차의기능성 성분과 효능

 

차의 기능성 성분과 효능

 

차의 기능성 성분의 발견

 

옛 사람들은 차를 선약이라 극찬하면서도 차의 성분과 효능을 과학적으로 분석한 것이 아니고 오랜 경험에 의해 차의 효능을  알게 되었다. 

이러한 약리 작용이 널리 알려지면서 차는 약용 음용 식용 뿐 만 아니라 의식 제례용까지 이용되게 되었다.

19c 들어 과학이 발전하면서 옛 문헌에 나오는 효능에 대해 많은 연구를 하여 그 성분과 효능이 속속 밝혀지고 있다.

 

카페인의 발견

전 세계에서 마시는 3대 기호음료인 차 커피 코코아에는 모두 카페인이 들어 있다. 

찻잎 커피콩 콜라넛트 등 한정된 식물 중에 함유되어 있는 메틸크산틴류의 일종이다.

19세기인 1827년 Oudry가 차에서 카페인과 유사한 물질을 발견하고 테인(theine)이라고 명명하였다.

1829년 독일의 화학자 T.Mulder와 C.Jobst이 카페인과 데인이 같은 물질임을 증명하여 테인을 카페인으로 부르게 되었다.

20세기 들어 퓨린 염기류(Purin base)인 메틸크산틴류의 데오필린 데오브로마인 아데닌 구아닌 키산틴 피토킨산 테트라메틸요산 등 8개가 발견되었다.

 

커피에는 없는 성분으로 차를 마시면 섭취되는 카페인의 흡수를 막아주는 성분이 있는데 

퓨린염기류의 테오브로마인과 테오필린이며 단백질의 종류인 데아닌이 있다.

caffeine : 1,3,7trimethylxanthine C8 H10 O2 N4  커피의 종자 카카오의 종자, 찻잎에 들어있는 알카로이드로 

3대 음료를 상징하는 중요 성분으로 상쾌한 쓴맛의 퓨린 염기의 하나로 대뇌중추신경에 대해 

각성작용 이뇨작용 중추흥분작용 기관지 이완작용 위액분비 촉진작용 혈관 확대작용 등 생리작용이 있다.

1920년 스위스의 Runge가 커피콩에서 최초로 발견하여 커피소라 하였다. 이뇨제 흥분제로 이용한다.

 

theobromine : 3,7dimethylxanthin 분자식 C7 H8 O2 N4 알카로이드로 카페인과 함께 차에 들어있는 퓨린 염기의 하나이다. 

쓴맛을 가지고 있는 결정성 분말로 카페인과 유사한 각성, 이뇨, 흥분작용을 하지만 카페인보다 약하다.

theophylline : 1.3-dimethylxanthine 분자식C7 H8 O2 N4  찻잎 속에 들어있는 백색 무정형 결정모양의 알카로이드의 퓨린 염기로 

카페인과 유사한 화학구조와 생리작용으로 각성, 이뇨, 심근 흥분작용이 있다.

 

카페인의 생리활성 작용

급성 생리작용으로 중추신경계의 흥분으로 말초신경계 혈관 장기 골격근에 영향을 미친다.

각성작용 강심작용 이뇨작용 항천식 효과 골격근 수축으로 작업 능률 향상 위산분비 촉진작용으로 소화촉진 등과 

이외에도 기타 의약품에 촉매 촉진제로 많이 들어간다.  

카페인과 데아닌의 길항작용

서로의 약리작용을 억제시키는 길항작용을 나타낸다.

데아닌이 카페인에 의한 중추신경의 자극을 완화하여 수면방해 작용을 억제시킨다.

카페인의 흡수를 서서히 일어나게 도와주며 배출에도 작용하여 소변을 자주 보게 하며

카페인 과잉 섭취로 일어나는 정신불안 불쾌감등의 부작용을 해소해준다.

카페인이즘? 카페인 과잉 섭취 시 나타나는 현상

두통 현기증 불면증 구토 부정맥 등의 급성 중독 현상이 나타난다.

중독 초기 식욕 부진 떨림 불안감 조성

만성적으로 과량의 카페인 섭취 시 신경과민 민감 흥분 떨림 근육경련 불면증을 유발

 

타닌 카테킨의 연구

타닌은 단일물질이 아닌 복합물질로 형성되어 있으며 금속 등과 결합하면 검은색으로 변하는 물질을 이룬다.

어린 찻잎일수록 많이 들어 있고 산화가 잘되며 결정화가 어렵다.

1830년경부터 차의 타닌과 카테킨에 대한 연구가 시작되었으나 본격적인 연구와 발견은 20세기에 들어서부터 일본인 학자들에 의해서다.

 

1927년부터 쓰지무라 등은 3가지의 카테킨 류인 EC, ECg, EGC를 분리하여 구조를 밝히며 

차의 폴리페놀의 구성 물질이 타닌과 카테킨 등으로 이뤄진 것을 밝혔다.

1947년 영국의 브래드필드가 EGCg를 분리 발견하였다. 이로써 차의 카테킨은 쓰고 단맛이 나는 유리형 카테킨(EC, EGC)과 

쓰고 떫은맛이 나는 결합형 카테킨(ECg, EGCG)으로 되어 있는 게 밝혀진다.

 

비타민의 연구

찻잎에는 비타민 A B1 B2 C 니코친산 판토펜산 엽산 비오틴 C와 P을 함유하고 있다.

비타민A는 엽록소의 카로틴으로 녹차에 16mg/%가 들어 있고, 홍차에는 7~9mg/%가 들어있다.

비타민 B 군은 B B2 니코틴산 판토텐산 엽산 비오틴 등이 있으며  1940년 일본의 쓰지무라에 의해 B2인 리보플라빈이 처음 발견되었다.

비타민 C는 1924년 일본의 미우라가 최초로 발견 긴꼬리원숭이의 괴혈병을 치료하여 

비타민C의 괴혈병 치료 효과 확인하였으며 고급차일수록 많이 함유하고 있다.

1966년 일본의 마쯔시다가 비타민 E의 함량을 분석 토코페놀이 많음을 확인했다.

cartene 이소프렌 중합체로 수소와 탄소로만 구성된 카로티노이드. 잠재적으로 비타민 A의 활성을 가진다.

tocopherol 찻잎에 들어있는 비타민E의 작용을 가진 천연물로 지용성 비타민의 일종으로  ?, ?, ?, ? 4 종류의 토코페롤이 있으며 

효과는 각각 다르며 차에 들어있는 토코페롤은 항산화성 항 불임작용을 한다.

 

단백질 아미노산의 연구

질소화합물로 단백질 아미노산 아미드 등이 있으며 단백질은 제다공정 중에 

타닌과 결합하고 아미노산과 이미드만이 수용성으로 녹아 나온다.

25종의 아미노산이 찻잎에 들어 있는 것으로 밝혀지고 1949년 일본의 사카토에 의해 

?-glutamylethylamide를 발견 데아닌으로 명명했다.

theanine은 C7 H14 N2 O3 , L-glutamicacid의 ?-ethyl amine으로부터 형성된 아미드 산으로 

차나 동백 아기동백 등 동백나무과 식물에만 존재하는 특유의 아미노산이다. 

녹차의 감칠맛을 내는 성분으로 차광 재배한 찻잎과 어린 찻잎에 많으며 고급차에 많이 들어 있다.  

카페인의 흥분작용을 억제한다고 밝혀졌다. 1990년대 들어 활발한 연구가 진행되어  

세로토닌 카테콜아민 등의 뇌 내 신경 전달 물질을 변화시키며 도파민의 방출촉진효과 긴장완화효과 혈압강화효과 

기억과 학습행동 상승효과 신맛의 상쇄효과 등이 보고되고 있다.

 

색소의 연구

찻잎의 색소는 엽록소 카로틴 크산토필 플라보놀 안토시안 등이 있다.

엽록소는 찻잎의 녹색을 띠는 색소로 청록색의 엽록소 A와 황록색의 엽록소 B 등 두 종류가 3:1의 비율로 들어 있으며 

품종과 햇빛의 차광 정도에 따라 함량이 변한다.

carotenoid 동식물계에 넓게 분포되어 있는 황색 또는 적색의 지용성 색소 동물 체내에 흡수되면 비타민 A로 변환된다.

발효가 진행되면 감소하며 차에는 ?-카로틴 형태로 존재하며 세포질 내에서 항산화제인 레티노이드로 전환되기에 질병에 대한 저항력이 크다.

anthocyan 식물체 각 부위에 들어 있는 빨강 보라 파랑 등의 수용성 색소. 산성에서는 적색 

알카리에서는 자색, 청색, 또는 녹색으로 변화하는 불안정한 색소이다. 1번차에는 적고 2~3번차에 많이 들어 있다.

flavonl 플라보노이드 류이며 3-히드록시플라본에 해당하는 황색 결정으로 그 히드유도체 메톡시유도체와 그 배당체도 포함된다.

차를 우려낸 찻물의 색에 관여하며 대표적인 황색 색소 성분으로 캠페롤 퀴르세틴 미리세틴 등이 있다.

 

향기 성분의 연구

1916년 Deuss가 홍차에서 메틸살리실산을 분해 추출을 시작으로 1920년에는 Romburgh가 청엽 알코올과 청엽 알데히드를 분해 추출하였다.

1930년대 일본의 다케이는 생차, 녹차, 홍차의 향기 성분을  야마모토는 대만 홍차의 향기성분을 연구하여 30종 이상을 밝혀냈다.

현재는 분석기구의 발달로 찻잎 70여종 녹차 100여종 홍차 300여종 이상을 분리해 내어 다양하게 이용하고 있다.