[1]프로바이오틱스와 약물디고신은 대표적인 항부정맥제로 심방세동과 조동의 심실 박동수를 조절하는데 사용되는 약물이다. 그런데 1989년 발표된 조사에 따르면 북미인과 남부 인디언들의 디고신 환원 대사체 (Digoxin reduction products(DRP), 불활성화된 대사체)농도가 각각 36%, 13.7%였고 이는 두 집단간 장내 상주하는 미생물 중 Eggerthella lenta 분포의 차이와 관련성이 있다고 해 이들 미생물 분포의 변화가 디고신 대사에 영향을 미친다는 것이 알려지게 됐다. 이후 한 case-control study에서는 에리스로마이신 또는 테트라사이클린과 디고신을 병용시 DPR이 감소된 것으로 나타나 이들 항생제로 인한 장내E. lenta의 감소로 인해 디곡신 독성(digoxin toxicity)이 증가할 수 있다고 했다. 그래서 이 항생제들과 디고신의 병용투여를 피할 것을 공식적으로 권장하게 됐다. 그러나 그 기전은 명확하게 밝혀지지 않았다 결국 2013년 발표된 논문에서 연구자들은 디고신에 의해 활성화된 cytochrome-encoding operon이 E. lenta일부 strain들에서 확인됐고 이 operon들이 디고신을 불활성화시키는 cardiac glycoside reductase의 두개의 유전자(cgr1 cgr2)를 구성한다고 보고했다. 그래서 이 유전자들이 디고신 불활성화에 대한 microbial biomarkers로서 제시됐으며 한 동물실험에서는 투여된 아미노산 특히 아르기닌이 이 유전자 operon들의 발현을 차단하여 디고신의 활성을 증강시키는 것을 보고했다.타이레놀 브랜드명으로 잘 알려진 아세트아미노펜은 전세계적으로 가장 널리 사용되고 비교적 안전한 일반의약품으로 인식되고 있으나 그 독성 및 대사에 대한 연구들이 수년간 이뤄져 왔다. 이 중 한 실험 연구 논문을 살펴보자. 18세~64세에 해당되는 99명의 비약물 복용 남성들을 대상으로, 실험전 소변 검체와 1000mg아세트아미노펜 복용직후 3시간 사이, 3시간에서 6시간 사이의 소변 검체를 얻어서 비교 분석했다. 아세트아미노펜과 관련된 뇨중 대사체로서 acetaminophen sulfate(S)와acetaminophen glucuronide(G)를 정량분석했는데 아세트아미노펜이 간 해독 대사phase 2의 2가지 conjugation process(O-sulfonation과glucuronidation)을 통해 대사되는 정도를 알려줬다. 따라서 이 비율S/G은 개인별 아세트아미노펜 대사의 차이를 가장 잘 나타내 줄 수 있는 척도이기 때문이었다. 피험자간 S/G비율의 다양성 근거들을 추적해 본 결과 뇨중 p-cresol sulfate 농도가 높은 사람들은 이 비율이 공통적으로 낮았다. 이는 특정 장내 미생물에 의해 생성되는 p-cresol이 아세트아미노펜과 동일한 human cytosolic sulfotransferase (SULT1A1)이라는 효소에 대해 기질로서O-sulfonation 반응에 대해 경쟁하기 때문에뇨중 p-cresol sulfate(p-cresol의O-sulfonation대사체) 농도가 높을수록 아세트아미노펜의 sulfonation 비율이 감소하여 아세트아미노펜 독성(acetaminophen toxicity)이 발생하기 쉬워지는 것이었다. 정리하면, p-cresol을 생성하는 장내 미생물의 분포가 높을수록 아세트아미노펜 독성이 나타날 수 있다는 것이다.파킨슨병 치료제로 사용되고 있는 항경련제인 조니사마이드는 간에서 효소의 환원반응에 의해 2-sulphamoylacetylphenol로 전환 및 대사된다. 그런데 항생제 처리를 한 실험쥐에게 조니사마이드를 경구 투여 시 대소변에서 환원대사체인2-sulphamoylcatylphenol의 유의한 감소가 관찰됐다. 그리고 다시 장내 세균총을 정상으로 회복시키면 그 환원대사체가 증가함을 알 수 있었다. 이 실험연구에서 8종의 세균 strain들의 조니사마이드 환원력을 조사했고, 그 중 Clostridium sporogenes의 환원력이 가장 크게 나타났다고 했다. 따라서 장내 미생물중 이들의 분포 변화는 조니사마이드 대사에 유의한 영향을 주는 것이다.장내 혐기성 균에 의해 메트로니다졸의 대사체인 acetamide와N-(2-hydroxyethyl)-oxamic acid가 생성되므로 이들의 과잉증식 또는 특히 Clostridium perfringens와 같은 유해균에 의해 메트로니다졸의 대사가 증가하여 약물의 효과가 감소할수 있음은 잘 알려진 사실이다. L-DOPA는Helicobacter pylori에 직접 결합해 그 활성을 잃을 수 있는 반면 장염치료를 위해 사용되는 설파살라진은 장내 미생물이 관여한 효소들에 의해 약리학적 활성형태인 5-amino 5-salicylic acid로 전환돼 약물의 활성이 증가한다.심바스타틴은 간에서 hydroxylation, β-oxidation, glutathione conjugation, glucuronidation을 거치는데 장내 미생물에 의해 demethylation, carbon-carbon 결합 분해, α,β oxidation, dihydroxylation, cyclization으로 대사돼 버려 약물의 효과가 감소될 수 있음이 2011년 연구논문에서 발표됐다.장내 상재균이 아닌 외부에서 유입된 세균에 의해서도 약물의 활성에 영향을 줄 수 있다. Sphingmonas Ibu-2라는 균은 5가지 효소와 관련해 이부프로펜의 acid chain을 분해해 약물의 효과 감소를 촉진하는 것으로 밝혀져 있다. 대표적인 H2 억제제인 라니티딘 역시 장내 미생물에 의해 N-oxide 결합이 끊어져 약물의 활성이 감소하는 것으로 알려져 있다. 아직 정확한 균이 확인된 것은 아니지만 장내 미생물 분포의 변화가 약물의 효과에 영향을 주는 또 하나의 사례인 것이다. 그 외 현재까지 알려진 것으로 chloramphenicol, salicylazosulfapridine, carnitine, sorivudine, irinotecan, nitrazepam 등이 있다.지금까지 결과들은 주로 장내 미생물의 대사 효소에 대한 영향이 약물의 활성 및 독성에 변화를 준 것이다. 그리고 현재까지 밝혀진 관련 대사 효소들로 Ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD), Glutathione S-transferase A 1/2 (GSTA1/2), Glutathione S-transferase A4(GSTA4), Glutathione S-transferase M1 (GSTM1), Epoxide hydroxylase 1 (EPHX1) enzyme, Epoxide hydroxylase 2 (EPHX2) enzyme, Sulfotransferase 1C2 (SULT1C2) enzyme, Sulfotransferase 1B1 (SULT1B1) enzyme, N-acetyltransferase 1 (NAT1) &N-acetyltransferase 2 (NAT2), Glutathione peroxidase 2 (GPX2) enzyme이 있다. 이렇게 장내 미생물에 의한 약물 대사 변화는 reduction, hydrolysis, dihydroxylation, acetylation, deacetylation, proteolysis, deconjugation, deglycosylation 기전을 통해, 다양한 약물의 활성 및 , 독성에 영향을 미친다. 지금까지 밝혀진 30가지 이상의 약물들에 대한 데이터가 있으나, 앞으로 장내 미생물과 더 많은 약물 대사 및 약동학에 대한 실험 연구 결과들이 나올 것이다.역학적인 조사에 따르면 유방암은 고지방 저식이섬유식을 하는 여성들에게 호발하는 것으로 잘 알려져 있다. 그리고 에스트로겐 역시 유방암 유병율과 상관성이 높은 것 역시 그러하다. 이 연결고리로 장내 미생물이 에스트로겐의 장간순환과 활성에 핵심역할을 한다. 장간순환을 통해 담즙에서 결합형 에스트로겐을 decojugation시켜 유리형 에스트로겐이 증가되므로 활성을 높이게 된다. 한 실험연구에 의하면 항생제 투여시 대변의 에스트로겐 농도는 증가한 반면, 소변의 경우는 감소했다. 또한 저지방 고식이섬유을 한 경우도 동일한 결과가 나왔다. 즉 장내 미생물 분포의 변화로 유리형 에스트로겐의 장내 재흡수가 감소한 것이다. 장내 미생물이 2-methoxy esterone을 C17에서의 oxireduction과 C2에서의 강력한 demethylation을 통해 활성형으로 전환시켜, 약물의 효과가 증강될 수 있음이 밝혀졌다.NSAIIDs인 인도메타신은 소장 점막에 산화적 손상을 초래하고, 당질막 (glycocalyx layer) 형성을 촉진한다. 이러한 장관 surfactant-like particles (SLP) 와 brush border membranes (BBM)의 glycosylation 변화는 장내 세균총의 전위(translocation)를 촉진하고 따라서 수많은 질환의 원인이 될 수 있다. 또 이런 장내 환경 변화에 의해 여러 약물들 및 영양소 흡수의 변화가 이어져 2차적으로 다양한 약물의 활성, 독성, 약동학적 변화 및 영양불균형등의 문제가 발생한다.Proton pump inhibitor인 오메프라졸은 위액의 pH를 상승시켜 소장내 호기성 및 혐기성 세균 모두의 과잉증식을 초래하고 담즙산의 분해를 증가시켜 지용성 영양소의 결핍도 발생할 수 있다. 이 역시 약물 반응, 2차적인 질환의 발생등의 요인임은 더 이상 말할 것도 없다.최근 한 pilot study에서 장내 미생물이 타크로리무스의 약동학적 변화에 영향을 줄 수 있는 것으로 보고됐다. 타크로리무스는 좁은 영역의 치료지수(therapeutic index)를 가지기에 용량 설정이 매우 중요시 되는 약물중 하나이다. 이 연구에 참여한 환자 19명의 대변 검체를 분석한 결과 이들 대변 내 Faecalibacterium prausnitzii가 많을수록 타크로리무스의 적정 투여 용량이 증가한 것으로 나타났다. 이 균은 건강한 장내 환경에 기여하는 균주로 잘 알려져 있으나 이렇게 분포 비율에 따라서 약물의 대사에 영향을 줄 수 있다.

[8]오메가3지방산의 산패율 조사 당위성아직까지 산화된 오메가3지방산의 인체에 대한 영향에 대한 국제적인 인체적용 실험 연구는 불충분한 상황이다. 그러나 이건 시간 문제이다. 아직 이에 대한 인식 부족으로 공식적인 연구에 대한 요청이 많지 않았고 오메가3지방산 제조사들의 방해작업도 인체대상 임상실험 연구가 진행되기 어려웠던 이유도 있다. 그러나 과학자들을 비롯한 학계에선 그 누구도 그 해악성에 대한 주장에 반대하는 사람은 없다.즉, 산화된 지방은 인체의 질병과의 상관성에 있어서 이미 증거가 충분하기 때문이다. 게다가 몇몇 동물실험에서는 산화된 지방이 생체기관의 손상, 염증, 발암성, 죽종동맥경화증의 악화를 유발한다는 사실을 입증한바 있다. 동물실험은 다음과 같다.쥐에게 지속적으로 산화된 PUFA(다가불포화지방산, 오메가3지방산)을 투여했고 결과 성장지연, 장 과민증상, 간 비대, 신장 비대, 용혈성 빈혈, 체내 비타민E감소, 간내 지방 산화 및 염증 증가, 심근증, 대장 악성종양세포증식등이 관찰됐다.오메가3지방산의 주요 2차 산화물(1차산화물보다 더 독성이 강함)이 알데히드인 HHE이다 이 HHE를 복막에 주사했을 때 괴사성 복막염을 유발하고, 정맥 주사했을 때는 간 손상을 일으킨다. 비슷한 실험이 오메가6지방산에서도 보고되었는데 그 산화물 HHE가 매우 독성이 강하고 DNA손상을 일으킨다는 것은 이미 잘 알려진 사실이다. 산화된 지방산을 섭취시 혈중 그리고 뇨중 MDA가 증가했다는 인체 실험연구가 보고 됐다.이 MDA는 산화된 지방 흡수와 연쇄반응에 의해 체내에서 생성된 산화된 지방(과산화지질이라고도 함)에 의해 모두 생성될 수 있다. 이 MDA는 DNA 변이에 원인으로 작용해 동물실험에서는 갑상선 암을 일으키고 피부에 도포시 피부암을 발생시켰다는 보고가 있다. 인체에 대한 이 MDA 적용실험연구는 아직 부족하지만 유방암을 앓고 있는 여성들이 MDA-DNA 생성물의 농도가 높아서 이 MDA가 유방암 발생 위험 요인의 하나로 지목되기도 했다.앞으로 필요하다면 윤리적인 문제가 없는 연구방법으로 조금 더 명확한 데이터들을 얻을 수 있는 인체 적용 실험 연구들이 나올 것이다.1.산화된 지방은 일반적인 지방들과 동일한 경로로 인체의 장관으로 흡수되어 킬로미크론, LDL, VLDL으로 포합되어 혈류로 이동하게 되는데 산화된 지방을 가진 LDL은 말 그대로 산화된 LDL(oxidized LDL)이 된다. 이 산화된 LDL이 죽종동맥경화증 형성에 매우 중요한 요인으로 작용하는 것은 이미 널리 알려진 사실이다.2.산화된 지방이 장관에서 흡수될 때 그 중 일부는 한번 더 산화돼 2차 산화물로 전환된다. 1차 산화된 지방도 섭취후 장관에서 더 독성이 강한 2차 산화된 지방으로 전환된다는 말이다.3.산화된 지방은 소위 연쇄반응이라고 해서 근처에 있는 정상 지방을 산화시키는 잠재력을 가지고 있다. 즉 산화된 지방의 섭취로 체내 정상 지방이 산화가 된다는 의미이다.4.섭취한 오메가3지방산은 인체 세포막의 구성성분으로 구조적 재료역할을 한다. 따라서 산화된 오메가 3지방산을 섭취하면 이에 의해 구조를 형성하는 인체 세포막이 건강할리가 없다. 또한 산화된 지방은 정상 지방도 산화시키는 연쇄반응이 있다고 했다 즉 세포막의 정상 지방층을 산화시킬수 있다는 것이다. 이들의 존재로 직접 및 간접적으로 산화적 스트레스가 인체에 극도로 커지는 것이다. 산화된 세포막은 건강한 세포의 구실을 잃어 버리게 하고 결국 인체의 가장 기본 구성단위인 세포의 손상 및 기능 저하로 건강상태의 유지는 불가능하며 질환을 앓게 되거나 비건강상태의 원인으로 작용하게 된다.5.만성적으로 지속되는 체내 지방층의 산화는 발암의 기전 중 하나이기도 하다. 또한 알츠하이머질환에 있어서는 지방의2차 대사산물의 하나인4-HNE가 neurofibrillary tangles을 형성하고 신경독성작용으로 그 병리기전의 하나로 작용할 수 있다.6.산화된 지방이 가진 산화적 스트레스는 염증 유발 기전의 하나인 NF-κB pathway을 활성화시키고 염증유발성 CYTOKINE들의 형성을 증가시킨다. 따라서 이러한 염증반응이 지속적으로 일어나서 결과가 축적되면 죽종동맥경화를 비롯한 만성 질환 및 퇴행성 질환을 일으키거나 인슐린 저항성으로 대사성 증후군의 원인으로 작용하게 된다.따라서 이런 이러한 인체 유해성이 추론되기 때문에 오메가3지방산의 산패도 조사가 당위성을 갖는 것이다.

[8]급만성 질환 유발 염증과 오메가3뇌심혈관계 질환은 물론 이상지질혈증, 당뇨, 암, 급성호흡곤란증후군 (ARDS), 각질 제거 및 여드름, 비듬 등 각종 피부질환, 불임 심지어 복용시 아들까지 낳을 수 있다는 근거가 아직 명확치 않은 온갖 이슈들까지 현재도 약물 중 가장 논쟁이 치열한 것은 단연 아스피린이 아닐까 싶다.아스피린은 인류가 질병의 치료와 증상의 완화를 위해 오랜 세월 민간요법이나 생약에 의존해온 것을 치료의약품이라는 새로운 약료 패러다임으로 전환시키게 해 준 주인공이다. 시간이 흘러갈수록 새로운 작용 기전 및 효능 효과들이 발표되는 등 마치 양파 껍질 같이 그 속을 캐면 캘수록 정말 많은 새로운 비밀들이 드러나면서도 기존 내용들이 또 다시 번복되어 재검증에 들어가기도 하는 약물계 최대 이슈메이커임을 부인할 사람은 아무도 없을 것이다.그도 그럴 것이 70년 이상 사용된 이 아스피린의 정확한 약물 기전이 현재까지도 완벽하게 밝혀지지 않았고, 1960년 Collier등에 의해 아스피린이 프로스타글란딘 합성에 관련된 기전의 활성화에 관여한다는 것을 밝혀내고 1970년대 다른 NSAIDs약물들과 함께 cycloxygenase(이하COX-1,2)를 저해한다는 게 알려지게 됐다. 그러나 특히 염증부위로 백혈구가 이동하는 것을 제어해 염증 반응을 억제하고 상처부위 조직의 빠른 복구에 기여하는 아스피린의 기전등을 설명하기에는 역부족이었다.아스피린은 COX-1의 PG(Prostaglandin)과TX(Thromboxane)합성 활성을 차단해 발열, 통증, 염증반응을 막는다. 또 TXA2합성 저해를 통해 혈소판의 활성화를 차단하면서 혈소판 응집 억제 및 혈관이완 기능이 있는 혈관벽 내피세포의 PGI2(Prostacyclin)의 합성을 감소시키는 작용으로 혈병(blood clot)의 과도한 축적을 막아 혈류의 흐름을 유지할 수 있게 한다. 그러나 아스피린에 의한 심혈관계 작용 일부는 용량의존적인 다른 항염 기전과 관련이 있다. 단지 적은 용량(81mg)에서 아스피린은 기존 항염 기전과는 다른 가장 중요한 항염 작용을 끌어낼 수 있는데, 아스피린이 저용량에서 lipoxins(LXs, 15 epi-LXA4, 15 epi-LXB4)의 합성을 촉진하기 때문이다. 반면 고용량의 아스피린은 LX(lipoxin)의 합성에 영향을 주지 않는다. LX는 강력한 염증억제물질(anti-inflammatory eicosanoid)로서 염증유발물질 (pro-inflammatory eicosanoid)인 LTB4, PGE2, TXA2들에 대항한다.참고로 LXs(lipoxins) 합성과정에는 아스피린이 관여하지 않는 2개의 기전이 더 있으며 이 기전들에 의해 생성되는 LXs는 아스피린에 의해 유도되는 ATLs( aspirin-triggered lipoxins, 15 epi-LXA4, 15 epi-LXB4)와 다른 LXA4, LXB4이다. 오랫동안 아스피린이 acetylation을 통해 COX-1과COX-2의 작용을 차단하는 것으로만 알려져 왔다. 그러나 내피세포 및 상피세포에서, 아스피린에 의한 COX-2 acetylation은 효소를 변형시켜 AA를15Rhydroxyeicosatetaenoic acid(15R-HETE)로 전환시키게 하고 이것이 단핵구와 백혈구에서 5-lipoxygenase(5-LOX)의 작용에 의해 epi-LXs로 대사된다. (epi-)LXA4는 ALXR로 알려진 specific G protein-coupled receptor(GPCR)에 결합해 작용을 나타내는데, 이 수용체는 MAP-kinase와Phospholipase C-γ (PLC-γ)-mediated singaling pathway를 활성화시켜 면역반응을 조절한다. 모든 LX들은PMN(Polymorphonuclear leukocyte)의 주화성(chemotaxis), PMN매개 혈관침투성의 증가 및 내피세포조직으로의 PMN 유입 및 부착을 차단한다.또한 대식세포를 pro-inflammatory M1 phenotype에서 anti-inflammatory M2 phenotype으로 전환시켜 apoptotic PMN의 식세포작용을 촉진하는데, 이것이 바로 아스피린이 상처부위의 빠른 정상 회복을 시키는 근거가 된다. 그외 IL-8유전자 발현 억제, TNF-α의 분비 및 작용 저해, TGF-β의 활성 증가, 히스타민의 작용 제어에 의해 부종등 염증반응을 억제한다. 그리고 혈관이완 역할을 하는 PGI2(Prostacyclin)와 NO(nitic oxide)의 생성을 유도해 다른 NSAIDs와 달리 아스피린만이 갖는 특징인 NO생성이 설명된다. 아스피린에 의한 NO의 생성 유도는 염증 부위에서 백혈구가 축적되는 것을 감소시켜 염증억제에 기여하므로 심혈관계 보호작용에 중요한 역할을 하게 된다.필자가 뜬금없이 아스피린을 언급하고 나온 이유가 바로 LX(lipoxin) 즉, 염증반응에 대한 lipid modulator들이며 앞서 언급한 것처럼 LX는 오메가6지방산인 AA 에서 유래하는 염증억제물질(anti-inflammatory eicosanoid)이기 ??문이다. 여기서 익히 우리가 알고 있던 상식이 깨진다. 즉, 지방산 특히 AA에서는 COX에 의해 염증유발물질(pro-inflammatory eicosanoid)들만 생성돼 되도록 줄여야 하는 것으로 알고 있었지만 아스피린 매개 및 다른 2가지 기전에 의해 염증억제물질들(anti-inflammatory eicosanoid)들도 생성되고, 더 나아가 AA에서 생성되는 lipoxin외에 오메가3지방산인 EPA 및 DHA는 각각 resolvin, protectin, maresin등 염증억제에 관여하는 항염 매개물질들 생성에 기여한다.오메가6지방산인 AA와 오메가3지방산인 EPA 및 DHA의 항염작용에 대한 퍼즐을 푸는 열쇠가 바로 이들인 것이다. 즉, 현대 급만성 질환의 핵심인 염증반응을 조절하는데 있어서 오메가3및6지방산의 역할을 설명할 수 있는 여러 근거들이 하나씩 증명되고 있다.Lipoxin(LX)을 포함해 resolvin, protectin, maresin들을 총칭 SPM(Specialized pro-resolving mediators)라고 하며, lipoxygenase, cycloxygenase, cytochrome P450 monooxygenase enzymes의 단독 또는 복합적인 작용에 의해 불포화지방산(PUFA)이 세포내에서 대사되어 생산된 cell signaling molecules들이다.앞서 LX에서 언급한 것처럼 이들의 강력한 항염효과 때문에 체내에서 불활성화되는 것에 저항할 수 있는 합성SPM( metabolically resistant SPM analog)을 개발하여 resolution pharmacology영역의 의약학적 도구로서 사용을 기대하고 있기도 하다.Resolvin(RV)는 그 이름 자체가 resolution phase interaction products에서 유래된 즉 염증억제물질이다. D시리즈 RV는 DHA에서, E시리즈 RV는 EPA로부터 생성되며, n-3 DPA에서 유래된 RV도 있다. 또한 Protectin(PD)과Maresin(MaR)은 DHA와n-3 DPA로부터 생성된다. LX처럼 RV나PD도 아스피린에 의해 생성이 촉진되는 epi-RV, epi-PD들이 있다.세포내에서 cytochrome P450 monooxygenase에 의해 또는 아스피린에 의해 변형된 COX2에 의해 내피조직의 EPA가18 R-HEPE로 전환된후 분비되어 백혈구에 진입하면5-LOX에 의해 E시리즈 RV(RVE1,RVE2)로 생성된다. 이들은 염증을 감소시키고, PMN 유입을 막고, 수지상세포의 기능을 억제하며, IL-12 생성을 조절하면서 염증을 완화시킨다. 이는 다른 염증억제물질들인 PD, MaR들도 마찬가지이다.이렇게 SPMs의 적용 및 보완으로 천식 및 비염과 같은 알러지성 염증 질환, 류머티스 관절염, 전신성 루푸스와 같은 자가면역 질환, 건선, 동맥경화, 심근경색 및 뇌졸중, 1형 및2형 당뇨병, 대사증후군, 알츠하이머 치매 및 헌팅톤 병등의 예방 및 치료에 도움을 줄 수 있게 된다.SPMs생성을 위해 오메가3지방산인 EPA및DHA와 오메가6지방산인 AA 모두 필요하다. 또한 이들로부터 생성되는 염증억제물질들 즉SPMs는 각각 기능이 다르기 때문에 각 오메가 지방산들의 균형있는 공급이 되어야 하는 것이다.

[7]오메가3 지방산과 임산부오메가3지방산을 복용하고자 할 때, 가장 고민하는 것 중 하나가 EPA와 DHA 함량 또는 그 비율일 것이다. 물론 EPA와 DHA의 효능은 매우 다르다. 그럼 다르다고 해 각자 적용대상이 다르다고 해야 할까?예를 들어 뇌와 망막에 DHA가 풍부해야 건강하다고 해 DHA만 먹어야 하고 EPA를 먹으면 해가 되는 것일까? 단, 미리 말해두지만 여기서 누구도 부인할 수 없는 전제는 이 두 물질들이 원래 연령과 성별을 불문하고 모든 인체에 중요하고 반드시 필요하다는 것이다. 그리고 이번 칼럼과 다음 칼럼에 걸쳐 언급하겠지만 이들은 사실 상호 연관적인 기능을 하고 있다. 그렇다면 DHA 또는 EPA만 편중해서 먹는 것이 설득력이 있는 것인가? 이에 대한 궁금증으로 EPA와DHA의 기능에 대해 분석해 보고 특히 이러한 논란의 기로에 설, 가장 유력한 대상이 임산부이기에, 이에 대해서도 다루어 보기로 한다. 가장 간단한 논리로 정리된 각 기능은 EPA가 염증반응을 조절하고 DHA가 세포막의 유동성 조절로 각 신체 기관 및 조직의 정상적인 기능유지 및 발달에 관여한다고 되어 있다.세포 염증반응의 매개물질(eicosanoids)이 AA(arachidonic acid, 오메가 6지방산)에서 유래되는데, EPA는 LA에서 AA를 합성하기 위해 필요한 효소인 delta-5-desaturase를 경쟁적으로 저해하므로, EPA를 많이 복용할수록 AA합성량이 줄어들어 염증반응을 감소시킬 수 있다는 것이다. 또한 세포막 인지질로부터 AA를 분리해내기 위해 필요한 효소인 phospholipase A2에 대해서도 EPA가 경쟁적인 저해관계를 가진다.이는 corticosteroid의 항염 기전이다. 즉, EPA의 항염효과는 corticosteroid의 그것과 유사하게 나타날 수 있다. 그래서 염증 소인이 있을 경우 AA를 줄이기 위해 EPA의 복용이 강조 되고 있는 것이다. 이는 화학구조상 AA와EPA가 탄소수 20개로 비슷한 사이즈이기에 두 효소의 기질로서 경쟁할 수 있기 때문이다. 반면 탄소수 22개인 DHA는 이들 효소의 기질로서 작용하기 어려워서 AA와 경쟁적 저해 관계를 이룰 수 없다. 그래서 DHA는 염증반응과 무관한 것으로 단순하게 알려지고 있다. 하지만 엄격하게 말해서 그건 틀린 얘기다.뒤에 언급하겠지만 DHA도 역시 염증반응에 관여한다. 단지 방식이 다르다. 게다가DHA는 오메가 6지방산인 LA에서 GLA를 합성하기 위해 필요한 효소인 delta-6-desaturase를 저해하여 궁극적으로 AA합성량이 줄어들긴 하지만, 그 중간 산물이자 강력한 항염증인자들(PGE1등)을 생성하는 dihomo gamma linolenic acid (DGLA)마저 감소시켜 염증반응 감소에 도움이 되지 못한다는 것이다. 그래서 고함량의 DHA복용시에 GLA의 보충이 요구되기도 한다. 다시 풀어 설명하면 고함량의 DHA 단독 복용시 염증반응 조절이 어렵다는 것이다. 그래서 염증에는 DHA를 줄여라..라고 하는데 이 역시 너무나 단순한 이분법적 사고방식이다.또한 EPA가 뇌에서 존재하는 비중이 높지 않아서 뇌기능에 중요하지 않다고 한다. 물론 뇌의 여러가지 병변 또는 증상들이 염증에 기인한 이유도 있어서 EPA가 필요할 수도 있으나, EPA는 일단 뇌에 들어가면 쉽게 산화되어 버리므로 기능을 유지할 수 없다는 것이 그러한 주장의 근거이다. 이 역시 틀린 얘기이다. 우울증, 외상, 주의력 결핍 및 과잉 행동 장애(ADHD)와 같은 경우 실제 임상에서 고용량의 EPA가 DHA보다 더 유효하게 결과가 나오고 있다. DHA는 EPA보다 탄소수와 이중결합수가 더 많아 큰 분자구조적인 특징과 phospholipase A2 ,COX, LOX등 효소에 대한 기질로서 작용하지 않아 형태가 그대로 유지돼 세포막에서 차지하는 규모를 쉽게 증가시킬 수 있다.결국 증가된 DHA비율이 EPA보다 세포막 유동성에 더 쉽게 기여하기에, 특히 신경 세포막의 수용체를 통한 signal transmission기능이 향상되어 뇌신경계 기능 조절에 유리하다는 것이다. 이것이 DHA의 뇌기능 향상 기전이다. 단, 절연체인 신경수초(myelin)는DHA 비중이 작다. DHA는 세포막에서 끊임없이 쓸려다니는 운동성을 지니므로 세포막에서 지질구조가 뗏목처럼 떠다니는 구조를 일컫는 Lipid raft(섬, island라고도 표현함)를 붕괴시켜 암세포의 사멸을 유도하고 염증성 사이토카인의 작용을 방해하기도 한다. 또한 DHA가 EPA보다 LDL입자에 융합시 부피를 좀 더 쉽게 확장시켜 부풀어 오른 LDL이 혈관벽 근육세포에 유입되는 것을 막아 죽종동맥경화증을 막을 수 있다고 한다. 모두 DHA의 염증조절 작용은 제외한 이론들이다.그러나 EPA, DHA는 모두 cell signaling을 위한 지질 유래 염증 조절인자들의 전구체 역할 및 유전자 발현에도 관여한다. 항염증성 매개물질의 합성을 촉진하는 유전자 전사인자인 PPAR-gamma와 중성지질 조절을 위한 효소의 합성을 촉진하는 유전자 전사인자인 PPAR-alpha의 활성화 기전이 그러한 예이다. 이러한 오메가 3지방산들의 여러가지 기전들이 서로 영향을 미치며 인체의 기능을 정상적으로 유지하고 있다. 지면상의 한계로 다음 칼럼에서 오메가3지방산의 항염증성 매개 물질에 대해 자세히 다루어 보도록 하겠다. 오메가3지방산들의 항염효과에 대한 근거들과 해석으로 풀리지 않았던 퍼즐들이 점점 설명되고 있다. 태아의 뇌신경계 발달에 중요시되는 오메가 지방산이 AA와 DHA이다. AA는cell signaling pathway조절 및 세포 분화 , 염증성 인자들의 전구체 역할을 하며 DHA는 앞서 언급한 것처럼 뇌와 망막의 세포막에 높은 농도를 유지하면서 기능을 조절하게 된다. 가장 요구량이 높은 마지막 임신 3기에 태아는1일50-70mg의 DHA를 필요로 하며, 이는 산모의 DHA섭취량과 혈중 DHA농도에 의해 좌우된다. 신생아는 생후 18개월까지 DHA를 뇌에 축적시킬 수 있다. 이와 같이 태아의 뇌발달에 DHA와 AA만이 절대적인 것으로 인식되어 실제로 임산부를 위한 오메가 3지방산 제품은 거의 중금속 오염이 적고, DHA가 특히 많은 식물성 조류에서 추출한 것이 최선으로 유행처럼 되고 있다.그러나 태아를 위해 체내에서 AA로 합성되는 LA 섭취증가와 상대적인 EPA 섭취 감소는 PGE2, TXA2등 합성 증가로, 조산 및 자간전증을 유발할 수 있다. EPA는 자궁근을 이완시키는 PGE3, PGI3의 전구체로 기능을 한다. 그러나 이러한 기능보다 더 중요한 EPA의 기능은 태반을 통과하는 DHA와AA의 혈중 농도 조절이다. 모체보다 태아의 DHA, AA 혈중 농도가 더 높기 때문에 이들이 태반을 통과하여 들어가는 특정 수송체계(FATP-4)가 필요하다. EPA은 지방산 수송단백(fatyy acid tranport proteins, FATPs)의 mRNA발현에 관여한다. 원래 모든 세포막 단백질의 mRNA발현은 DHA가 아닌 EPA가 조절한다. 따라서 모체의 EPA 농도를 높게 유지하면 FATP-4발현이 증가하여 태반을 통해 태아에게 공급되는 DHA, AA모두 상승시킬 수 있게 된다.또한 어차피 유리 지방산들은 지방산결합단백(fatyy acid binding proteins, FABPs)에 결합돼야 태반과 태아의 세포에 유입될 수 있다. 앞서 EPA는 모든 세포막 단백질의 mRNA발현에 관여하므로 모체가 EPA농도를 높게 유지하면 FABP의 증가로 DHA, AA등이 쉽게 이동할 수 있게 된다. 특히 DHA에 높은 친화도를 가지면서 뇌세포 발달에 중요한B-FABP의 발현을 생각하면 EPA역시 임산부의 오메가3지방산 공급에서 빠질 수 없는 성분이다. 혹자는 동물성 오메가3지방산의 중금속 등 오염 문제에 대해 우려를 표명할 수 있다. 그러나 해외는 자신할 수 없으나 국내에서 식약처의 중금속 검사 등을 거쳐 허가를 받은 제품이라면 요즘과 같은 때는 중금속 걱정은 안 해도 좋다. 중금속 논란은 제품만 확실하다면 EPA를 손해보면서 동물성 오메가 3지방산을 포기할 이유가 없다.

[6]오메가3와 크릴 오일(krill oil)이번 칼럼에서는 크릴 오일(krill oil)에 대해서 다뤄 보도록 한다. 크릴은 아주 작은 새우처럼 생긴 갑각류 동물로 주로 남극해에서 서식하며 음식재료로도 사용되고 있다. 우리가 다루고자 하는 이 크릴 오일은 다른 생선 오일(fish oil)과 함께 오메가3 지방산인EPA, DHA가 풍부해 다양한 건강보조를 위한 제품의 재료로서 그 사용이 점점 증가하고 있다.특이한 것은 항산화제인 카로티노이드로 아스타잔틴(Aztaxanthin), 오메가6 그리고 인지질을 다른 생선 오일들보다 더 많이 포함하고 있다. 복용량은 다른 생선 오일 제품들과 유사한1일1g-3g을 권장하고 있으며, 부작용은 생선 오일과 거의 유사하나 한 연구에서는 크릴오일이 복부 팽만감등 소화장애가 좀 더 많았다는 발표가 있었다.크릴 오일의 주 효과는 생선 오일 제품들처럼 EPA, DHA를 효능의 목적으로 보며, 단지 생선 오일들을 다룬 연구의 수가 워낙 많기에 명확하게 비교하기에는 변수가 많지만 주로 혈중 지질 조절 및 항염효과에 대해 유의한 수준의 임상데이터들이 나오고 있다. 그러나 현재 대부분의 크릴 오일제품들은 크릴과 생선의 혼합제품이다. 즉, 제품에 크릴오일이라고 표기돼 있다 하더라도 이는 순수한 크릴 오일 제품이 아니라는 의미이다. 자세히 이들 제품의 라벨들을 보면 영양성분의 제일 먼저 포기돼 있는 것은 생선 오메가(fish oil)이고 크릴은 부재료로서 표기돼 있다. 오메가 3지방산이 적기 때문이다.그런데 이런 혼합제품이라도 제품의 가격은 일반 생선오메가 제품보다 훨씬 고가이다. 이에 대해 대부분의 제조사들은 크릴제품에 포함된 인지질이 오메가의 흡수를 높이고 붉은 색을 띠는 아스타잔틴의 항산화효과로 그 정당성을 주장하고 있다. 또한 크릴을 포획하는데 제한이 있기에 희소성의 가치를 부여하기도 한다. 그러나 오메가3지방산을 목표로 한다면 차라리 그 가격이면 생선을 사용하는 것이 낫다. 똑같은 오메가3지방산인데 성분 자체의 과학적 이유가 아닌 굳이 어렵게 구했다고 고가를 복용할 필요는 없다. 또한 실제 조사한 바에 의하면 크릴의 EPA,DHA의 흡수율은 생선의 그것보다 30%~100%, 즉 최대 2배정도로 높다는 것이고 크릴 자체에 포함된 DHA, EPA 함량이 기본적으로 생선보다 훨씬 적다는 사실을 볼 때, 역시 인정하기 어려운 부분의 하나이다.2011년Lipids in Health and Disease에 발표된 Incorporation of EPA and DHA into plasma phospholipids in response to different omega-3 fatty acid formulations - a comparative bioavailability study of fish oil vs. krill oil 논문은 생선 오일 3가지 형태 (re-esterified triacylglycerides [rTAG], ethyl-esters [EE])와 , 크릴 오일(mainly PL)의 혈장 인지질(PL)의 지방산 비율 변화를 측정해 그 생물학적 이용율(bioavailability)을 조사한 double-blinded crossover trial 연구이다. 혈장 인지질에 포합된 EPA+DHA양은 크릴이 제일 높았고 그 다음 rTAG가그 뒤를 이었다.그러나 사용된 제품의 지방산 조사에서 크릴은 전체 EPA중free EPA가22%, 전체 DHA중free DHA가21%인 반면, 생선은 free 오메가 지방산이 포함되지 않았다. 이러한 크릴의 높은 free EPA,DHA는 크릴의 생물학적 이용율에 유리하게 반영될 수 있는 요인이므로, 인지질에 기댄 흡수율의 장점을 근거하기 어렵다. 물론 인지질에 의해 크릴의 EPA, DHA의 흡수율이 증가했다는 결론을 제시한 4주간의 실험 연구가 있다. 한데 이는 크릴 오일 제조사의 펀딩이 된 연구이다. 암튼간에 좀 더 자세한 조사 및 연구가 필요하다고 본다.또한 최근 몇몇 유명 브랜드사의 크릴 오일제품들에 포함된 아스타잔틴을 조사한 결과가 발표됐는데 그것이 합성과 천연의 문제였다. 물론 아직 합성과 천연의 효능 차이에 대한 데이터는 부족한 현실이긴 하다. 천연 아스타잔틴은 microalgae에서 추출되며 형태는 'esterifie' form이며, 아스타잔틴 isomer 들중3S, 3S’로 알려진 single isomeric form으로만 존재하는 반면 합성 아스타잔틴은 형태는 'free' form이며, isomer 로서3S, 3S는 전체의 1/4이고 그 외 다른 isomeric form들이 포함돼 있다.하지만 이들도 항산화 효과가 있을 것으로 믿고 있으나 이 역시 명확하지 않다. 또한 'estrified(천연)'나 'free form(합성)' 모두 혈중 아스타잔틴 농도 상승이 가능한 것으로 알려지고 있느나, 2013년 Nutrafoods지에 발표된 논문에 의하면 in-vitro 연구에서는 아스타잔틴의 항산화 효과는 'estrified(천연)'가 'free form(합성)'보다 더 좋은 것으로 결론 지었다. 그래서 합성 아스타잔틴은 식품으로 많이 응용되고 있다.그런데 가격이나 사양이 거의 동일한 크릴 오일제품들에서 아스타잔틴 함량이 캡슐당 500mcg~ 840mcg씩 나온 제품들이 있는 반면, 캡슐당 17mcg정도만 나온 제품들이 있어서 일부 크릴 오일제품들에 인위적으로 합성 아스타잔틴을 첨가한 것으로 추정하고 있다. 이는 좀 더 자세한 조사가 진행중인 것으로 알려지고 있다. 합성이든 천연이든 아직 효능에 큰 차이가 없다면 가격에 대한 정당성은 따져 봐야할 일이 아닌가 생각한다.또한 산패의 문제인데, 크릴 역시 동물성 오일이므로 산패의 문제에서 여전히 자유로울 수 없다. 그런데 아스타잔틴의 짙은 붉은 색 때문에 산패도 검사를 할 수 없어서 크릴 오일 제품의 산패율은 검사가 어렵다는 것이다.작년 2015년 American Society for Nutrition에 발표된 Supplementation with a blend of krill and salmon oil is associated with increased metabolic risk in overweight men논문은 적지 않은 충격을 가져왔다. 사실 필자가 인슐린 저항성 관련 자료를 찾다가 우연히 발견한 내용이라 좀 더 자세히 알아보게 되었다. 이 연구는 BMI 25-30의 45-50세 중년의 과체중 남성들(그 외의 다른 질환은 없음) 47명에 대해 KS oil(krill oil + salmon oil) 그룹과 control(canola oil)그룹으로 나누어 8주씩 복용하게 한 뒤, 8주의 washout 기간후 그룹을 바꾸어 다시 8주간 복용하게 한 실험이었다. 사용한 제품은 krill 88% + salmon 12%였으며, 1000mg 젤라틴 캡슐에는 EPA 46mg, DHA 31mg이 포함되어 있었으며, 1캡슐 내용물 총량의 42.1%가 인지질이었다. 이 제품을 실험그룹은1일1회 5캡슐씩 8주간 복용했다.첫째 측정 목표는oral-glucose-tolerance test로 Matsuda method에 의한 인슐린 감수성(IS, insulin sensitivity)조사였고, 두번째는 lipid profile이었다. 결과 control그룹에 비해 KS oil(krill oil + salmen oil)복용그룹에서 인슐린 감수성이 14%나 더 적게 나왔다. 바꿔 말하면 인슐린 저항성이 KS oil그룹 섭취시 더 높게 나왔다는 의미이다. 기존 오메가 관련 자료에 반하는 내용이다.2011년Clinical Nutrition에 소개된 Omega-3 polyunsaturated fatty acid and insulin sensitivity: a meta-analysis of randomized controlled trials는 11개의 randomized controlled trial을 메타분석한 systematic review로 총 618명의 참가자에 대한 임상실험에서 오메가3지방산 섭취는 인슐린 감수성에 영향을 미치지 (즉 인슐린 감수성을 낮추지) 않는 것으로 나왔고 그 중 HOMA를 시행한 서브그룹에서 인슐린 감수성이 약간 상승한 것으로 조사됐다.2008년Diabetologia에 게재된 .Beneficial effects of long-chain n-3 fatty acids included in an energy-restricted diet on insulin resistance in overweight and obese European young adults에서도 역시 HOMA-IR( homeostasis model assessment of insulin resistance)로 계산된 결과에 의해 오메가3 지방산이 인슐린 감수성 향상과 대사증후군의 위험도 감소에 기여하는 것으로 결론지었었다. 그외 많은 동물 실험들도 오메가3지방산의 인슐린 저항성에 대한 기여를 확인해 주고 있었다.그 차이가 무엇일까. 크릴은 인슐린 감수성을 낮추고(즉 인슐린 저항성을 높히고), 생선은 인슐린 감수성을 높인다(인슐린 저항성을 낮춘다)고 확정지을 수 있을까? 여기서 인슐린 감수성 측정법을 생각해 볼 필요가 있다. 2015년 연구는 KS oil을Matsuda test로, 기존의 연구들은 생선오일을 HOMA-IR과fasting glucose로 측정 및 계산했다. 이에 Matsuda tests는 신체의 당유입을 조절하는 정도를 측정하는 방법으로, 기존 QUICKI test나 HOMA-IR보다 인슐린 감수성에 대한 정확도가 더 높다고 한다. Matsuda Index는 1mU/kg per min insulin infusion으로 혈중 인슐린 농도를 100 microU/ml로 고정하며 Rd(rate of disappearence of plasma glucose)를 측정한 수치의 의미를 판단할 수 있는 기준으로 제시되며, 여기서 인슐린 저항성을 제시하는 threshold value에 해당하면 당뇨병으로 인정된다.

[5]오메가3지방산과 증류법의 이해오메가3지방산은 원재료인 동물이나 식물의 지방 저장형태인 트리글리세라이드(triglyceride), 즉 중성지방에서 글리세롤 백본에 매달려 있는 다양한 지방산들 중 하나이다.글리세롤은 hydroxyl기를, 지방산은 carboxyl 기를 갖고 있어 두 그룹이 결합해 ester 결합을 형성한 모양으로 트리글리세라이드를 이루고 있다. 따라서 오메가3지방산 생산 프로세스의 첫 단계는 트리글리세라이드의 가수분해로 이 ester 결합을 분해해 글리세롤과 여러 종류의 지방산들을 얻어내는 것이다 이 방법에는 Twitchell process와Colgate-Emery procness 가 있으며, 가수분해의 정도는 이어지는 정제 시 잔여 지방 생성량을 결정지어 정제 공정의 효율성에 영향을 미칠 수 있다. 여기까지가 어류를 포획후 원료상품 생산을 위한1차 원유(crude oil)이며 포함된 가수분해 지방산들은 여전히 불순물을 갖고 있다. 그래서 이후 정제와 분리를 위해 증류와 분별의 과정을 거치게 된다. 증류는 2종 이상 성분을 함유하는 액체를 그 액체가 갖는 증기압의 차를 이용해 분리 및 정제하는 방식이다.증류(distillation)를 통한 지방산의 정제는 100년이상 지속돼 왔으며, 현재까지도 순도가 높은 지방산을 생산하기 위한 가장 일반적이고 가장 효과적인 정제법으로 인정되고 있다. 즉, 100년간 증류법도 IT기술등 현대식 최첨단 기술들과 융합해 진화돼 왔기 때문에 가장 많이 사용되며 인정되고 있는 정제기술이다. 이는 현시대에 증류방식이 가장 안전하고 효율적임을 근거한다. 증류는 낮은 그리고 높은 끓는점을 갖는 모든 불순물과 악취 원인물까지 제거한다.증류에는 조작압에 따라 상압(atmospheric)증류, 감압(under reduced pressure / vacuum)증류 그리고 분자(molecular)증류가 있으며, 현재 지방산을 포함하는 대부분의 건강기능식품의 가공 및 정제에서는 열분해를 피하기 위해 대부분 감압 또는 분자 증류로 이뤄진다. 또 전체적인 공정방식에 따라 배치식 증류(batch) 또는 연속 (continous)증류가 있고 정제만을 하는 단순증류(simple distillation), 정제와 분별(지방산 길이에 따른 분리)을 같이 하는 분별증류(fractional distillation)가 있다. 현대식 증류법(modern distillation)은 지방산의 열에 대한 민감성 때문에, 실용성과 경제성이 허용하는 범위의 낮은 온도에서, 증류 unit에 머무는 시간마저 최소화하는 첨단 복합공정 시스템을 개발해 이뤄지고 있다. 과거 고온에서 직접 열처리하는 단순원시적 증류법의 적용은 이젠 보기 힘들다. 오늘날 보다 독창적인 첨단 복합증류 공정시스템을 갖춘 하이엔드급 원료제조사들은 산패도(PV, AV, TOTOX) 기준치와 불순물 함량 제한선(max)을 일반적인 또는 IFOS에서 제시하는 수치보다 더욱 타이트하게 설정해 수시로 생산물을 검증하며 관리하기에 증류방식을 이용해 고품질의 오메가 3지방산 원료 및 상품을 생산하고 있다. 이런 현대식 증류 공정의 각unit들은 높은 진공상태, 효율적인 간접 가열, 접촉시간의 최소화(순간적인 접촉시간), 증기와 응축물사이로 효율적인 물질의 이동, 경제성에 의해 설정되어 가동되고 있다.그럼 가볍게 각 증류법에 대해 요약 정리해보기로 한다. 배치식(batch) 또는 회분 증류는 상압에서 이뤄지며 지방산 증류공정의 가장 오래된 형태이다. 소위 직접증류법(direct distillation)이다. 증기 분산관을 가진 포트에 지방산을 채우고 섭씨 260-316도로 직접 가열하여 섭씨 149도에서 응축된 수증기로 분산된다. 이와 같은 증류법은 상당히 많은 양의 증기를 필요로 하고, 많은 양의 지방산이 수증기에 혼입되므로 경제성이 떨어진다. 또한 이 증류법은 지방산이 높은 온도에서 상당시간 가열되어 열에 의한 불안정성을 갖게 되는데, 이는 끈적거리는 잔여물들 및 찌꺼기와 탈탄산화 및 중합 반응을 하며 복합물을 이루게 된다. 그래서 이러한 방식에서는 15-20%의 혼입된 지방산과 10-15%의 잔여물이 나올 수 있다. 또한 이러한 잔여물의 재분리와 증류는 더욱 품질이 낮은 지방산과 5-8%의 찌꺼기를 생산하게 된다. 이후 이 증류법은 감압과 저온에서 이루어지는 기술로 발전하게 된다. 열에 예민한 물질을 증류시 진공증류장치를 겸비한 스팀증류를 하는 것이 안전하다.연속(continous)증류는 미리 가열된 지방산 피드가 파이프로 들어가서 각 파이프로 연결된 반응 챔버들을 통과하며 흐르며 증류되는 방식이다. 즉 직접 가열을 피한 것이다. 연속 증류의 하나로 수증기 증류(스팀 증류)에서는 과열증기가 파이프로 진입하여 분산관에 의해 각 챔버의 피드로 주입되어 아랫부분이 가열된다. 즉 반응 챔버에 주어진 낮은 압력과 과열증기에 의해 유도된 각 반응 챔버의 높은 온도로 매우 강력하게 증발을 일으켜 지방산을 순간 증류 (instantaneous distillation, 초단시간 증류)를 하게 된다. 압력을 낮추면 정상 끓는점보다 낮은 온도에서 액체가 끓기 시작하므로 낮은 온도에서도 분리가 가능한 감압증류방식이다. 다시 말하면, 직접적인 가열을 피하고 압력을 최대한 낮추어 비교적 낮은 온도에서도 폭발적인 증류를 순간적으로 일으킨다고 정리할 수 있다.지방산 vapor는 파이프 헤더로 이동되어 수냉식 응축기(water-cooled condenser)에 의해 응축되어 수집된다. 증류기의 압력은 30-35mmHg에서 유지되며, 각 증류 챔버들의 온도는 섭씨90- 125도정도이고, 각 챔버들에 지방산이 머무는 시간은 약 30분이내라고 한다. 한가지 단점은 마지막 과정(응축)에서 유화(emulsion)가 생길 수 있다는 것이다. 물안에 있는 칼슘과 마그네슘염이 지방산과 만나서 소위 비누를 형성하게 되는 것이다. 그래서 이를 피하기 위해 건조 증류(dry distillation)가 이용되기도 한다.분자(molecular)증류는 최소한 2가지 구조로 이뤄져 있다. Wiped film moleculat distillation unit과 centrifugal molecular distillation unit이다. 분자증류는 고진공상태에서 진행되어 증류온도를 크게 낮출수 있게 되어 산화작용을 최소화할 수 있다. 연속 증류가 가능하며 앞서 말한 스팀 증류를 이용한 연속 증류의 장점들외에 불필요한 수분 및 이물질의 제거, 비정상적 혹은 원치않은 지방산의 제거, 박테리아의 제거등이 있다.분별(fractional)증류는 지방산들을 각 끓는점에 따라 분리하는 것이다. 분별증류는 기본적으로 연속증류와 동일한 방식으로 이루어진다. 단지 지방산들은 각각 체인의 길이가 다르기 때문에 이들을 분별해 증류하는 것이다.요즘 오메가3지방산 제품의 홍보를 보면 증류법의 고온처리를 타깃으로 초임계 추출법을 강조하는 것이 유행처럼 번지고 있다. 지금까지 필자가 서술한 현대식 증류법을 읽고 이해했다면 그러한 정보가 얼마나 잘못 이용되고 있는지 알수 있을 것이다. 정보와 지식은 정확하고 정직하며 공정해야 한다.

[4]오메가3지방산과 스포츠의 상관관계연일 섭씨 35도를 웃도는 폭염이 한창인 요즘, 그나마 이런 육체적 고통과 정신적 피로를 잊게 해 주는 즐거운 이슈가 있어 다행이다. 바로 리우올림픽이다. 그리고 필자가 더욱 감사하게 생각하는 이유는 오메가3지방산 제품에 대한 불편한 진실 논쟁을 잠시 접고, 희망적인 내용을 쓸 수 있게 됐기 때문이다. 이번 글의 주제는 오메가3지방산과 스포츠이다. 비록 글의 내용을 스포츠 선수들에게 초점을 맞추긴 했으나 그 내용은 충분히 일반인들의 건강 및 질환관리에도 연결돼 약국에서도 다양한 상황별로 응용이 가능할 것이다.수많은 시간과 육체적 고통을 수반하는 훈련 끝에 짧게는 몇 분에서 길게는 몇 시간내에 그동안의 결실을 결정지어야 하는 긴장감과 스트레스를 극복하는 것 역시 정말 인간으로서 대단한 일이 아닐 수 없다. 그래서 스포츠 정신은 늘 위대하다. 이렇게 스포츠 선수들은 운동능력 향상 및 강인한 체력의 유지와 함께 정신력 강화에 대한 부담을 늘 안고 있다. 그러나 강한 정신력도 건강한 신체가 근간이다 이러한 스포츠 뉴트리션에서, 단백질 합성 및 근육 성장 증가, 근력과 신체 기능의 향상, 운동에 의한 근육 손상 감소 및 근육 피로 발생의 지연, 지방 대사 증가, 뼈의 강화, 심폐기능 및 인지기능 향상, 지속적인 강도 높은 훈련에 의한 면역기능 약화의 최소화, 근육 및 관절의 통증 및 염증 제어라는 오메가 3지방산의 탁월한 임상 효과들이 주목을 받으며 그 과학적인 기전 및 임상데이타들이 쏟아져 나오고 있다.어떤 운동 선수라도 신체 기능과 운동 능력을 좌우하는 근육의 합성 및 유지, 회복을 위해 근육의 구조를 이루는 단백질과 육체적 운동(자극)의 적절한 균형이 매우 중요하다는 것을 잘 알고 있다. 단백질은 근육을 재건하고 복구하는데 필수적인 아미노산을 신체에 공급하기에, 각종 단백질 파우더 제품들이 스포츠 뉴트리션 시장에서 가장 인기가 높지만, 운동생리학자들은 최근 들어 오메가3 지방산이 보다 매우 중요한 역할들을 한다는 것을 강조하고 있다.오메가3지방산이 endogenous testosterone synthesis pathway에 관여하고, 적혈구 세포막의 유연성을 높혀서 적혈구 변형능 증가로 모세혈관내 혈액 순환 개선을 이루고 결국 근육조직에 산소공급력을 높혀서 운동의 동화력 향상에 기여하는 것으로 보고 있다. 이렇게 오메가 3지방산은 운동과 같은 육체적 활동, 단백질, insulin 등과 같은 동화성 자극과 결합하여, 단백질 합성의 증가 및 지방제외실질체중(lean body mass)의 질과 기능을 향상시킨다. 근골격계 조직이 아미노산을 이용하여 단백질 구조를 형성 및 제건하는 능력은 나이가 들수록 감소하게 되는데 그 이유들 중 하나가 골격근의 insulin sensitivity 감소 때문이다. 오메가3 지방산이 insulin-resistant state에서 insulin-mediated glucose metabolism을 향상시키는 것은 잘 알려진 사실이다. 역시 근육의 insulin-mediated protein metabolism 조절 역시 가능하다. 이는 오메가 3지방산이 근육의 insulin 작용을 증진시켜 the Akt–mTOR–S6K1 signalling pathway의 활성화를 유도하며, insulin sensitivity를 높이기 때문이다. 시골에 사는 노인 남녀 3000명이상을 대상으로 한 the Hertfordshire cohort study에서는 오메가3 지방산을 섭취한 그룹이 손으로 기구를 움켜집는 힘이 더 강하게 나타났다고 하였다. 또 폐경기 여성들에게 오메가3 지방산을 6개월간 섭취시킨 후 걷기 등 육체적 활동력을 측정해 보니 크게 향상되었음을 보고한 임상연구가 있다. 즉, 근력이 오메가3 지방산과 결합되면 근육 훈련만했을 때보다 훨씬 더 근력이 강해지고, 근육의 성능도 크게 향상된다. 남성 선수의 경우 오메가3 지방산은 근육 활성도를 향상시킬 수 있는데, 특히 대퇴부 근육의 기능은 대조군 대비 20%까지 증가시켰다. 근육 피로도 역시 오메가3 지방산 복용자의 경우 크게 감소했다고 한다. EPA가 많은 오일 보충제는 조직으로의 원할한 산소 공급과 신체 활동중 과로 방지로 유익성을 제공할 수 있다.혹자는 오메가3지방산이 진통제에 버금가는 염증성 통증 제어 작용을 한다고 했다. 그는 필자의 약국에 약 3년전 휴가차 잠시 한국에 들른 뉴질랜드 현지 약사였다. 실제로 현지에서는 관절통, 근육통 등에 오메가3지방산을 의료진이 적용한다고 했고 실제로 상당한 통증 완화가 가능하다고 했다.2007년 PAIN이라는 잡지에 실린 A meta-analysis of the analgesic effects of omega-3 poly unsaturated fatty acid supplementation for inflammatory joint pain.에서 메타분석한 17개의 randomized controlled trials는 관절의 통증 강도, 아침에 뻣뻣함(morning stiffness), 관절염 등 염증관련 부위 감소 등을 제시하고 있다. 2012년 발표된 Omega-3 polyunsaturated fatty acids and the treatment of rheumatoid arthritis: a meta-analysis에서는 3개월 이상 오메가3지방산을 섭취했을 경우 복용중이던 관절염 치료제를 유의하게 줄일 수 있었다고 했다. 그러나 무엇보다 더 기막힌 근거는 Health Canada가rheumatoid arthritis in adults (in conjunction with conventional therapy)의 통증 감소에 오메가3지방산(1일 2800-5000mg의 EPA와DHA)을 매일 섭취하는 것이 도움이 된다는 건강기능성 정보(health claim)를 승인한 것이다. 운동에 의해 발생한 관절 등의 염증 또는 통증도 마찬가지일 것이다. 그래서 오메가3지방산을 충분량 복용하고 있던 운동선수들은 운동 시 근육손상 등에 의한 통증 ,염증에서 좀 더 자유로울 수 있다고 한다.과격한 운동에 의해 초래된 근육의 손상은 결과적으로 DOMS(delayed -onset muscle soreness)와 신체 기능의 손실로 이어지게 된다. 오메가3지방산은 세포막의 arachidonic acid 량을 감소시켜 Pro-inflammatory molecule들의 합성을 저해한다. 즉, 근육손상 후 염증의 발생을 차단하는 것이다. 또한 오메가3 지방산은 운동에 의해 유도된 염증에 있어서도 효과적임을 수많은 연구들이 보여주고 있다. 2011년 영국 Nutiritional metabolism에 소개된 Long-term aerobic exercise and omega-3 supplementation modulate osteoporosis through inflammatory mechanisms in post-menopausal women: a randomized, repeated measures study에서는 장기적으로 에어로빅 운동을 해온 건강한 폐경기 여성들이 EPA와 DHA의 합 300mg으로 운동에 의해 유도된 염증 기전을 조절하여 골다공증을 줄일 수 있었다는 것이다.오메가3지방산은 운동에 의해 유도된 근육통의 감소 및 회복기에도 빠른 도움을 줄 수 있다. 오메가3지방산을 운동이나 다이어트 프로그램에 편입시키면 체중 감량 속도를 높힐 수 있다. 2006년 발표된 The influence of n-3 polyunsaturated fatty acids and very low calorie diet during a short-term weight reducing regimen on weight loss and serum fatty acid composition in severely obese women.에서도 참여자들의 칼로리제한 다이어트 식사와 오메가3지방산, 운동의 조합으로 체중, BMI, 엉덩이 둘레의 유의한 감소 결과들을 보여줬다. 운동선수에겐 강한 뼈 역시 근육 못지 않은 중요한 신체부위이다. 오메가3지방산은 inflammatory pathway를 통해 뼈를 튼튼하게 유지토록 한다. 2011년 Nutritional metabolism에 소개된 Long-term aerobic exercise and omega-3 supplementation modulate osteoporosis through inflammatory mechanisms in post-menopausal women: a randomized, repeated measures study에서 운동과 오메가3지방산 조합을 실시한 그룹은 serum estrogen, osteocalcin, 1, 25 Vit D, CT, L2-L4 와 femoral neck BMD measures 들은 증가했고(P < 0.05) , serum CTX, PTH, TNF-α, IL-6, PGE2들은 감소했음(P < 0.05)을 보여 주었다. 그러나 이러한 일은 운동만 또는 오메가3지방산 만 투입된 경우에는 발견되지 않았다고 했다. 이렇게 long-term aerobic exercise training과 오메가 3지방산의 병합은 염증을 완화하고, 폐경후 여성의 골다공증에서 BMD 향상의 시너지 효과가 있다.대부분 운동선수들은 심폐기능에 손상을 입기 쉬워 보호 및 관리가 반드시 뒷받침돼야 한다. 또 종목에 따라서는 호흡량과 심장의 기능이 매우 중요하다. 오메가3지방산의 심혈관계에 대한 작용은 이미 많이 알려져 있다. 오메가3지방산은 재채기, 기침, 빈호흡등 폐기관지 기능에 문제가 있는 선수들에게 증상 완화에 도움을 줄 수 있다. Exercise-induced airway constriction을 얻게된 젊은 운동 선수들에게도 운동후 폐기능 향상을 위해 오메가3지방산이 도움이 된다. 천식이 있는 선수들도 마찬가지다. 이렇게 오메가3지방산은 exercise-induced airway constriction의 유무와 상관없이 운동선수들의 폐와 심장 기능 강화 및 향상에 좋다.스포츠는 항상 선수에게 다음에 벌어질 상황에 미리 대비할 수 있는 인지적 기능을 요구한다. 이에 오메가3 지방산은 선수의 뇌와 몸이 수시로 상호간 딜을 하며 교류를 유지 및 향상 시키도록하여 명확한 결정력과 반응성 효율(민첩성)이 향상될수 있도록 할 수 있다. 특히 운동은 오메가3지방산과 병용시 뇌 기능 및 인지력 향상에 시너지적인 효과를 발휘할 수 있다. DHA만을 보충한 젊은 축구 선수는 반응시간, 정확성, 효율성의 향상을 보여줬다.일반적인 수준의 운동은 면역시스템을 활성화시키는데 도움이 된다. 그러나 선수는 부적절한 다이어트 및 강도높은 훈련시 exercise-induced stress에 노출되기 쉽고 이는 결국 과잉의 활성산소 생성을 유도하게 된다. 증가된 활성산소는 항산화 방어 기전에 의해 조절되지 않으면 면역시스템 활성화를 억제시킬 수 있다. 이에 오메가3는 신체의 항산화 방어 기전의 쇠퇴를 막아 운동선수의 저항력 증진과 면역 시스템 활성화 및 안정화에 기여할 수 있도록 한다.리우 올림픽에 출전한 대한민국 대표 선수들 모두 끝까지 선전하도록 응원한다.

[3]식물성 오메가3와 동물성 오메가3오메가3 제품을 포함한 불포화지방산 제품군의 다양화로 품질 뿐만 아니라 종류의 선택에 대한 고민까지 늘어 더욱 혼동을 주고 있는 것은 건강기능식품 산업 확대의 당연한 결과이기도 하다. 동시에 이미 오래전부터 헬스케어 전문가들 사이에서도 주된 논쟁의 대상이 돼 왔다.특히 그 기원이 식물성이냐 동물성이냐 하는 것이 가장 인기있는 논쟁이었고 그 이유는 현재도 누구도 인정할 만한 결론을 낸 사람이 없기 때문이기도 하다. 이에 시장은 마케팅적 요소로 온갖 확실하지 않은 이론들을 근거삼아 제품 가치를 설정해 소비자에게 호소하고 있다. 물론 채식주의자한테 동물성 불포화지방산 섭취를 강요하지는 않는다. 그건 개인 취향으로 과학적 이론을 근거로 옳고 그름을 따지기에는 범위를 넘어선 얘기이고, 단지 식물성을 선택했을 때 어떤 면을 고려해야 하는 지는 알면 좋을 것이다. 불포화지방산 중 오메가3 지방산에서 헬스 케어의 핵심적인 역할을 하는 세 주연 배우들이 있다. 바로 Alpha-linolenic acid (ALA), eicosapentaenoic acid (EPA), docosahexaenoic acid (DHA)이다. 오메가3지방산을 섭취하고자 한다면 이들 세 주인공들을 따져봐야 하는 것이 기본 상식이다. 잘 알려진 것처럼 ALA는 아마씨를 비롯한 견과류나 씨앗 등을 기원으로 하는 식물성 오메가3 지방산이고, EPA와 DHA는 냉수성 어류의 지방에서 얻어내는 동물성 오메가3 지방산을 대표한다.동물성 오메가3 지방산을 고집하는 측의 주장은 다음과 같다. 전세계적으로 의약품 포함 헬스케어 관련 제제에 대한 학술 및 임상 연구 문헌들의 발행수를 보더라도 10위 이내에서 항상 벗어나지 않고 있는 오메가3지방산은 확실히 아직도 인기가 대단하다. 그래서 이미 그 용도의 범위는 건강유지를 위한 단순 건강 보충제로서의 의미를 벗어나 질환의 개선에 대한 유의성을 과학적으로 입증코자 하는 수준까지 와 있다.특히 만성 질환의 기저 원인으로 세포 수준의 염증을 유의하게 보는 입장에서 오메가3 지방산의 적용이라면, 이들 3가지 주인공들 중 대부분 동물성 오메가3 지방산인 EPA와 DHA를 주장하는 측이 우세하다. 또 대체로 염증관련 질환의 개선과 같은 수준의 필요량을 EPA와 DHA를 1일 3000~4000mg까지 보고 있기 때문에 일반 성인기준 권장용량인 1일 500~1500mg의 섭취수준과는 다른 의미를 지니고 있다.이런 기능은 ALA가 아닌 EPA, DHA의 몫이므로 당연히 이들이 풍부한 동물성 오메가3 지방산을 선택해야 한다는 것이다. 이들 EPA와DHA가 고용량 복용시 cell signaling, gene expression, inflammatory processes외 인체의 근본적인 여러 생리학적 프로세스들에 직접적인 영향과 중요한 역할을 하고 있다는 것이 입증되고 있기 때문이다.한편 인체는 ALA를 섭취하면 체내에서 vitamins, minerals, genetically-controlled enzymes을 매개로 한 반응에 의해 EPA와DHA로 전환시킬 수 있다. 따라서 ALA 역시 충분히 섭취한다면 전환된 EPA, DHA로 인해 다른 오메가3지방산이 별도로 필요로 하지 않는다.그리고 식물성 오메가3 지방산을 주장하는 측의 주된 의견인 ALA는 체내에서 EPA와DHA로 전환될 때 인체가 필요로 하는 수준까지만 자동적으로 전환 반응이 진행되어 과잉의 EPA와DHA의 체내 유입을 막을 수 있다는 것이다. 단, 이때 전환시 vitamin B6의 적절한 체내 보유량만 만족하면 목적을 달성할 수 있고, 더 이상 동물성 오메가 3지방산인 EPA와DHA가 필요없다는 것이다.또한 동물성 오메가3지방산의 제조 생산 및 관리측면에서 중금속, 환경오염물질의 잔존가능성 및 유입 그리고 원재료 및 원료 관리에 따른 열, 산패등에 의한 독성물질의 생성 문제로 동물성 오메가 3지방산 보충제의 단점을 공격하기도 했다. 물론 식물성 오메가 지방산 제품 역시 중금속등에 는 자유로울 수 있으나 제조 관리상 열과 산소에 대한 방어는 필수이다. 그래서 냉압착 프로세스 를 거친 식물성 지방산이 마케팅의 핵심이 되기도 한다.그러나 이는 최근 급격히 발달된 추출 기술과 보관 및 운송 시스템의 현대화와 여러 가지 규제사항들이 생겨나면서 동물성 오메가 3지방산 제품의 품질 문제는 많이 개선되고 있다. 특히 중금속등의 정제기술 발달과 정부 차원의 엄격한 검사 및 관리 기준으로 현재 유통되는 한국의 동물성 오메가 지방산 제품들은 대부분 안전하다고 볼 수 있다. 단지 걸린다면 일전에 필자가 언급한 산패의 문제이다. 물론 식물성 오메가3는 냉압착 여부와 보관 관리의 문제들이 해결되어야 하는 것이고, 동물성의 산패는 단지 제품 생산 프로세스들만의 문제가 아니다. 즉, 원재료(fish)의 산패상태도 따져야 함을 이번 기고 글에서 추가로 언급하고자 한다.어류는 포획후 즉시 내장등을 제거하는 손질을 거쳐 오메가 지방산이 많이 들어 있는 간이나 머리등만을 이용하여1차 원유(crude oil)로 생산하는 것이 필요하다. 그렇지 않으면 금방 산패가 시작된다. 특히 중남미 페루등의 엔쵸비가 전세계적으로 가장 많이 사용되는 동물성 오메가3원재료라는 점에서 더욱 그 의미는 크다. 포획후 이러한 과정없이, 게다가 아무런 보호장치 없는 선박의 탱크에 수십일 내지 수년간 보관된 후 원재료 가공 전문회사들이 많은 북유럽, 중국, 캐나다등으로 운송된다면 원재료의 산패는 결코 간단한 문제는 아닐 것이다. 그리고 그 원유를 운송 보관 관리 및 이후 원료 상품화하기까지 프로세스 들의 산소 및 열에 대한 방어까지 보증돼야 한다. 그나마 이렇게 해 제품화 시, 유효기간까지 산패율을 크게 낮게 유지해서 동물성 오메가3지방산의 안전한 섭취가 보장된다.하지만 현실적으로 이런 과정들이 모두 비공개적으로 이루어진다는 점에서 식물성 오메가 3지방산 섭취의 우위성을 언급하는데 이길 재량이 없다. 아니면 증명하든가. 사실 이는 제조사의 출하검사성적서COA (Certificate of Analysis A document that reports and certifies the test results of a product )에서 산패도 (TOTOX,AV,PV)만 확인해도 된다. 물론, IFOS라는 오메가3 지방산 검사를 하는 국제적 독립 3차기관이 있다. 거기서 주는5스타에 산패도 항목이 있기는 하다. 하지만 이 마저도 여러 이해관계에 대한 논란이 있다.즉 정말 꼼꼼한 오메가3 선택은 IFOS 5스타고 뭐고 간에, 직접 제조사에 요청해 출하검사 성적서 COA확인 뿐이다. 필자는 이것만이 아닌 사용된 원재료 출처와 원료의 상태와 등급을 알 수 있는 원료 성분분석서도 요구한다. 산패도, 이것이 해결되면 동물성의 문제를 논할 여지가 줄어들기 때문이다최근 ALA의EPA, DHA전환시 vitamin B6외 더 많은 요소가 필요하다는 것이 알려졌다 즉, 불행히도 더 복잡해졌다는 얘기다. Vitamin B6외에 niacin, vitamin C, zinc, magnesium 역시 이 전환을 위해 필요하다는 것은 이미 알려져 왔다. 그래서 이들 영양소들이 현격하게 부족한 상태에서 식물성 오메가3인 ALA만 섭취한다면 전환율은 훨씬 기대에 못 미친다는 것이다. 그러나 이것 역시 아주 일부 스토리에 지나지 않는다.이런 영양생리학적 상태가 충족된다 하더라도 다른 여러 인체 생리적 변수들이 작용함을 발견하게 된 것이다. 어쩌면 이것이 전환을 위한 영양소들보다 더 심각하게 영향을 끼친다고도 학자들은 언급하고 있다. 식물성 오메가3 지방산 제품 제조사 및 지지자들의 긴장이 필요한 것이다.다음은 인체가 식물성 오메가3인 ALA에서 EPA와DHA로 전환시 관여하는 인자들이다.1.성별: 2013년3월 발행된 Annals of nutrition & metabolism에 개재된 Gender Differences in the Long-Chain Polyunsaturated Fatty Acid Status: Systematic Review of 51 Publications에서 남성과 여성은 ALA에서 EPA와 DHA로의 전환율이 다르다고 하였다. 특히 여성이 남성보다 ALA에서 DHA로 전환하는 능력이 높았는데, 오메가3전환 프로세스가 ALA -> EPA-> DHA라는 사실을 생각하면 간단한 문제는 아니다. 역시 에스트로겐은 이 전환 프로세스를 강력하게 촉진하고 테스토스테론은 억제하기 때문인 것으로 결론지어졌다.2.나이: 2013년6월 발행된 AGE라는 잡지에 실린Aging decreases rate of docosahexaenoic acid synthesis-secretion from circulating unesterified α-linolenic acid by rat liver에서 성별과 마찬가지로 특히 DHA로의 전환율이 나이에 따라 크게 다르다는 것을 제시하였다. 나이가 들어갈 수록 체내에서 DHA로의 전환율이 크게 감소하며, 이는 곧 노화가 진행되면서 뇌로 유입되는 DHA양의 감소가 뇌 기능의 저하가 치매, 우울증, 수면장애, 중추신경계 질환들의 유발인자로 작용할 수 있음을 근거한다고 하였다.3.오메가6지방산이 많이 들어있는 식물성 오일: 2011년3월 Maternal & Child nutrition지에 소개된 Conversion of linoleic acid and alpha-linolenic acid to long-chain polyunsaturated fatty acids (LCPUFAs), with a focus on pregnancy, lactation and the first 2 years of life에서 카놀라유 같은 오메가6지방산이 많이 들어 있는 식물성 오일이 ALA에서 EPA와 DHA로의 전환 프로세스를 경쟁적 저해한다고 언급하였다. 이건 오메가3와 오메가6의 각각 전환 프로세스에 관여하는 효소들이 동일하기 때문에 한 쪽 프로세스(오메가6)에 쏠린 효소의 사용으로 다른 쪽(오메가3)프로세스에는 효소가 부족해지기 때문인 것은 잘 알려진 사실이다. 그런데, 여기서 끝이 아니다. 오메가6지방산이 EPA와DHA의 인체 조직으로의 유입을 막는 것이 문제다. 이것은 사실 오메가 관련 기초상식에서 충분히 생각할 수 있는 문제이다 인체의 세포막은 원래 오메가3와 오메가6의 균형잡힌 분포로 이루어진 것이기에 어느 한 쪽이 자리를 차지하고 앉아있으면 다른 쪽은 편하게 자리에 앉지도 못하고 구경만 해야 하는 것이다. 따라서 학자들은 ALA를 섭취하게 되면 일단 EPA와 DHA로 전환되었다 치더라도 ,오메가6가 많은 식물성 오일을 너무 많이 섭취하면, 소용이 없거나 사용되지 못한 과잉의 EPA, DHA의 유해성도 두려워해야 할 것이다 라고 했다.4.유전적인 인자: 2013년the American Journal of Clinical Nutrition에 개재된 Dietary oils and FADS1-FADS2 genetic variants modulate [13C]α-linolenic acid metabolism and plasma fatty acid composition에서 EPA와 DHA합성을 조절하는 유전자적 다양성에 대해 제시하였고 매우 유의한 근거는 있으나 얼마나 작은 유전적 다양성의 차이가 이들 합성 능력을 조절하는지는 좀 더 연구가 필요하다고 했다.

[2] 우리 몸과 오메가 지방산 많은 인류학자, 유전학자 그리고 분자생물학자들은 인간이 지난 1만년동안 오메가6 대 오메가3의 비율을 1:1에 맞춘 식단을 통해 육체적으로 진화를 해 왔다고 한다. 자연의 식물 (풀)은 물론 전체적인 불포화지방산 함유량은 매우 적지만 이 중 오메가6 대 오메가3의 비율은 1:1이며 이런 무공해 자연의 풀을 자유롭게 뜯어먹도록 100% 방목한 소의 오메가6 대 오메가3의 비율 역시 1:1이다.인간은 주요 불포화지방산 섭취원으로 소고기, 야생의 식물, 달걀, 견과류, 베리류 등에 의존해 왔기에 이러한 오메가 조성을 갖는 식재료들을 섭취하면 자연스럽게 체내 오메가6 대 오메가3의 비율이 1:1에 가깝게 유지되는 것이다.여기서 우린 인간을 포함한 포유류는 오메가3와 오메가6를 상호 전환시킬 수 있는 omega-3 desaturase라는 효소를 가지고 있지 않기에 상호전환이 불가하다는 것을 이미 알고 있다. 따라서 앞서 말한 논리가 당연히 이해될 것이다. 그리고 최근 약 150년간, 산업혁명 이후 급속히 변화된 식재료의 질과 양, 그리고 서로 다른 민족 또는 인종간의 교류 확대로 오랜 세월 각자 고정돼 왔던 식생활의 급작스러운 변화가 지금까지 1만년간 균일하게 유지돼 왔던 오메가 섭취 비율에 큰 변동을 일으키게 됐다.특히 현대인의 서구식 식단에서 오메가6 대 오메가3의 비율이 15:1에서 16.7:1 정도로 분석되고 있다. 즉, 불포화지방산 섭취원 식재료가 그렇다는 것이다. 그리고 동일 기간동안 심혈관계 질환, 암, 골다공증, 자가면역 질환등 산업혁명 이전에 흔치 않았던 질환들이 급속히 증가했다.우리는 이미 많은 연구들을 통해 오메가6인 LA(linoleic acid)의 과잉섭취가 LDL콜레스테롤의 산화, 혈소판의 응집, 오메가3인 EFA의 세포막 인지질로의 편입을 방해하는 것 등도 알게 됐다. 그렇다면 이런 기전들이 앞의 질환들과 연관성이 크기 때문에 이 질환들이 오메가6의 상대적인 과잉 및 오메가3 섭취 부족에 의해 초래됐음을 알 수 있다. 건강한 성인들을 실험 전 베이스 상태의 체내 오메가6/오메가3 비율(AA/EPA , 오메가6/오메가3)을 측정한 후(A), 첫번째 28일간 콩기름(오메가6위주)으로 만든 사료로 사육한 닭의 가슴살 160g씩 매일 섭취후 오메가 비율을 측정하고 (B), 4주간 워시아웃기간을 거친뒤 다시 두번째 실험 전 베이스 상태의 오메가 비율을 측정한 후(C), 두번째 28일간 유채씨유와 아마씨유(오메가3위주)로 만든 사료로 사육한 닭의 가슴살 160g씩 매일 섭취 후 오메가 비율을 측정한(D) 실험이 있다.실험 결과 데이터는 콩기름 그룹(A)(9.25, 4.23) (B)(13.84,4.73), 유채씨유와 아마씨유 그룹(C)(9.73, 4.62) (D)(8.72, 4.43)이었다. 콩기름 그룹은 AA및 오메가6가 증가했고, 유채씨유와 아마씨유 그룹은 감소했다. 비록 단기간의 실험데이터이지만 오메가6 대 오메가3의 이상적인 비율인 1:1이 깨진 식재료의 섭취가 인체의 오메가 비율도 동일하게 변형시키는 것이 증명된 것이다.참고로 Michael A. Schimidt의 저서 'SMART FATS'에 기술된 (필수)지방산 불균형(오메가6의 과잉)이 초래하는 증상들(Signs of Fatty Acid Imbalance)의 목록을 기술해 본다. 건조한 피부, 비듬, 빈뇨, 과민함(화를 잘 냄), 주의력 결핍, 물러진 손톱(soft nail), 악어가죽 같은 거친 피부(alligator skin), 알러지 반응, 불안정한 면역 시스템, 허약 또는 피로, 건조하고 너무 약해 다루기가 쉽지 않은 모발(즉 가늘고 약한 모발), 극도의 목마름, 잘 부서지고 닳는 손톱, 과잉행동장애(hyperactivity), 안구건조증, 닭살 피부(특히 팔 뒤쪽, chicken skin), 학습 부진 또는 장애, 잦은 감염, 볼 주위를 위시해 고르지 못한 창백한 피부, 손끝 발뒤꿈치의 갈라짐 등이다.이런 증상이 보이면 일단 체내 오메가6 대 오메가3의 불균형상태를 의심해 볼 필요가 있다고 한다.정리해보면 현대인은 1만년이라는 긴 시간동안 유전학적으로 오메가6 대 오메가3 비율을 1:1에 맞추어 진화해 왔는데 현재 살고 있는 영양학적인 환경은 오메가6 대 오메가3 비율이 1:1이 아닌 불일치의 상황에 놓여 있다. 다시 말하면 현대인은 원래 오메가6 vs 오메가3의 비율이1:1일 때 가장 건강하게 생활을 영위하도록 유전적 프로그래밍이 돼 왔다는 것이다. 그러니 그 비율이1:1을 크게 벗어난 현대인의 영양학적 환경은 혼란의 근원이 될 수 밖에 없다.가장 크게 변화된 현대인의 식생활 식재료의 특징이 필수지방산의 형태와 양 그리고 항산화제 섭취 내용이다. 그러면서 학자들은 유전자가 어떤 영양소의 흡수, 대사, 배설, 미각인지에 영향을 미치는가와 영양소가 유전자 발현에 미치는 영향에 대한 기전들을 증명 및 제시해 나가고 있다.죽상동맥경화증(Artherosclerosis)은 동맥혈관 내막(endothelium)에 콜레스테롤이 침착하면서 염증반응이 진행되고, 내피세포의 증식이 일어나 죽종(artheroma)을 형성해 혈관지름이 좁아지게 되는 혈관질환이다. 우리는 이미 혈관벽에서의 염증반응은 5-LO(lipoxygenase) 에 의해 AA (arachidonic acid)로부터 생성되는 염증인자인 leukotriene들의 작용과 관련이 있음은 알고 있다. 그런데 5-LO 유전자 촉진자(gene promoter)의 특정 동질이형 (polymorphism)이 죽상동맥경화증의 발현 강도과 연관성이 있으며, 5-LO 기질(substrate)에 대한 경쟁적인 식이 섭취도 상호 작용을 한다는 것이 밝혀졌다.학자들은 Los Angeles Arherosclerosis study에서 중년의 남녀 470명을 무작위로 선택해5-LO 유전형(genotype), 경동맥 내중막 두께(carotid intima-media thickness), 염증반응 마커(markers of inflammation), CRP, IL-6, 식이성 AA, DHA, EPA, LA, ALA를 조사했다. 그 결과 5-LO 변이성 유전자형(varient genotypes)들이6.0%였으며, 나이, 성별, 키, 인종, 종족에 따른 mean intima-media thickness(평균 내중막 두께)가 일반(wild-type) 대립형질(common allele)을 가진 사람들보다 2개의 변이성 대립형질(varient allele)들을 가진 사람들이 80+19μm 정도 증가했음을 알 수 있었다. 다변량분석법(multivariate analysis)에서는 2개의 varient allele을 가진 사람들의 동맥 평균 내중막 두께가 62μm 증가하였고, 심혈관 질환의 위험 인자중 하나인 당뇨의 경우에도 두께가 64μm 정도로 비슷하게 증가했음이 발표됐다.또한 증가된 AA식이는 특정 유전자형 (genotype)의 죽종 형성 과정을 더욱 촉진시킨 반면, EPA, DHA를 비롯한 오메가3 식이섭취의 증가는 이러한 효과를 둔화시켰다. 게다가 2개의 변이성 대립형질(varient allele)을 가진 사람들의 혈중CRP레벨은 일반 대립형질(common allele)을 가진 사람들의 2배로 나타났다. 따라서 5-LO의 유전학적 변이성(genetic variation)은 죽상동맥경화증 위험인자를 가진 모집단을 제시할 수 있음이 증명됐고 식이와 유전자간의 상호작용은 이러한 유전적 위험인자를 가진 모집단에서 식이 오메가6가 lekotriene 매개 염증반응을 더욱 촉진하는 반면, 식이 오메가3는 저해하는 것으로 입증됐다.이런 변이성 유전자형(varient genotypes)은 인종과 종족에 따라 다른데 특히 아시아계 또는 태평양 부근 지역 사람들은 19.4%, 흑인 24%, 그외 18.2%이 히스패닉계3.6%, 비히스패닉 백인3.1%보다 비교적 높게 나타났다. 그리고 이들중 AA와 LA섭취가 모두 높은 경우 동맥벽 내중막 두께(intima-media thickness)가 일반 대립형질을 가진 유전자형의 사람들보다 훨씬 증가됨을 알 수 있었다. 반대로 오메가3지방산의 섭취 효과는 일반 대립형질 유전자형을 가진 사람들보다 변이성 대립형질 유전자형들을 가진 사람들이 훨씬 크게 나타났다. 결국 같은 이야기이다.이러한 연구 데이터들과 이에 대한 고찰은 유전자형에 따른 심혈관계 질환의 예방과 치료에 있어서 새로운 식이적 그리고 표적 분자적 수준의 접근이 필요함을 제시하고 있다. 한국인도 이러한 변이성 유전자형의 비율이 높은 아시아계이므로 오메가6 대 오메가3 섭취 비율의 균형에 대해 관심을 가질 필요가 있다. 한국인이 갑자기 서구식 식생활을 접하면서 기존 1만년간 잘 유지해 온 이상적인 오메가6 대 오메가3 비율인 1:1의 파괴가 시작됐고 유전학적으로 이러한 취약점이 다소 높기에 오메가 식이 불균형을 감당하기 어려웠을 것이다.그래서 사회경제적으로 단기간 급성장하면서 해외 식문화의 급속한 유입이 한국인의 신체에 큰 부담과 충격으로 다가왔을 것이고 결국 대사증후군을 비롯한 만성질환, 면역질환의 급증으로 귀결되는 작금의 상황이 연출되고 있다는 추론을 해 볼 수 있다.따라서 오메가6 대 오메가3를 현재 10~17:1에서 이상적인 수준인 1:1로 맞추기 위해서는 양질의 오메가3의 섭취가 절실한 것이다.