Consumption of onion juice modulates oxidative stress and attenuates the risk of bone disorders in middle-aged and post-menopausal healthy subjects (2015)

https://doi.org/10.1039/C5FO01251A

 

해당 논문은 중년 및 폐경 여성에게 양파즙이 뼈 건강에 어떤 영향을 주는지 확인하기 위해 진행된 연구이다. 참가자들은 8주 동안 하루 100mL의 양파즙이나 위약을 섭취했고, 연구진은 혈액 속 항산화 지표와 뼈 관련 효소, 그리고 일부 여성의 뼈 밀도를 측정했다. 또한 세포 수준 실험을 통해 양파의 주요 성분이 파골세포(뼈를 녹이는 세포)의 형성을 억제하는지도 확인했다.

 

핵심 3줄 요약

1. 양파즙 8주 섭취로 산화스트레스가 감소하고 항산화력이 높아졌다.

2. 뼈 손실 지표(ALP)가 줄고, 폐경 여성의 뼈밀도가 개선됐다.

3. 양파의 퀘르세틴이 파골세포 생성을 억제해 뼈 건강을 지켰다.

 

실험 설계

1) 세포 실험

• 세포 모델: 파골세포 전구세포 RAW 264.7 세포 사용

• 처리 물질

  • 에탄올 추출 양파(EEO)

  • 동결건조 양파즙(FDOJ)

  • 퀘르세틴 단독 또는 비페놀성 성분 혼합물

• 실험 항목

  • 총 페놀 및 플라보노이드 함량 분석

  • 활성산소 제거 능력(H₂O₂ scavenging) 측정

  • 세포 생존율(MTT assay)

  • 파골세포 분화(TRAP 염색)

• 실험 농도: 0.1, 0.2, 0.4 mg/mL

2) 인체 실험

• 대상: 40~80세 건강한 성인 30명(최종 분석 24명)

• 기간: 11주(1주 적응 + 8주 섭취 + 2주 추적)

• 섭취량: 하루 100mL 양파즙 또는 위약

• 측정 항목

  • 체중, BMI

  • 혈중 칼슘(Ca), 인(P), 부갑상선호르몬(PTH), 알칼리성 인산분해효소(ALP)

  • 총 항산화능(TEAC), 글루타치온(GSH), 항산화 효소(GPx, GR)

  • 활성산소(ROS), 슈퍼옥사이드

  • 일부 폐경 여성 대상 DEXA를 통한 뼈밀도(BMD) 측정

 

연구 결과

1) 세포 실험 결과

• 총 페놀 함량: FDOJ(0.28 mg GAE/g) > EEO(0.18 mg GAE/g)

• 플라보노이드 함량: EEO(0.08 mg QE/g) > FDOJ(0.06 mg QE/g)

• 에탄올 추출물(EEO)의 활성산소 제거능(37.7%) 이 FDOJ(5.7%)보다 높았다.

• 세포 생존율: 두 추출물 모두 독성 없음, 생존율 100% 이상 유지

• 파골세포 분화 억제 효과

  • EEO/FDOJ 농도 증가 시 분화율이 100% → 25% 수준으로 감소

  • 퀘르세틴 단독 또는 혼합군(Q+NP)에서도 분화 억제 확인

• 양파의 페놀·플라보노이드 성분이 RANKL 유도 파골세포 분화를 직접 억제했다.

2) 인체 실험 결과

• 체중 및 BMI 변화

  • 8주간 양파즙 섭취군의 체중과 BMI가 소폭 감소

  • 이는 항비만 효과 및 에스트로겐 유사 작용 때문으로 해석됨

• 혈중 생화학 지표 변화

  • 칼슘, 인, 부갑상선호르몬(PTH) 변화는 없음

  • ALP(알칼리성 인산분해효소) 수치가 8주 후 유의하게 감소

  • ALP 감소는 뼈 손실 완화와 연관된 긍정적 신호로 해석됨

• 산화스트레스 및 항산화 상태 변화

  • 총 활성산소와 슈퍼옥사이드 수치가 각각 30~40% 감소

  • 총 항산화능(TEAC)이 상승

  • 글루타치온(GSH) 수치가 유의하게 증가

  • 항산화 효소(GPx, GR)는 큰 변화 없음

  • 전반적으로 산화스트레스가 줄고 항산화 방어력이 강화됨

• 폐경 여성의 뼈밀도(BMD) 변화

  • 요추 및 고관절 BMD가 8주 후 미세하게 향상

  • 예: T-score -1.2 → -0.8 수준 개선

  • ALP 감소, GSH·GR 증가, 자유라디칼 감소가 동반됨

  • 양파즙이 산화스트레스를 완화하며 뼈대사 균형을 회복시키는 경향 확인

 

연구 해석

1) 항산화 및 뼈대사 조절 메커니즘

• 양파의 플라보노이드가 자유라디칼 제거 및 활성산소 억제를 통해 세포 손상을 줄인다.

• 이로써 파골세포의 과도한 활성화를 막고 뼈 형성세포(조골세포) 활동을 유지한다.

• 퀘르세틴은 NF-κB 신호 억제, ERK/p38 경로 조절, ROS 생성 억제를 통해 파골세포 분화를 억제한다.

2) 호르몬적 측면

• 양파에는 피토에스트로겐(식물성 에스트로겐)이 포함되어 있어, 폐경 여성의 에스트로겐 결핍으로 인한 뼈 손실을 완화할 수 있다.

3) 대사적 영향

• 유기황화합물과 항산화 성분은 지방대사를 조절하고 인슐린 감수성을 높여, 체중 및 대사 건강에도 긍정적인 영향을 줄 가능성이 있다.

 

 

양파즙 8주 섭취가 산화스트레스와 뼈 대사 지표를 개선했다

• ALP (bone turnover marker)

  • 양파즙 섭취군에서 8주에 ALP가 낮아졌다가 추적에서 일부 회복했다.

  • 뼈 대사의 과도한 활성(특히 파골 관련)이 줄어든 신호로 해석된다.

• Total Free Radicals / Superoxide

  • 섭취군에서 8주 시점에 두 지표가 뚜렷하게 낮아졌다.

  • 양파의 항산화 성분이 산화스트레스를 줄인 것으로 볼 수 있다.

• TEAC (총 항산화능)

  • 섭취군에서 8주에 상승했다가 추적에서도 비교적 높게 유지됐다.

  • 체내 항산화 방어력이 강화됐다는 의미다.

• GSH (글루타치온)

  • 섭취군에서 8주와 추적 모두 증가했다.

  • 핵심 내인성 항산화 물질이 올라가 산화손상으로부터 세포를 보호하는 기반이 강화됐다고 볼 수 있다.

 

연구 결론

양파즙 섭취군은 8주 후 활성산소와 자유라디칼이 크게 감소했고, 항산화 물질인 글루타치온과 총 항산화능(TEAC) 이 높아졌다. 뼈 손실을 나타내는 알칼리성 인산분해효소(ALP) 수치가 감소했고, 폐경 여성의 뼈밀도(BMD) 는 소폭 상승했다. 세포 실험에서도 양파의 플라보노이드(특히 퀘르세틴)가 파골세포 분화를 억제해 뼈 흡수를 줄였다. 즉, 양파즙은 산화스트레스를 완화하고 뼈 대사를 안정화시켜 골다공증 위험을 낮추는 천연 보조식품으로 활용될 가능성이 있다.