Spice-Derived Bioactive Compounds Confer Colorectal Cancer Prevention via Modulation of Gut Microbiota (2022)

https://doi.org/10.3390/cancers14225682

 

결장직장암(Colorectal Cancer, CRC)은 전 세계적으로 두 번째로 높은 암 사망률을 보이며, 특히 서구식 식습관, 비만, 흡연, 가공육 섭취, 장내 미생물 불균형(장내 이상증, dysbiosis) 등과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 최근 연구에서는 장내 미생물이 결장직장암의 발생과 진행 과정에서 중요한 역할을 한다는 점이 밝혀졌으며, 이에 따라 장내 미생물의 균형을 조절하는 식이 요법이 암 예방의 핵심 전략 중 하나로 주목받고 있다.

이 논문에서는 다양한 향신료(spices) 가 장내 미생물의 조성을 변화시켜 결장직장암 발생 위험을 낮출 가능성이 있음을 강조하고 있다. 특히 향신료에 함유된 생리활성 화합물(bioactive compounds) 은 장내 유익균을 증가시키고 유해균을 억제하는 작용을 통해 면역 체계를 강화하고, 항염 및 항산화 효과를 발휘하며, 종양 형성을 억제하는 데 기여할 수 있다. 본 연구에서는 커큐민(강황), 생강, 마늘, 정향, 고추, 사프란, 아마씨 등의 향신료가 장내 미생물과 결장직장암 예방에 미치는 영향을 상세히 분석했다.

 

결장직장암과 장내 미생물의 관계

장내 미생물은 소화, 영양소 대사, 면역 반응 조절 등에 중요한 역할을 하며, 특히 발암 과정(carcinogenesis) 에 깊이 관여한다. 특정 유해균(예: Fusobacterium nucleatum, Escherichia coli, Bacteroides fragilis)은 발암성 독소와 염증 유발 물질을 생성하여 염증성 신호전달 경로를 활성화하고 DNA 손상을 유도하여 암 발생 위험을 증가시킨다.

장내 미생물은 또한 단쇄 지방산(Short Chain Fatty Acids, SCFAs) 을 생성하는데, 이는 장내 염증을 억제하고 암세포의 성장을 억제하는 데 중요한 역할을 한다. 특히 부티르산(Butyrate)은 항염 및 항암 효과가 강력하여 건강한 장내 환경을 유지하는 데 필수적이다.

이러한 점에서 장내 미생물의 균형을 조절하는 식이 요법 은 결장직장암 예방 및 치료에서 중요한 전략이 될 수 있으며, 향신료의 생리활성 화합물이 이 과정에 핵심적인 역할을 할 가능성이 높다.

 

 

향신료가 결장직장암 예방에 미치는 영향

1. 강황(Curcumin)

• 커큐민(curcumin) 은 강황에서 추출되는 대표적인 생리활성 화합물로, 항산화 및 항염 작용을 통해 암 예방 효과를 보인다.

• 연구에 따르면 커큐민은 장내 유익균(락토바실러스, 비피도박테리움)을 증가시키고, 장내 유해균(Enterobacteria, Prevotellaceae, Coriobacterales)을 억제하는 것으로 나타났다.
• 커큐민 나노입자 투여 실험에서는 부티르산 생성 박테리아의 증가와 NF-kB 신호전달 경로 억제가 확인되었으며, 이는 염증을 억제하고 항암 효과를 촉진하는 중요한 기전이다.

2. 생강(Ginger)

• 생강의 주요 성분인 진저롤(gingerol)과 쇼가올(shogaol) 은 강력한 항염 및 항산화 작용을 한다.

• 연구에서는 생강 추출물이 염증성 장 질환(IBD) 모델에서 장내 유해균(Lactobacillus murinus, Ruminiclostridium) 감소 및 장 장벽 보호 효과를 보였다.
• 생강 다당류(polysaccharides)는 장내 미생물 조성을 개선하고, 장내 염증 매개물질(TNF-α, IL-6, IL-1β)을 감소시키는 효과를 보였다.

3. 마늘(Garlic)

• 마늘의 주요 성분인 유기황화합물(Organosulfur compounds)과 다당류(polysaccharides) 는 강력한 항균 및 면역 조절 작용을 한다.

• 연구에 따르면 마늘 다당류는 Bacteroidetes 및 Actinobacteria 증가, Firmicutes 감소 효과를 나타내며, 이는 장내 미생물 균형을 개선하는 작용으로 해석된다.
• 특히 염증성 장 질환(IBD) 모델에서 장 염증 감소 및 면역 체계 조절 효과가 확인되었다.

4. 정향(Clove)

• 정향의 주요 성분인 유제놀(Eugenol) 은 강력한 항산화 및 항염 효과를 지닌다.

• 연구에서는 정향 오일이 장내 유해균(E. coli, Salmonella) 감소, 항산화 효소 활성 증가 및 장내 균형 유지 효과를 보였다.
• 정향 추출물은 결장암 세포(HCT-116)에서 세포 사멸(apoptosis)을 유도하며, PI3K/Akt/mTOR 신호전달 경로를 억제하는 것으로 나타났다.

5. 고추(Capsaicin)

• 고추의 캡사이신(capsaicin)은 장내 유익균(Faecalibacterium) 증가 및 염증 억제 효과를 보인다.

• 연구에서는 부티르산 생성 박테리아 증가 및 LPS 생성 박테리아 감소를 통해 장내 환경을 개선하는 것으로 나타났다.

6. 사프란(Saffron)

• 사프란의 주요 성분인 크로신(crocin) 은 항산화 및 항염 효과를 통해 장내 염증을 억제하는 역할을 한다.

• 크로신은 장내 Firmicutes 감소, Bacteroidetes 증가 효과를 보이며, 염증성 장 질환을 예방할 가능성이 있다.

7. 아마씨(Flaxseed)

• 아마씨는 오메가-3 지방산, 리그난(lignan), 식이 섬유 등이 풍부하여 장 건강에 도움을 준다.

• 연구에서는 Prevotella, Ruminococcus 증가 및 유익균 다양성 증가 효과가 보고되었다.

 

결론

이번 연구는 향신료가 장내 미생물 조성을 변화시켜 결장직장암 예방에 긍정적인 영향을 미칠 수 있음을 시사했다. 특히 강황, 생강, 마늘, 정향 등의 향신료는 유익균(Lactobacillus, Bifidobacterium)을 증가시키고, 유해균(Enterobacteria, Prevotellaceae, Coriobacterales)을 억제하며, 염증 반응을 줄이고 항암 효과를 극대화하는 것으로 나타났다. 장내 미생물 균형이 암 예방과 밀접한 관련이 있다는 점을 고려할 때, 향신료를 활용한 식이 요법이 결장직장암 예방 전략 중 하나로 자리 잡을 가능성이 크다. 하지만 추가적인 임상 연구가 필요하며, 향신료의 장기적인 효과와 적정 섭취량에 대한 연구가 지속적으로 이루어져야 한다는 점도 강조되었다.