식품용 산화방지제(Antioxidant)의 분류와 실제-4

8. 포도종자 프로안토시아니딘(Grape Seed Proanthocyanidin, GSE)

(1) 개요 및 기원

본 항목에서 다루는 산화방지제는 포도종자추출물(엑기스)로서,포도(Vitis vinifera) 종자를 기원으로 한다.

(2) 분자구조

주성분은 C4-C8 결합으로 중합된 플라반-3-올(Flavan-3-ol)을 기본 단위로 하는 프로안토시아니딘(Proanthocyanidin)이며, 평균 중합도는 7~9 정도로 추정되고 몰식자산(Gallic acid) 에스테르를 포함하기도 한다.

(3) 성상 및 정량

담황갈색의 분말로, 약간의 떫은맛과 약한 쓴맛을 가진다. 정량법으로는 바닐린-염산법(Vanillin-HCl method)을 사용하며, 총 프로안토시아니딘(Total Proanthocyanidin, PA) 함량으로 15% 이상을 함유한다.

(4) 제조방법 및 가공 특성

포도종자 → 추출 → 정제 → 농축 → 건조 → 포도종자추출물의 순서로 제조된다. 물에 잘 녹으며 pH 2~8 범위에서 안정하고, 레토르트(Retort) 또는 압출성형(Extruder) 등 가열 조건에서도 안정성이 우수하다.

(5) 기능성 — 항산화성 및 항균성

포도종자추출물의 유효성분인 프로안토시아니딘은 수용성이며 친수성 라디칼을 효율적으로 포착한다. 산성 조건뿐 아니라 중성 부근에서도 효과가 유지된다는 특징이 있다. 리보플라빈(Riboflavin) 수용액 및 β-카로틴 에멀션의 광 조사에 의한 退色을 경시적으로 측정한 실험 모두에서, 0.1% 포도종자추출물(프로안토시아니딘 38% 함유) 첨가군이 무첨가군, 0.1% 아스코르빈산군, 0.1% 몰식자산군, 0.1% 녹차엑기스군과 비교해 가장 우수한 退色방지 효과를 나타냈다.

한편 포도종자 유래는 아니지만 프로안토시아니딘 자체의 항균성이 알려져 있으며, 몰식자산을 함유하는 포도종자추출물의 경우 항균성을 나타내는 경우가 있어 이러한 특성이 일부 활용되고 있다. 프랑스에서는 정맥기능장애 개선, 모세혈관 저항성 개선, 정맥류 증상 개선 등을 목적으로 한 의약품으로도 활용된다.

(6) 최근 연구 보고 사례

콜레스테롤 부하 토끼를 이용한 동맥경화 억제 실험에서는, 포도종자추출물(GSE, PA 73.4% 함유)을 1% 일반사료에 혼합하여 콜레스테롤 첨가 사료를 먹인 토끼에 6주간 투여한 결과 대동맥경화 병변 수를 유의하게 억제하였다(대조군 68.3±4.39%, 0.1% GSE 첨가군 48.2±7.69%, P<0.01). 대장선종 모델 마우스(APCmin)를 이용한 발암 예방 실험에서도 PA를 일반 사료에 6주간 혼합 투여한 결과 장 종양 수를 유의하게 억제하였다(대조군 78.3±29.1개, 1% GSE 첨가군 43.5±18.8개, P<0.01).

인체를 대상으로 한 연구도 다수 보고되어 있다. 건강한 남성 12명에게 GSE 0.5g(PA로서 0.2g/일)을 2주간 섭취시키고 격렬한 유산소 운동을 시행한 결과, GSE 섭취군에서는 운동에 의한 혈중 과산화지질 상승이 대조군에 비해 유의하게 억제되었다(대조군 9.53±6.46%, GSE 섭취군 1.39±6.02%, P<0.01). 또한 건강한 남성 7명에게 GSE 0.4g(PA로서 0.38g/일)을 2주간 섭취시킨 일상생활 연구에서는 혈청 지질과산화 유도시간(Lag-time)이 유의하게 상승하였다(0일째 71.0±2.2분 → 2주 후 81.1±2.9분, P<0.05). 안면에 기미(肝斑)가 있는 여성 12명을 대상으로 한 연구에서는 GSE 0.2g(PA로서 0.16g/일)을 연속 섭취시킨 결과 6개월째에 기미 부위 멜라닌 지수가 유의하게 감소하였다(0개월 0.025±0.005 → 6개월 0.019±0.004, P<0.05).

표5. 포도종자추출물(GSE) 주요 임상·동물시험 결과 요약

연구 대상	투여 조건	주요 결과
콜레스테롤 부하 토끼	1% 사료 혼합, 6주	대동맥경화 병변 억제 (대조 68.3% → GSE 48.2%, P<0.01)
대장선종 모델 마우스	1% 사료 혼합, 6주	장 종양 수 억제 (대조 78.3개 → GSE 43.5개, P<0.01)
건강 성인(운동 부하)	GSE 0.5g/일, 2주	운동 후 혈중 과산화지질 상승 억제 (P<0.01)
건강 성인(일상생활)	GSE 0.4g/일, 2주	혈청 항산화능(Lag-time) 유의 상승 (P<0.05)
기미 보유 여성	GSE 0.2g/일, 6개월	기미 부위 멜라닌 지수 유의 감소 (P<0.05)