분으로 알려져 있다. 반면, 홍차는 찻잎을 완전히 발효시켜 카테킨 대부분이 테아플라빈이나 테아루비긴 같은 더 큰 분자로 중합된다. 이 중합체들도 고유의 건강 효과를 가지는 것으로 연구된다. 우롱차는 부분 발효 차로, 카테킨의 보존 정도와 중합체 생성 정도가 녹차와 홍차의 중간 정도이다.

차류의 카테킨 함량은 재배 환경, 차 잎의 부위(어린 순이 더 많음), 우려내는 시간과 온도 등 다양한 요인에 영향을 받는다. 일반적으로 높은 온도에서 오래 우릴수록 카테킨의 추출량은 증가하지만, 떫은맛도 강해진다.

카테킨은 다양한 식품에 널리 분포하는 플라보노이드의 일종이다. 차류 외에도 여러 과일과 코코아 제품이 중요한 식이 공급원이다.

과일 중에서는 특히 사과, 배, 포도, 복숭아, 살구 등에 카테킨이 함유되어 있다. 베리류(예: 딸기, 블루베리, 라즈베리)와 체리도 함량이 높은 편이다. 일반적으로 과일의 껍질과 씨앗 부근에 카테킨을 비롯한 폴리페놀이 더 많이 집중되어 있다[7].

코코아와 다크 초콜릿은 매우 풍부한 카테킨 공급원으로 주목받는다. 카테킨 함량은 코코아 원두의 품종, 가공 방법, 초콜릿의 코코아 고형분 함량에 크게 의존한다. 일반적으로 코코아 고형분 함량이 높은 다크 초콜릿일수록 카테킨을 비롯한 유익한 폴리페놀의 함량도 높아진다. 우유 초콜릿이나 고도로 가공된 초콜릿은 이러한 성분이 상대적으로 적다.

카테킨은 심혈관계 건강에 긍정적인 영향을 미칠 수 있는 여러 기전을 가진다. 주요 작용은 강력한 항산화 활성을 통해 산화 스트레스를 감소시키고, 혈관 내피 기능을 개선하며, 염증 반응을 억제하는 것이다. 특히 녹차에 풍부한 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG)는 나쁜 콜레스테롤(LDL 콜레스테롤)의 산화를 방지하여 동맥경화의 초기 단계를 지연시킬 수 있다는 연구 결과가 있다[10].

카테킨의 섭취는 혈압 강하와 혈관 확장에 도움을 줄 수 있다. 일부 인구 기반 연구와 메타분석에 따르면, 특히 녹차를 정기적으로 섭취하는 것이 수축기 혈압과 이완기 혈압을 약간 낮추는 것과 연관이 있다. 이는 혈관 내피에서 일산화질소(NO)의 생성을 촉진하여 혈관이 이완되도록 하기 때문으로 여겨진다. 또한, 카테킨은 혈소판의 응집을 억제하여 혈전 형성 위험을 낮추는 효과도 보고된다.

그러나 이러한 효과의 대부분은 전임상 연구나 관찰 연구에서 도출된 것이며, 인과 관계를 확립하고 구체적인 권장 섭취량을 제시하기 위해서는 더 많은 장기적인 임상 시험이 필요하다. 현재의 증거는 균형 잡힌 식단의 일부로 카테킨이 풍부한 식품을 섭취하는 것이 심혈관 건강 관리에 유익한 접근법일 수 있음을 시사한다.

카테킨, 특히 에피갈로카테킨 갈레이트는 산화 스트레스와 신경염증을 억제함으로써 신경세포를 보호하는 잠재적 효과를 보인다. 이는 알츠하이머병 및 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환의 예방과 진행 지연에 기여할 수 있다는 연구 결과가 있다[11]. 카테킨은 베타 아밀로이드 단백질의 응집을 방해하고, 타우 단백질의 과인산화를 감소시키는 메커니즘을 통해 작용하는 것으로 알려져 있다.

또한 카테킨은 뇌의 혈류를 개선하고, 뇌 유래 신경영양인자(BDNF)의 생성을 촉진하여 신경세포의 생존과 성장, 그리고 시냅스 가소성을 지원한다. 이러한 효과는 인지 기능 저하를 늦추고 기억력 유지에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다는 가설을 뒷받침한다. 일부 역학 연구에서는 차를 정기적으로 섭취하는 사람들이 인지 장애 발생 위험이 낮다는 상관관계를 보고하기도 했다.

그러나 이러한 신경보호 효과는 대부분 전임상 연구에서 관찰된 것이며, 인간을 대상으로 한 확립된 임상 증거는 아직 부족한 실정이다. 효과를 입증하기 위해서는 더 많은 장기적이고 대규모의 임상 시험이 필요하다.

카테킨은 인슐린 저항성 개선과 혈당 조절에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 특히 녹차에 풍부한 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG)는 포도당 흡수와 이용을 조절하는 효소의 활성을 변화시키고, 지방산 산화를 촉진하여 에너지 대사를 개선하는 것으로 알려져 있다[12].

연구에 따르면 카테킨은 지방 세포의 분화와 지방 축적을 억제하는 경로에 관여한다. 이는 비만 예방 및 관리와 연결될 수 있다. 또한, 간에서의 지방 합성을 감소시키고 열생성을 증가시켜 에너지 소비를 촉진하는 효과도 보고되었다.

이러한 대사 조절 효과는 주로 실험실 및 동물 연구를 통해 확인되었으며, 인간에게서의 임상적 유의성은 추가 연구가 필요하다. 특히, 효과를 보기 위해 필요한 섭취량, 장기간 섭취의 안전성, 그리고 다른 식이 요소와의 상호작용에 대한 이해가 더욱 요구된다.

카테킨의 건강상 이점을 뒷받침하는 많은 전임상 연구가 존재하지만, 이를 인간에게 직접 적용하기에는 임상 연구 단계에서 몇 가지 명확한 한계가 지적된다.

대부분의 임상 연구는 상대적으로 짧은 기간(수주에서 수개월)에 소규모 참가자 집단을 대상으로 진행된다. 이는 카테킨의 장기적 섭취 효과나 만성 질환 예방에 대한 잠재력을 평가하기에는 부족한 경우가 많다. 또한, 연구 설계에서 사용되는 카테킨의 형태(전체 식품 추출물 vs. 정제된 단일 성분), 용량, 그리고 공급원(예: 녹차 vs. 순수 EGCG)이 연구마다 상이하여 결과를 일관되게 해석하고 비교하기 어렵게 만든다. 인간의 복잡한 식이 패턴과 생활 방식이 연구 결과에 미치는 교란 변수를 완전히 통제하는 것도 현실적인 과제이다.

더욱이, 많은 연구가 건강 보조식품 형태의 고농도 카테킨 보충제를 사용하는데, 이는 일반적인 음식을 통한 섭취와는 현저히 다른 조건이다. 일부 고용량 보충제 연구에서는 간 독성과 같은 부작용이 보고된 바 있어[14], 안전성 프로파일이 완전히 규명되었다고 보기 어렵다. 따라서 현재의 증거는 카테킨이 건강에 유익한 *잠재력*을 가진 성분임을 시사하지만, 특정 질병을 치료하거나 예방하기 위한 명확한 '의학적 권고'로 발전시키기 위해서는 더욱 장기적이고 대규모이며 표준화된 임상 시험이 필요하다.

카테킨은 일반적으로 식품을 통해 적정량을 섭취할 때 안전한 것으로 간주된다. 그러나 고농도 보충제 형태로 과도하게 섭취하거나 특정 건강 상태를 가진 경우 주의가 필요하다.

카테킨 보충제의 과다 섭취는 간 독성을 유발할 수 있다는 사례 보고가 있다. 특히 공복 상태에서 고용량의 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG) 보충제를 복용하는 것은 피하는 것이 좋다. 일반적으로 음식이나 음료를 통해 섭취하는 카테킨 양은 안전 범위 내에 있지만, 보충제의 경우 제조사가 권장하는 일일 섭취량을 초과하지 않도록 주의해야 한다. 임산부, 수유부, 어린이, 그리고 간 질환을 앓고 있는 사람들은 보충제 섭취 전에 의사와 상담해야 한다.

카테킨은 특정 약물의 체내 대사나 흡수에 영향을 미칠 수 있다. 카테킨, 특히 EGCG는 사이토크롬 P450 효소 계열의 활동을 억제할 가능성이 있어, 이 효소계를 통해 대사되는 약물(일부 혈액 응고 저해제, 항우울제, 항암제 등)의 효과를 변화시킬 수 있다. 또한 철분, 구리 같은 미네랄의 흡수를 방해할 수 있으므로, 철분 보충제나 식사와는 시간을 두고 섭취하는 것이 권장된다.