오늘날 현대인의 만성적인 음주 섭취로 인한 알코올 환자의 증가는 전 세계적인 사회문제로 대두되고 있으며, 우리나라 또한 알코올성 환자 발병 및 의료비 부담이 증가하고 있다(Lee, 2020). 2020년 한국인 사망원인통계에 따르면 알코올 관련 사망자는 5,155명으로 전년도 대비 461명 증가하여 하루 평균 14.1명이 알코올과 관련해 사망한 것으로 나타났다(Statistics Korea, 2020). 과도한 음주는 알코올 대사산물인 acetaldehyde로의 산화를 촉진하며, 간세포 내 중성지질의 비정상적인 축적과 세포 내 지질 과산화를 유도한다(Osna 등, 2017). 알코올성 지방간은 하루 60 g 이상(소주 약 1병)의 알코올 섭취로 인해 마시는 사람의 약 90% 이상에서 발생하며, 일부는 간염, 간경변과 같은 알코올성 간질환으로 진행되기도 한다(Mathurin과 Bataller, 2015). 최근 연구에 의하면 이러한 알코올성 간질환은 식품 속 항산화 성분에 의해 완화될 수 있으며, 생리활성을 가지는 폴리페놀 물질의 섭취는 간 조직을 보호하여 간 손상을 완화하는 데 도움이 되는 것으로 보고되고 있다(Zuo 등, 2019; Speer 등, 2020). 우리나라의 알코올성 간질환으로 인한 총진료비는 최근 몇 년간 꾸준히 증가하여 음주로 인한 질병 부담을 감소시키려는 다양한 노력이 어느 때보다 필요하다(NHIS, 2020).

블루베리(Vaccinium corymbosum L.)는 산앵두나무속 식물로 카로틴, 비타민 C, 칼륨 등의 영양소뿐만 아니라 anthocyanin, proanthocyanidin, flavonol을 비롯한 생리활성을 띠는 페놀성 화합물이 풍부한 것으로 알려져 있다(Wang 등, 2019). 특히 블루베리는 보라색 색소 성분인 anthocyanin의 항산화 활성능이 우수한 것으로 보고되며, 이러한 블루베리의 폴리페놀 성분은 산화적 스트레스를 방어하는 항산화 활성의 주요 인자로 작용하고 다양한 질병의 위험을 감소시키는 것으로 알려져 있다(Panchal 등, 2022). 블루베리의 항산화 및 항염증 효과(Wu 등, 2018)를 비롯해 혈당조절 및 지질개선 효과(Herrera-Balandrano 등, 2021), 항비만 효과(Wu 등, 2016), 심장병 예방효과(Wang 등, 2022), 인슐린 저항성 개선 효과(Si 등, 2020) 등에 관한 연구도 다수 보고되어 있다. 다양한 기능성으로 인기가 높은 블루베리는 주스, 잼, 음료 등의 가공식품으로 널리 이용되고 있으며(Cardenosa 등, 2016), 최근 식품 시장에서도 이러한 상황에 부응하여 다양한 건강 기능성을 가지고 있는 블루베리를 이용한 음료, 주류 등의 개발이 진행되고 있다. 이러한 실정에도 불구하고 건강증진 및 항산화 효과에 대한 과학적 검증을 통해 체계적인 차원으로 나타낸 사례는 없는 실정이다.

따라서 본 연구에서는 블루베리를 원료로 제조한 와인의 섭취가 간 조직의 지방축적 완화에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 과도한 알코올의 섭취로 간 조직의 지방축적을 유도한 실험동물을 대상으로 항산화 성분이 풍부한 블루베리 와인을 6주간 공급하여 블루베리의 다양한 폴리페놀 성분에 의한 영향을 조사하였다.

액체식이 조성 및 블루베리 와인 시료 준비

동물실험에 사용한 식이는 미국영양학회(American Institute of Nutrition, AIN)가 추천하는 액체형 지방간 유도 식이인 Lieber-DeCarli 액체식이(Diet Inc., Bethlehem, PA, USA)를 사용하였다. 이 액체식이는 지방간 유도를 위해 corn oil을 첨가하여 지방 함량을 상향 조정하였으며, 최종적으로 조성된 식이표는 Table 1과 같다. 기본적으로 1 kcal/mL 농도의 열량을 함유하며, 이 열량은 지방 41.4%, 단백질 18.1%, 탄수화물 4.8% 그리고 실험군의 경우에는 에탄올에서 36%가 공급되도록 조성하였다(Lieber와 DeCarli, 1986). 첨가한 블루베리 와인(알코올 함량 8%)의 투여량은 사람과 실험동물의 열량비를 이용하였다. 사람은 하루에 약 8,360 kJ(2,000 kcal 기준) 열량을 소비하는 데 비해 흰쥐는 334 kJ을 소비하는 것으로 조사되어 사람과 실험동물의 열량비는 약 25로 계산하였다. 따라서 사람이 하루에 약 250 mL의 블루베리 와인을 6주 동안 마시는 상황과 유사하게 설계하였다(Table 1). 동물실험에 시용한 블루베리 와인은 (주)맑은내일(Changwon, Korea)에서 제공받았으며, 이 와인은 동물실험 6주간 냉동 보관하면서 실험동물에 공급하였다.

Table 1 . The composition of Lieber-DeCarli liquid diet¹⁾.

Ingredient	Amount (g/L)
	Control	Ethanol	Blueberry wine
Casein	41.4	41.4	41.4
L-Cystine	0.5	0.5	0.5
DL-Methionine	0.3	0.3	0.3
Corn oil	15.7	15.7	15.7
Olive oil	28.4	28.4	28.4
Safflower oil	2.7	2.7	2.7
Maltose dextrin	99.2	8.7	8.7
Cellulose	10	10	10
Mineral mix	8.8	8.8	8.8
Vitamin mix	2.5	2.5	2.5
Choline bitartrate	0.5	0.5	0.5
Xanthan gum	3	3	3
Ethanol (mL)	－	67	55
Blueberry wine (mL)	－	－	150

¹⁾Basal diet was formulated and supplied from Dyets (Bethlehem, PA, USA) according to the recommendations of the AIN..

동물 사육 및 액체식이 공급 방법

실험동물은 8주령(216.4±7.5 g) 수컷 Sprague-Dawley rat(Central Lab. Animal Inc., Seoul, Korea)이며, 사육실의 실내온도는 22±2°C, 상대습도 55±5%, 조명은 12시간 명암주기 조건으로 운영하였다. 개별 사육장에서 분말형 AIN-93G 식이와 증류수를 자유롭게 공급하였다. 3주간의 적응 기간 후, 체중에 따른 난괴법으로 8마리씩 3군으로 나누어 10일 동안 Lieber-DeCarli 표준 액체식이에 적응시켰다. Lieber-DeCarli 표준 액체식이를 공급받는 동물군을 대조군(control), 대조군 표준 액체식이의 탄수화물 대신 에탄올에 의한 열량 보충으로 대조군과 동일한 열량의 액체식이를 공급받는 동물군을 에탄올군(ethanol), 8% 알코올을 함유하는 블루베리 와인이 포함된 액체식이를 공급받는 동물군을 블루베리 와인군(bluberry wine)으로 정하였다. 각각의 실험군에 공급된 식이의 열량은 모두 동일하며, 에탄올군과 블루베리 와인군의 알코올 함량에 의한 영향도 동일하게 설계되었다. 이러한 조건으로 액체식이를 매일 80 mL씩 6주 동안 실험이 끝날 때까지 공급하였다. 동물의 체중 변화량을 측정하기 위해서 매주 각 동물의 체중을 6주 동안 정해진 시간에 측정하였다. 본 동물실험은 창원대학교 동물윤리심의위원회 승인을 거쳐 진행하였다(CWNUIACUC 2022-05).

블루베리 와인의 항산화 성분 및 주요 활성 측정

총 페놀 화합물 측정: 항산화 물질의 대표적인 총 페놀 화합물 분석은 Dewanto 등(2002)의 방법으로 측정하였다. 증류수에 시료를 125 μL 혼합한 후 Folin-Ciocalteu reagent 시약 125 μL를 첨가하여 6분간 반응시켰다. 이 혼합물에 7% sodium carbonate 1.25 mL를 넣고 최종 부피가 3 mL가 되도록 증류수로 조절한 후 90분간 실온에서 방치하고 UV-Vis spectrophotometer(UV-1240, Shimadzu Co., Kyoto, Japan)를 이용하여 760 nm에서 흡광도를 측정하였다. 블루베리 와인에 함유된 총 폴리페놀 함량은 gallic acid의 표준곡선을 이용하여 시료 g당 gallic acid equivalent(GAE)로 나타냈다.

1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거능 측정: Blois(1958)의 방법에 따라 DPPH 라디칼 소거능을 측정하였으며 α-토코페롤을 positive control로 사용하였다. 시료 0.2 mL에 에탄올 2.9 mL와 0.2 mM DPPH 0.8 mL를 첨가한 후 실온에서 10분간 방치한 다음 525 nm에서 흡광도를 측정하였다.

SOD 유사 활성 측정: Marklund와 Marklund(1974)의 방법을 일부 변형하여 SOD 유사 활성을 측정하였으며 L-ascorbic acid를 positive control로 사용하였다. 즉 시료액 0.2 mL에 Tris-HCl buffer 3 mL, 7.2 mM pyrogallol 0.2 mL를 첨가한 다음 25°C, 10분간 반응시킨 후 1 N HCl을 첨가하여 반응을 정지시키고 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 색소에 영향을 미치는 시료에는 pyrogallol 대신에 완충액만 넣고 흡광도를 측정하였다.

간 조직 관찰(hepatic histology)

실험 6주 후 지방간 증상을 조직학적으로 관찰하기 위해 각 동물군의 평균 체중에 가장 근접한 동물의 간 조직을 현미경으로 촬영하였다. 간은 적출하여 급속 동결한 후 동결절편기(CM 1850, Leica, Heidelberg, Germany)를 이용하여 5 μm 두께로 잘라 hematoxylin(Invitrogen Corporation, Camarillo, CA, USA)과 eosin(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 염색을 하여 관찰하였다. 간 조직의 지방구를 확인하기 위해 Oil Red O(Sigma-Aldrich)로 염색하여 200배 배율의 광학-형광현미경(DM6000B, Leica)으로 관찰하였다.

간의 지방 추출과 지방산 조성 분석

간의 지방은 Folch 등(1957)의 혼합 유기용매 방법으로 추출하였으며, 유기용매 제거 후 총지방량을 측정하였다. 간의 주요 지방은 분획칼럼(aminopropyl solid phase column: Bond Elut NH2, Varian Sample Preparation Products, Harbor City, CA, USA)과 진공추출장치(VAC ELUT SPS 24, Agilent, Santa Clara, CA, USA)를 이용하여 분획하였다(Noh 등, 1999). 표준물질 C17:0을 포함하는 콜레스테롤, 중성지방, 유리지방산, 인지질을 투입하고 hexane, hexane:chloroform:ethyl-acetate(100:5:5, v/v/v), chloroform:methanol:acetic-acid(100:2:2, v/v/v), methanol: chloroform:water(10:5:4, v/v/v) 등의 용매 5 mL를 진공상태에서 순서대로 칼럼에 주입하여 분획물을 획득하였다. 분획한 지방산 분석은 GC를 이용하여 Folch 등(1957)과 Slover와 Lanza(1979)의 방법에 준하여 측정하였다. 분획한 지방에 2 mL의 0.5 N methanolic NaOH와 14% BF₃를 첨가하여 메틸화를 유도하고 GC(model GC 7890A, Agilent Technologies, Inc., Wilmington, DE, USA)로 지방산을 분리하였다. Column은 DB-23[(50%-cyanopropyl)-methyl polysiloxane; 0.15 μm, 0.2 mm; 60 m, Agilent J&W, Inc., Santa Clara, CA, USA]을 사용하였으며, 표준 지방산(Nu-Chek Prep Inc., Elysian, MN, USA)과 비교하여 각 지방산의 양을 계산하였다.

통계처리

실험의 결과들은 평균치와 표준편차(mean±SD)로 나타내었고, SPSS package program software(Ver. 21, IBM, Armonk, NY, USA)를 이용하여 ANOVA로 검증한 후, P<0.05 수준에서 Duncan의 다중 범위검정으로 분석하여 각 동물군 간의 유의성을 검정하였다.

블루베리 와인의 항산화 성분 및 활성

블루베리 와인에 함유된 항산화 성분과 항산화 활성을 측정하기 위해 총 폴리페놀 함량, DPPH, SOD 유사 활성을 분석하였다. 블루베리 와인에 함유된 폴리페놀의 양은 1,107.17 mg/100 mL로 나타났다. 이 양은 국내외 블루베리 와인의 수치와 비교해 상당히 높은 수치이며, 이는 블루베리 와인 제조과정에 상당히 많은 양의 블루베리 농축액을 혼합하여 제조한 결과라고 판단된다. DPPH는 α-토코페롤을 표준물질로 하여 활성을 비교했으며, 0.005%, 0.01%, 0.02% α-토코페롤의 활성도는 각각 12.90%, 27.97%, 57.07%로 나타났다. 이와 비교하여 블루베리 와인의 전자공여 능력을 나타내는 DPPH는 24.10±0.75%로 나타나 기준물질인 α-토코페롤 0.01%와 유사한 활성을 보였다. SOD 유사 활성은 L-ascorbic acid를 표준물질로 하여 활성을 비교했으며, 0.01%, 0.1%, 1% L-ascorbic acid의 활성도는 각각 1.23%, 38.93%, 87.42%로 나타났다. 이와 비교하여 블루베리 와인의 SOD 유사 활성은 39.57±5.68%로 나타나 이는 기준물질인 0.1% L-ascorbic acid와 유사한 활성을 가지는 것으로 나타났다.

체중 변화

6주 동안의 블루베리 와인 공급이 체중 변화에 미치는 영향은 Table 2와 같다. 실험군의 식이 섭취량의 경우 대조군에 비해 섭취 속도가 느려지는 경향이 있었지만 매일 공급된 양(80 mL/d)을 모두 소진하였다. 6주째 평균 체중은 대조군 431.1±13.8 g, 에탄올군 400.4±15.2 g, 블루베리 와인군 373.4±14.8 g으로 나타나 알코올 섭취군에서 체중 증가율 감소가 현저하게 나타났으며, 특히 블루베리 와인에 의한 체중 증가율 억제 현상이 에탄올군보다 더 큰 것으로 나타났다.

Table 2 . Changes in the mean body weights and alcoholic fatty liver-related biomarkers of rats fed a diet containing either ethanol or blueberry wine, compared with pair-fed controls.

Biomarkers	Control	Ethanol	Blueberry wine
Body weights (g)
0 wk	344.9±13.11)	348.9±10.5	348.8±9.7
6 wk	431.1±13.8a2)	400.4±15.2b	373.4±14.8c
Liver
Total cholesterol, μmol/g	10.62±1.56b	19.34±2.32a	12.00±2.14b
Total lipid, mg/g	112.91±16.72b	143.06±23.14a	103.99±6.92b
α-Tocopherol, nmol/g liver	108.26±18.26	136.70±29.81	111.54±25.70
Weight, g	10.35±1.01ab	11.13±0.68a	9.00±0.86b

¹⁾Values are mean±SD, n=8..

²⁾Values in a row not sharing a common superscript differ (P<0.05)..

간의 병리학적 관찰

간세포 내에 축적된 지방구는 Oil Red O에 염색되어 붉은색 반점을 나타낸다. Fig. 1과 같이 알코올을 섭취하지 않은 대조군에서는 붉은색의 지방구가 비교적 작고 고르게 분포되어 있으나 지속해서 알코올을 섭취한 에탄올군의 경우에는 지방구의 양과 크기가 상당히 증가한 것을 확인할 수 있었다. 이와 비교하여 6주간 알코올 함량이 동일한 블루베리 와인을 공급한 실험군의 경우에는 간 조직에 축적된 지방구의 양과 크기가 에탄올군보다 현저히 적은 것을 조직학적으로 확인할 수 있었다.

Fig 1. Liver histology of rats fed a diet containing either ethanol or blueberry wine, compared with pair-fed controls (Hematoxylin & Eosin stain, ×200).

간의 무게 및 지질 농도

블루베리 와인의 공급이 간 무게에 미치는 영향을 살펴보고자 와인 공급 6주 차에 동물을 희생한 후 간을 적출하여 그 무게를 측정하였다. 간 무게는 대조군 10.35±1.01 g, 에탄올군 11.13±0.68 g, 블루베리 와인군 9.00±0.86 g으로, 지속적인 알코올 섭취로 인해 에탄올군의 간 무게가 가장 증가한 것으로 나타났다(Table 2). 이에 반해 6주간 블루베리 와인의 형태로 알코올을 섭취한 블루베리 와인군의 간 무게는 에탄올군에 비해 유의적으로 낮게 나타났다.

6주 동안의 블루베리 와인 공급이 간의 주요 지방농도에 미치는 영향은 Table 2와 같다. 먼저 간의 총지방 함량은 대조군 112.91±16.72 mg/g, 에탄올군 143.06±23.14 mg/g, 블루베리 와인군 103.99±6.92 mg/g으로, 대조군에 비해 에탄올군에서 지방 함량이 유의적으로 증가하였다. 반면 블루베리 와인군의 간 조직 총지방량은 에탄올군에 비해 약 27% 감소하여 대조군과 유사한 수준으로의 유의적 감소를 나타냈다. 간의 총콜레스테롤 농도는 대조군 10.62±1.56 μmol/g, 에탄올군 19.34±2.32 μmol/g, 블루베리 와인군 12.00±2.14 μmol/g으로 대조군에 비해 에탄올군에서 유의적으로 증가하였다. 그러나 블루베리 와인군의 간 조직 콜레스테롤 농도는 에탄올군과 비교해 37% 정도 감소한 것으로 나타나 총지방량과 총콜레스테롤 함량 모두 블루베리 와인군의 농도가 대조군 수준으로 유의적으로 낮게 나타났다. 항산화 지용성 비타민인 α-토코페롤의 농도는 다른 동물군에 비해 에탄올군에서 증가하는 경향을 나타냈으나 유의적인 차이를 보이지는 않았다(Table 2).

간의 주요 지방 분획의 지방산 함량

6주간에 걸친 블루베리 와인 공급이 간의 주요 지방 분획의 지방산 조성에 미치는 영향은 Table 3과 같다. 간 조직에 축적된 주요 지방인 콜레스테롤, 중성지방, 유리지방산, 인지질의 지방산 함량을 분석한 결과 알코올의 섭취로 인해 중성지방 형태의 지방산이 가장 크게 증가한 것으로 나타났다. 그중 중성지방을 구성하는 팔미트산(16:0), 올레산(18:1), 리놀레산(18:2)이 에탄올군에서 크게 증가하였으나 블루베리 와인군에서는 모두 대조군 수준까지 유의적으로 감소하였다. 팔미트산(16:0), 올레산(18:1), 리놀레산(18:2)은 실험동물에 공급한 식이 지방을 구성하는 주요 지방산임을 생각해볼 때 액체식이로 공급한 지방산들이 간의 주요 지방으로 축적됨을 확인할 수 있었다. 이들 주요 지방산들은 콜레스테롤이나 유리지방산 분획에서도 유사한 양상으로 나타나 블루베리 와인의 섭취로 인해 대부분의 지방산이 에탄올군에 비해 유의적으로 감소한 것으로 나타났다.

Table 3 . Major fatty acid composition of cholesterol esters, triglycerides, free fatty acid, and phospholipid fractions of the livers of rats fed a diet containing either ethanol or blueberry wine, compared with pair-fed controls.

Lipid fractions		Control (μmol/g liver)	Ethanol (μmol/g liver)	Blueberry wine (μmol/g liver)
Cholesteryl ester	16:00	2.20±0.20a1),2)	2.26±0.14a	1.62±0.12b
	18:00	0.40±0.06b	0.53±0.09a	0.44±0.04b
	18:01	4.09±1.07b	12.58±2.50a	5.65±1.64b
	18:02	1.68±0.61b	4.49±0.74a	3.13±0.99b
	20:04	0.90±0.34b	2.57±1.26a	2.01±0.61b
Triglyceride	16:00	14.27±2.73b	21.38±5.73a	12.64±1.59b
	18:00	0.85±0.18b	1.40±0.40a	0.70±0.08b
	18:01	24.87±5.48b	42.17±8.83a	19.50±4.45b
	18:02	18.39±5.64b	31.98±6.40a	15.82±2.58b
	20:04	1.64±0.48b	3.28±0.83a	1.66±0.30b
	22:06	0.12±0.05b	0.65±0.09a	0.18±0.06b
Free fatty acid	16:00	3.17±0.43b	5.28±1.72a	4.22±0.39ab
	18:00	1.37±0.13b	2.10±0.30a	1.96±0.18a
	18:01	3.28±0.64b	6.44±2.96a	3.97±1.47b
	18:02	2.77±0.65b	5.22±2.44a	3.35±1.27b
	18:03	0.04±0.01b	0.09±0.03a	0.07±0.02a
	20:04	0.74±0.16	1.14±0.63	0.81±0.32
	22:06	0.05±0.01b	0.14±0.07a	0.08±0.03b
Phospholipid	16:00	8.36±0.62a	6.72±0.86c	7.37±0.51b
	18:00	10.41±0.68b	10.74±0.23b	11.41±0.83a
	18:01	1.66±0.15c	1.93±0.27b	2.30±0.28a
	18:02	2.89±0.32c	3.50±0.55b	4.37±0.69a
	20:04	12.96±0.59a	12.10±0.30b	12.75±0.89a
	22:06	2.21±0.24a	1.98±0.25b	2.07±0.27ab

¹⁾Values are mean±SD, n=8..

²⁾Values in a row not sharing a common superscript differ (P<0.05)..

Lieber와 DeCarli(1974)에 따르면 제공하는 식이와 같은 열량의 알코올을 매일 실험동물에 투여하는 경우 체중감소 현상이 두드러지게 나타났다. 또한 본 연구자의 이전 연구(Kim 등, 2012; 2014)와 Nam 등(2011)의 연구에서도 알코올을 섭취하지 않은 동물군에 비해 알코올 투여군의 체중 증가율 감소가 뚜렷한 것으로 나타났다. 이는 Pikaar 등(1987)의 연구에 따르면 지속적인 알코올 섭취가 알코올 산화 시스템에서의 ATP 생성을 저하해 체중감소를 야기할 수 있기 때문으로 보고된다. 이와 유사하게 본 연구에서도 매일 동일한 양의 식이를 공급했음에도 불구하고 대조군과 비교해 알코올을 섭취한 두 실험군의 체중 증가율이 감소한 것으로 나타나 알코올 자체의 영향으로 인해 영양소의 소화, 흡수가 저해되었을 것으로 생각된다.

간은 지방산 합성 및 지단백 대사와 같은 지질의 주요 대사를 담당하는 기관으로 지속적인 알코올 섭취는 지질 합성효소의 활성도를 높여 간 조직 내 지방산의 합성을 촉진하고, 나아가 알코올성 지방간을 야기해 간 조직을 손상하는 것으로 알려져 있다(Jeon과 Carr, 2020). 또한 간 조직 내 sterol regulatory factor binding protein-1과 같은 지방생성 유전자의 발현을 증가시켜 간의 중성지방 축적과 지방간을 야기한다고도 보고된다(You 등, 2002). 그러나 폴리페놀 물질의 섭취는 이러한 간 기능 개선에 도움이 될 수 있으며, 간으로의 NADH 공급을 지연시켜 간 조직 내 지방산 합성효소인 phosphatidate phosphohydrolase, diacylglycerol acyltransferase의 활성을 감소시킬 수 있고(Anila와 Vijayalakshmi, 2002), 콜레스테롤 합성효소인 HMG-CoA reductase의 활성을 감소시킬 수 있는 것으로 보고된다(Seo 등, 2003). 이와 관련하여 먼저 Hu 등(2012)은 12주간 지속적인 알코올 섭취로 지방간을 유도하면서 플라보노이드 성분이 풍부한 후박나무잎 추출물을 함께 공급할 때 지방세포 분화 관련 단백질의 발현을 억제하여 알코올성 지방간을 완화할 수 있는 것으로 보고하였다. 또한 Kim 등(1999)과 Zao 등(2018)은 플라보노이드 성분이 지방의 흡수는 저해하는 반면 배설은 촉진하여 간에 축적되는 지방의 양을 감소시킨 것으로 보고하였다. 해당 연구들은 공통으로 식품에 함유된 다양한 폴리페놀 성분이 간에서의 알코올과 지질대사를 긍정적으로 유도할 수 있다고 설명하고 있다. 이와 유사하게 본 연구에서 특히 기대하는 폴리페놀 물질인 anthocyanin 또한 간 보호 효과를 가지며 이로 인해 간 지질대사를 개선할 수 있다고 보고된다(Panchal 등, 2022). Chang 등(2013)은 오디에서 추출한 anthocyanin이 사람의 간 HepG2 세포에서 지방산의 합성은 억제하고 산화는 촉진해 결과적으로 간의 지방축적을 감소시켰다고 보고하였다. 이는 anthocyanin의 AMP-activated protein kinase(AMPK) 활성화를 통한 fatty acid synthase, acetyl CoA carboxylase, HMG-CoA reductase와 같은 효소의 활성 억제로 인해 체내 지질 생성조절에 영향을 미친 것으로 판단하였다. 본 연구와 유사하게 지속적인 에탄올 공급으로 지방간을 유도한 Zuo 등(2019)의 동물실험에서도 블루베리에서 추출한 anthocyanin의 공급이 간 조직에 축적된 지방구의 양과 크기를 줄이고 알코올성 지방간 증상을 완화한 것으로 나타났다.

블루베리의 anthocyanin을 비롯한 다양한 폴리페놀 성분은 간의 알코올 및 지방대사에 직접 영향을 미칠 뿐만 아니라 강력한 항산화 효과를 나타낼 수 있으며 간의 DNA 손상을 억제하고 노화를 지연시켜 간질환을 예방하는 효과를 거둘 수 있다고도 알려져 있다(Speer 등, 2020). Ajmo 등(2008)은 적포도주의 대표적인 폴리페놀 성분인 resveratrol의 공급이 알코올성 지방간 증상을 완화하는 효과가 있다고 보고하였고, 이는 resveratrol이 AMPK와 세포의 노화를 막아주는 Sirtuin 1 유전자의 강력한 활성인자로 작용하기 때문이라고 판단하였다. 또한 Kasdallah-Grissa 등(2007)은 resveratrol이 알코올 과다섭취로 인한 간의 산화적 스트레스를 감소시켜 줄 수 있으며, 이는 활성산소의 발생과 산화적 손상으로 인한 염증성 사이토카인의 생성을 예방하여 간 보호 효과를 나타낼 수 있는 것으로 설명하였다. Dani 등(2008)은 항산화성이 뛰어난 resveratrol, anthocyanin과 같은 폴리페놀 성분이 알코올로부터 간 조직을 보호하는 효과가 있다고 보고하였다. 이러한 연구를 통해 블루베리 와인의 간 지질대사 개선 작용은 다양한 폴리페놀 성분의 강력한 항산화 효과에서 기인한 것으로도 생각해 볼 수 있다.

위 연구를 종합해보면 블루베리 와인에 함유된 다양한 폴리페놀 성분이 과도한 알코올 섭취로 인한 간의 산화적 손상을 막고 중성지질과 콜레스테롤 및 지방산을 합성하는 효소의 활성을 억제하여 간 조직의 지방축적과 대사를 개선한 것으로 생각된다. 알코올 섭취로 인해 발생할 수 있는 간 손상과 지방간 증상을 폴리페놀 물질이 풍부하게 함유된 블루베리와 같은 식품소재를 통해 완화할 수 있다는 것을 확인하였고, 이번 연구를 바탕으로 블루베리 와인에 함유된 폴리페놀 물질이 정확히 어떤 과정에 영향을 미쳤는지를 확인하고 간을 포함한 다양한 신체 대사에 미치는 영향을 확인하는 것이 앞으로의 과제라 하겠다.

본 연구에서는 다양한 생리활성으로 주목받고 있는 블루베리로 제조한 와인의 공급이 알코올성 지방간 완화에 미치는 영향을 동물실험을 통해 조사하였다. 알코올성 지방간을 유도하기 위해 Lieber-DeCarli 액체식이를 공급했으며, 표준식이를 공급받는 동물군을 대조군, 대조군과의 열량 차이를 에탄올로 보충한 식이를 공급받는 동물군을 에탄올군, 에탄올 대신 블루베리 와인이 포함된 식이를 공급받는 동물군을 블루베리 와인군으로 정하여 각 군당 8마리씩 6주간 사육하였고 실험 6주째 간 조직을 적출하였다. 6주간의 체중 변화는 대조군과 비교해 알코올 섭취군에서 유의적으로 감소했으며, 에탄올군에 비해 블루베리 와인군에서 유의적으로 감소하였다. 간 조직의 병리학적 관찰을 통해 에탄올군의 지방구 크기가 다른 실험군에 비해 커진 것을 확인할 수 있었으며, 블루베리 와인군의 간은 지방구의 크기가 대조군 수준으로 작아진 것으로 나타났다. 이와 유사하게 간 조직의 총지방량과 콜레스테롤 농도 또한 에탄올군이 가장 높은 것으로 나타났으며, 에탄올군에 비해 블루베리 와인군에서 그 양이 유의적으로 감소하였다. 간 조직의 주요 지방 종류별 총지방산 비교에서도 콜레스테롤, 중성지방, 유리지방산 분획 대부분의 지방산 함량이 에탄올군에 비해 블루베리 와인군에서 낮은 것으로 나타났다. 본 실험을 통해 같은 알코올 도수일지라도 순수 알코올만 공급한 동물군에 비해 블루베리 와인을 공급한 동물군의 경우 지방간 형성을 개선하고 지질 수준을 유의적으로 억제하는 것을 확인하였다. 이는 블루베리에 함유된 다양한 폴리페놀 성분이 알코올에 의한 간 조직의 지방축적을 억제하고 간 손상을 보호하여 기능을 개선하는 데 기여할 수 있음을 증명한 실험 결과로 판단된다.

이 논문은 2021~2022년도 창원대학교 자율연구과제 연구비 지원으로 수행된 연구 결과입니다. 블루베리 와인을 무상 공급해주신 (주)맑은내일에 진심으로 감사드립니다.