홍국(紅麴, red yeast rice)은 현재 전 세계적으로 특히 심혈관 건강에 잠재적인 건강상의 이점으로 인정받고 있습니다. 곰팡이(사상균) 모나스커스 퍼퓨레우스(Monascus purpureus)로 처리한 쌀에서 유래한 이 발효 제품은 천연 화합물, 특히 처방 스타틴(statin)의 활성 성분과 유사한 모나콜린 K(monacolin K)로 인해 인기를 얻고 있습니다.
1. 홍국(紅麴, red yeast rice)이란?
역사적으로 홍국(紅麴, red yeast rice 또는 red rice koji) 쌀은 수세기 동안 중국 전통 의학과 여러 아시아 국가에서 식품 방부제 및 착색제로 사용되어 왔습니다.
홍국은 중국 한(漢)나라 황제 유방(劉邦: BC247~ BC195)때에 황실에서 혈행을 개선시키는 한약재로 이용되다가, 조선 중기 중국 사신에 의해 조선에 전래되어 한방에서 산후 어혈 해소제로 쓰이기 시작했습니다.
중국 명(明)나라 이시진(李時珍: 1518∼1593)의 본초강목(本草綱目)과 조선시대 허준(許浚:1546~1615)의 동의보감(東醫寶鑑)에 홍국(紅麴)은 피를 잘 돌게 하는 신국(神麴)이라고 기술되어 있습니다.
홍국(紅麴)은 이름에서 알 수 있듯이 붉은 색을 띄는 누룩입니다. 국(麴)은 누룩이며 일본의 코지(koji)와 같은 것으로 쌀, 대두 등 곡류에 사상균(곰팡이)을 번식시켜 사상균의 당화력, 단백질 분해력으로 곡류를 발효시킨 것입니다. 홍국(red yeast rice)은 일반 쌀을 쪄서 홍국균(Monascus 속)을 접종한 후 발효시킨 것으로 이 발효 과정은 쌀에 독특한 붉은 보라색을 띠며 다양한 생리 활성 화합물, 특히 모나콜린(monacolin)을 생성합니다.
일본의 엔도 아키라(遠藤 章) 박사는 1979년 홍국균인 모나스커스 루버(Monascus ruber)의 발효액에서 매우 강한 콜레스테롤 합성 억제제인 모나콜린 K(Monacolin K)를 분리하였고, 모나콜린 화합물에는 활성형(Mevinolinic acid=Acid form of Monacolin-K)과 비활성형(Mevinolin=Lactone form of Monacolin-K)이 약 6:5로 존재합니다.
이어서 머크(Merck)사 Alberts 등이 아스퍼질러스 테리우스(Aspergillus terreus)의 발효액에서 동일한 화합물을 분리하여 메비놀린(Mevinolin)이라 명명하였고. 이 화합물을 이용한 고지혈증 치료제 로바스타틴(Lovastatin)을 개발하여 판매하고 있습니다.
식품의약품안전처에서 건강기능식품 홍국제조에 사용되는 홍국균은 4종으로 있습니다.
- 모나스커스 퍼퓨레우스(Monascus purpureus)
- 모나스커스 루버(Monascus ruber)
- 모나스커스 안카(Monascus anka)
- 모나스커스 필로서스(Monascus pilosus)
홍국 쌀의 건강상의 이점을 설명하는 주요 구조적 성분은 다음과 같습니다.
(1) 모나콜린
이들은 홍국 쌀에서 가장 잘 연구된 화합물입니다. 특히 모나콜린 K(Monacolin K)는 구조적으로 약용 콜레스테롤 강하제인 로바스타틴(Lovastatin)과 동일합니다. 다른 모나콜린(예: 모나콜린 J, 모나콜린 L)도 비록 그 정도는 아니지만 전체 콜레스테롤 강하 효과에 기여합니다.
(2) 이합체 나프토 감마 피론
이러한 색소는 발효 쌀의 특징적인 붉은 색에 기여하며 일부 연구에서 항산화 및 항염증 특성을 입증했습니다.
(3) 기타 생리활성 화합물
홍국 쌀에는 스테롤, 이소플라본, 불포화 지방산 등 다양한 다른 화합물이 포함되어 있어 전반적인 건강상의 이점에 기여할 수 있습니다.
2. 인체에서 홍국(red yeast rice)의 대사작용
홍국(red yeast rice)이 콜레스테롤(cholesterol)을 낮추는 주요 메커니즘은 간에서 콜레스테롤(cholesterol) 합성에 중요한 효소인 HMG-CoA(β-hydroxy β-methylglutaryl-coenzyme A, 베타-하이드록시 베타-메틸글루타릴-코엔자임 에이) 환원효소(reductase)의 억제를 통해 이루어집니다.
모나콜린 K(monacolin K)는 스타틴(statin) 약물과 유사하게 HMG-CoA 환원효소를 경쟁적으로 억제하여 콜레스테롤 생성을 효과적으로 감소시킵니다. 스타틴(statin)은 몸속의 콜레스테롤(cholesterol) 합성을 억제해 혈액 속의 콜레스테롤(cholesterol) 농도를 낮추는 약을 통틀어 일컺는 말입니다.
다음은 간소화된 대사 과정입니다.
홍국은 경구로 섭취되고 활성 화합물 모나콜린(monacolin)은 소장에서 흡수되어 혈류를 통해 콜레스테롤 합성의 주요 부위인 간으로 운반됩니다. 운반된 모나콜린 K(monacolin K)는 간에서 활성 형태인 로바스타틴(lovastatin)으로 전환됩니다.
모나콜린 K는 HMG-CoA 환원효소(HMG-CoA reductase)에 결합하여 활성을 차단하고 콜레스테롤의 전구체인 메발론산의 생성을 감소시킵니다. 이러한 억제는 총 콜레스테롤(TC, total cholesterol)과 LDL(low-density lipoprotein, 저밀도 지질단백질) 콜레스테롤(일명 "나쁜" 콜레스테롤)의 순환 수준을 감소시킵니다.
홍국 제품의 효능은 사용되는 모나스커스 퍼퓨레우스(Monascus purpureus)의 균주, 발효 과정, 최종 제품의 표준화에 따라 크게 달라질 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.
3. 홍국(red yeast rice)의 효능
홍국의 가장 잘 알려진 장점은 콜레스테롤 수치를 낮추는 능력입니다. 수많은 임상 연구에서 총 콜레스테롤(TC, total cholesterol), LDL 콜레스테롤 및 중성지방(triglyceride)을 감소시키는 동시에 HDL(high-density lipoprotein, 고밀도 지질 단백질) 콜레스테롤(일명 "좋은" 콜레스테롤)을 증가시키는데 효과적이라는 것이 입증되었습니다. 콜레스테롤 관리 외에도 일부 연구에서는 다른 분야에서도 잠재적인 이점이 있다고 제안합니다.
◼ 콜레스테롤 감소
규칙적인 섭취는 LDL 콜레스테롤과 중성지방을 낮추면서 HDL 콜레스테롤을 증가시킬 수 있습니다.
◼ 심혈관 건강
콜레스테롤을 낮추면 심장마비나 뇌졸중과 같은 심혈관 질환의 위험을 줄이는데 기여할 수 있습니다.
◼ 심장 건강
동맥 플라크 형성을 줄임으로써 동맥경화증의 위험을 줄입니다.
◼ 항염증 및 항산화 효과
이합체 나프 감마 피론 및 기타 생리활성 화합물의 존재는 항염증 및 항산화 효과에 기여하여 다양한 만성 질환에 대한 보호를 제공할 수 있습니다.
◼ 대사 증후군 개선
일부 연구에 따르면 심장병, 뇌졸중, 당뇨병의 위험을 증가시키는 질환군인 대사 증후군 환자에게 잠재적인 이점이 있다고 합니다.
4. 홍국(red yeast rice)과 같이 섭취하면 좋은 영양소와 피해야 할 영양소
1) 함께 섭취하면 좋은 영양소
홍국과 오메가-3 지방산(어유, 아마씨유 등에 함유되어 있음)을 결합하면 중성지방 수치를 낮추고 전반적인 심혈관 건강을 개선하는데 시너지 효과가 있을 수 있습니다.
홍국의 모나콜린 K는 체내 CoQ10 수치를 낮출 수 있습니다. CoQ10을 보충하면 이러한 수치를 보충하고 잠재적인 근육 관련 부작용을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.
◼ 섬유질
고섬유질 식단은 소화관 내 콜레스테롤과 결합하여 그 배설을 촉진함으로써 홍국의 콜레스테롤 감소 효과를 더 높일 수 있습니다.
2) 섭취를 피해야 할 영양소
◼ 자몽과 자몽 주스
자몽은 스타틴을 포함한 특정 약물과 상호 작용하여 이러한 약물을 대사하는 효소를 억제할 수 있습니다. 이러한 상호 작용은 잠재적으로 부작용의 위험을 증가시킬 수 있습니다. 홍국을 섭취할 때 자몽과 자몽 주스를 피하는 것이 좋습니다.
◼ 고용량 니아신(niacin, 비타민B3)
니아신은 콜레스테롤을 낮출 수 있지만, 홍국과 함께 복용하면 근육 관련 부작용(근병증)의 위험이 높아질 수 있습니다. 이 두 가지를 복용하기 전에 의료 전문가와 상담하는 것이 중요합니다.
◼ 알코올
간 독성 위험을 높입니다.
5. 권장 섭취량과 섭취 시 주의사항
1) 권장 섭취량
- 식품의약품안전처 기준 일일 섭취량:
총 모나콜린 K로서 4 ~ 8 mg, 시트리닌(mg/kg)은 0.05 이하
* 시트리닌(citrinin)은 신장에 독성물질로 있습니다.
2) 섭취 시 주의사항
- 어린이, 임산부 및 수유부는 섭취를 피해야 합니다.
- 간 질환이 있거나, 고지혈증 치료제 복용 시 섭취를 피해야 합니다.
- 이상 사례 발생 시 섭취를 중단하고 전문가와 상담해야 합니다.
6. 요약
1) 홍국(紅麴, red yeast rice)은 일반 쌀을 쪄서 홍국균(Monascus 속)을 접종한 후 발효시킨 것으로 모나콜린(monacolin) K가 생성되어 HMG-CoA 환원효소를 저해하여 콜레스테롤 생성을 억제합니다.
2) 모나콜린(monacolin) K는 약용 콜레스테롤 강하제인 로바스타틴(Lovastatin)과 동일합니다.
3) LDL 콜레스테롤과 중성지방을 낮추고 심장마비나 뇌졸중과 같은 심혈관 질환의 위험을 줄입니다.
4) 일일 섭취량은 총 모나콜린 K로서 4 ~ 8 mg, 시트리닌(mg/kg)은 0.05 이하입니다.
7. 참고논문
1) A historical perspective on the discovery of statins. Proceedings of the Japan Academy, Series B, 2010.
2) ML-236A, ML-236B, and ML-236C, new inhibitors of cholesterogenesis produced by Penicillium citrinum. J. Antibiot., 1976.
3) Induction of 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase activity in human fibroblasts incubated with compactin (ML-236B), a competitive inhibitor of the reductase. J. Biol. Chem., 1978.
4) A century of cholesterol and coronaries: from plaques to genes to statins. Cell, 2015.
5) Review of the studies on the red yeast rice (Monascus purpureus), Turkish Electronic J Biotech., 2004.
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