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흔히 한번 만들어진 뼈는 죽을 때까지 유지된다고 생각하기 쉽지만, 우리 몸에서는 건강한 뼈 구조를 유지하기 위해 오래된 뼈는 제거(골흡수)하고 새로운 뼈를 형성(골형성)하는 골교체가 지속적으로 이루어진다. 이러한 골흡수 및 골형성에 관여하는 지표를 골표지자라고 하며 골 표지자 검사를 통해 뼈의 질을 평가하고 골다공증 및 관련 질환을 예측할 수 있다. 골다공증은 골밀도가 감소하여 뼈에 구멍이 나고 약해져 쉽게 부러지는 질환으로 노화, 폐경, 병력, 생활습관 등 다양한 요인에 의해 위험성이 증감할 수 있으며 최근에는 식이를 통해 이를 관리하기 위한 연구가 활발히 수행되고 있다.

에쿠올-레스베라톨이 함유된 발효대두의 골대사 개선 효과
 

이탈리아 몰리세대학교의 Giovanni Scapagnini 박사 연구팀은 에쿠올과 레스베라톨이 함유된 발효 대두의 섭취가 폐경 후 여성의 골대사 지표 개선에 효과가 있다고 발표했다.

연구팀은 에스트로겐 결핍이 폐경 후 골밀도 감소의 주요 원인이므로 식물성 에스트로겐인 이소플라본과 레스베라톨의 섭취가 골 건강 개선에 기여할 수 있을 것 이라고 가정한 뒤 이를 검증하기 위한 연구를 수행했다.

연구는 폐경 후 여성 60명을 모집한 뒤 10mg의 에쿠올과 25mg의 레스베라톨이 함유된 발표대두를 섭취하는 그룹과 위약(placebo)을 섭취하는 그룹으로 구분하고 뒤 12개월간 복용하는 방식으로 진행 했으며 연구 시작 시점과 종료 시점의 지표를 비교 평가했다.

연구결과 발효대두를 섭취한 그룹은 위약군 대비 골흡수표지자인 디옥시피리디놀린 (DPD)와 골형성표지자인 오스테오칼신(osteocalcin), 인산분해효소(BAP)의 수준이 유의하게 개선되었으며 전신의 골밀도 역시 유의하게 증가되는 결과를 나타냈다.

이러한 결과를 통하여 연구팀은 에쿠올과 레스베라톨의 복합 섭취가 폐경 후 여성의 골대사 지표 개선에 효과가 있음을 확인했다고 밝혔다.

제니스테인의 골관절염 완화 효과
 

미국 미드웨스트 주립대학교의 Jeffrey H. Plochocki 박사 연구팀은 국제학술지 ‘Metabolites’에 콩 제니스테인이 당뇨병 모델 쥐의 관절염 증상 완화에 효과가 있다고 발표했다.

연구팀은 제2형 당뇨병은 골관절염(osteoarthritis)의 동반질환이자 주요 위험 요인이므로 당뇨병 모델 쥐를 대상으로 제니스테인 식이 섭취에 따른 골관절염 발병기전 완화 효과를 규명하고자 했다.

연구는 6주령의 C57BL6 실험 쥐 100마리를 ▲ 마른 대조군, ▲ 비만·당뇨병 유도 고지방, 고당 식이 급여군(HFSD), ▲ HFSD+Gen(600 mg/kg) 그룹, ▲ HFSD+운동훈련(EX) 그룹, ▲ HFSD+Gen+EX 그룹으로 무작위 배정한 뒤 12주 경과 후 관련 지표를 평가했다.

연구결과 비만·당뇨병 실험 쥐는 마른 대조군에 비해 염증성 사이토카인인 IL-6와 연골기질분해효소인 MMP-13의 발현은 증가하고 뼈 재생에 중요한 역할을 하는 콜라겐 타입X(col10a)의 발현은 감소했다. 제니스테인의 식이 처리는 IL-6와 MMP-13의 발현을 감소시키고 col10a의 발현은 증가시키는 결과를 나타냈다. 또한 조직 결과에서도 비만·당뇨병 실험 쥐 대비 연골의 비석회화 영역의 두께와 프로테오글리칸 함량이 높게 나타났으며 이러한 결과를 통하여 연구팀은 제니스테인 식이의 관절 건강 증진효과를 확인했다고 밝혔다.

제니스테인의 골 재형성 효과
 

이탈리아 메시나대학교의 Francesco Squadrito 교수 연구팀은 국제학술지 ‘Biofactors’에 콩 제니스테인이 골 재형성에 효과가 있다고 발표했다.

연구팀은 골 재형성은 주로 골모세포(osteoblasts), 파골세포(osteoclasts), 골세포(osteocytes)와 세포 내 Wnt/β-catenin 경로(canonical Wnt/β-catenin pathway)와 같은 신호전달체계와의 상호작용에 의해 조절된다고 설명했으며, 제니스테인의 Wnt/β-catenin 경로 조절능 평가를 통해 골 형성 및 골다공증에 미치는 효과에 대해 평가하고자 했다. 연구는 골다공증 모델을 재현하기 위해 1 μM 덱사메타손(Dex)을 골모세포에 24시간 처리한 뒤 다양한 농도(10, 50, 100, 200 μM)의 제니스테인을 단독 처리하거나, 에스트로겐 수용체의 길항제(ERα, ERβ)와 조합하여 24시간 처리한 뒤 관련 지표를 평가했다.
 

연구결과 덱사메타손 처리 시 골형성과 골모세포의 분화에 관련된 유전자인 BMP6, Osteocalcin, OPG, RUNX2의 발현이 유의하게 감소 했으나 제니스테인 처리 시 농도에 따라 위 유전자의 발현이 증가하는 결과를 나타냈다. 또한 제니스테인 처리 시 덱사메타손에 의해 감소된 골 기질 형성의 회복, 덱사메타손 처리된 골세포의 Wnt10b와 β-카테닌 단백질 발현의 회복 등의 효과를 나타냈으며 이러한 결과를 통하여 연구팀은 제니스테인의 Wnt/β-catenin 신호 조절을 통한 골 형성 기전을 확인했으며 추후 임상 실험을 통한 검증이 필요하다고 밝혔다.

골다공증 및 골 관련 질환의 주요 원인은 노화로 실제 골량은 출생 후 지속 증가하여 30대에 정점에 도달한 후 35세 이후 서서히 줄어드는 것으로 알려져 있다. 따라서 개인마다 정도의 차이는 있겠지만 노화로 인한 골밀도의 감소와 관련 질환의 발생 위험은 피해갈 수 없는 샘이다. 하지만 위 연구 사례와 같이 평소 콩 식품 및 성분을 섭취한다면 다양한 골대사 지표 및 골다공증 완화에 도움이 될 뿐만 아니라 건강한 노년 생활을 영위하는데 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

[출처: 식품저널 2025년 2월호]