불안 완화에 효과적인 테아닌, 뇌에서의 작용 기전 정리

How does the tea L-theanine buffer stress and anxiety (2022)

https://doi.org/10.1016/j.fshw.2021.12.004

 

해당 리뷰 논문은 차잎에 풍부하게 포함된 아미노산 성분인 테아닌이 스트레스와 불안에 미치는 생리학적 작용을 종합적으로 정리하였다. 테아닌은 뇌혈관 장벽을 통과해 신경계에 직접 작용할 수 있으며, 글루탐산 수용체와 경쟁하거나 글루타민 수송을 억제함으로써 신경 흥분을 안정화시키는 역할을 한다. 본 논문은 동물 모델과 인간 임상시험을 아우르며 테아닌의 신경전달 조절 기능, HPA 축 완화 효과, 신경생성 촉진 등의 작용을 다각도로 분석했다.

 

테아닌의 기본 정보와 생리적 특성

1. 구조적 특성과 유래

• 테아닌은 차(Camellia sinensis) 잎에 풍부하게 존재하는 비단백질성 아미노산이다.

• 화학적으로는 글루탐산(glutamate)과 글루타민(glutamine)과 구조적으로 유사하며, NMDA, AMPA, kainate 수용체와 결합할 수 있다.

• 주로 차의 뿌리에서 글루탐산과 에틸아민의 반응을 통해 생합성되며, 이후 차 잎에 저장된다.

• 햇빛에 노출되면 테아닌은 다시 분해되어 에틸아민으로 전환되고, 이는 카테킨 합성의 전구체로 작용한다.

2. 생체이용률과 약동학

• 테아닌은 장 상피의 Na⁺-의존성 공동수송체에 의해 흡수되고, 전신으로 분포된다.

• 생체이용률은 섭취 형태에 따라 47%~74%로 보고되며, 일반적으로 캡슐이나 차 형태로 섭취 시 모두 효과적이다.

• 혈장 내 최고농도(Cmax)는 섭취 후 10–24분 이내에 도달하며, 최대 5시간까지 효과가 지속된다.

• L-형 테아닌이 생체 내에서는 우세하게 존재하며, D-형은 흡수가 낮고 빠르게 소변으로 배출된다.

 

테아닌의 항스트레스 및 항불안 작용 메커니즘

1. 신경전달물질의 조절

• 테아닌은 뇌혈관 장벽을 통과해 뇌에 도달하며, 다음과 같은 신경전달물질 조절을 통해 이완 효과를 유도한다.

  • 글루탐산 억제: 과잉 흥분성 전달을 감소

  • GABA 증가: 억제성 신호 강화

  • 도파민, 글라이신, 세로토닌(5-HT) 증가

2. 전시냅스(pre-synaptic) 작용

• 테아닌은 글루타민 수송체(Slc38a1)를 억제하여 뉴런으로의 글루타민 유입을 줄이고, 그로 인해 내부 글루탐산 농도를 낮춤

• 이는 글루탐산의 과잉 방출을 방지하고, 흥분성 신경 활성의 안정화에 기여한다.

3. 후시냅스(post-synaptic) 작용

• 테아닌은 NMDA, AMPA, kainate 수용체에 결합해 글루탐산과 경쟁하며 흥분성 신호를 억제한다.

• AMPA 수용체 길항 효과가 특히 강하며, 이는 항불안, 진정 작용의 핵심 기전 중 하나로 보인다.

2.4 신경생성(neurogenesis)과 뇌 기능 유지

• 스트레스에 의해 억제된 해마 신경생성을 테아닌이 회복시킨다는 연구 결과가 있음

• BrdU(신경세포 생성 마커) 양성 세포 수가 스트레스 후 감소했다가 테아닌 투여 후 회복됨

• Npas4와 Lipocalin-2(Lcn2) 유전자 발현 증가 → GABA 방출 촉진, 염증 조절, 뇌 위축 억제 효과 유도

 

동물 실험에서의 항스트레스 효과

1. 만성 스트레스(CUMS) 모델

• 랫드에게 2 mg/kg/day 테아닌을 21일간 경구 투여

• 식욕 저하 회복, 강제 수영 검사에서 부동 시간 감소, 일반 활동성 증가 → 우울 및 스트레스 행동 개선

2. 심리사회적 스트레스(Confronting Housing) 모델

• 테아닌 농도 5–40 μg/mL의 물을 2주간 섭취시킨 결과

  • 부신 비대 억제, HPA 축(시상하부-뇌하수체-부신)의 리듬 회복

  • 카페인(30 μg/mL)에 의한 자극 효과도 테아닌에 의해 억제됨

3. 도파민 방출 실험

• 뇌 선조체에 테아닌을 주입한 결과, 도파민 방출이 300% 증가

• 이는 테아닌의 정서 안정, 스트레스 내성, 사회적 상호작용 조절 능력과 관련됨

 

인간 임상시험 결과

1. 급성 스트레스 상황

• 200 mg 섭취 시, 심박수와 혈압, 시각적 스트레스 척도(VAS), 불안 척도(STAI) 등 모두 개선

• 카페인(250 mg)과 병용 시, 혈압 상승 억제, 반응속도 조절 → 카페인 각성 작용 완화

2. 장기적 스트레스 조건

• 11주간의 약국 실습을 앞둔 대학생 대상 400 mg/day 테아닌 복용

  • 타액 알파아밀레이스 감소

  • 주관적 스트레스 점수 감소

  • 이완 상태 촉진 효과가 관찰됨

3. 불안 및 불면 개선

• 고불안 성향 집단에서 테아닌 섭취 후 심박수 감소, 시각 주의력 향상, 반응속도 개선

• 범불안장애(GAD) 환자 대상 연구에서는 수면 만족도 증가, 불면 증상 개선 효과 확인됨

4. 우울증 개선

• 주요우울장애(MDD) 환자 20명을 대상으로 8주간 250 mg/day 테아닌을 복용시킨 결과

  • HAMD-21 점수 감소

  • STAI 불안 척도 감소

  • 수면 질(PSQI) 향상

 

식품 속 테아닌의 적용 가능성

• 기능성 음료에 200 mg 테아닌 포함 시, 스트레스 감소 및 코르티솔 수치 감소 관찰

• 코코아 초콜릿에 테아닌 128 mg 포함 시, 평균 수축기/이완기 혈압 4~8 mmHg 감소

• 망고 셔벗의 경우 효과 미미 → 자극이 없는 상황에서는 생리적 반응이 유도되지 않을 가능성

주의점

• 식이 조건에 따라 생체이용률 저하 가능성 존재
  예: EGCG는 공복 섭취 시 AUC가 식사 후보다 2.7~3.9배 높음

 

 

테아닌의 뇌 속 작용 경로 - 시냅스에서의 스트레스 조절 메커니즘

1. 전시냅스 작용 (Pre-synaptic effect): 글루타민 수송 억제

• 글루타민(Gln)은 뉴런에 들어가 글루탐산(Glu)으로 전환되며, 이것이 흥분성 신경전달물질로 작용

• 테아닌은 글루타민 수송체(Glutamine transporter)를 억제해, 뉴런 내부로 글루타민이 들어오는 것을 막음

• 결과적으로 글루탐산 생성이 줄고, 흥분성 전달이 약화되어 과도한 스트레스 반응이 줄어듦

2. 후시냅스 작용 (Post-synaptic effect): 글루탐산 수용체 경쟁

• 테아닌은 글루탐산과 구조가 비슷해서, NMDA, AMPA, KA 수용체와 경쟁적으로 결합함

• 특히 AMPA 수용체에 잘 결합해 흥분성 신호를 차단하는 데 효과적임

• 결과적으로 글루탐산 수용체의 과잉 활성화를 막고, 신경의 흥분을 안정시켜 스트레스와 불안을 완화함

 

결론

테아닌은 스트레스나 불안 상황에서 과활성화된 뇌 신경계를 안정시키는 데 효과적인 성분이다. 특히 글루타민-글루탐산 경로를 조절하고, NMDA 및 AMPA 수용체에 직접 작용하며, GABA 및 도파민 분비를 증가시킴으로써 신경 안정 및 이완 상태를 유도한다. 인간 대상 임상 연구에서도 테아닌은 혈압, 심박수, 스트레스 호르몬, 주관적 불안 점수 등을 유의미하게 개선하는 결과를 보였으며, 수면 질 향상에도 긍정적인 영향을 줬다. 이러한 결과는 테아닌이 기능성 식품 성분으로서 항스트레스 효과를 지닐 가능성을 강하게 시사한다.

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