아연과 L-카르노신은 둘 다 잠재적으로 중요한 건강 효능을 발휘할 수 있는 성분입니다. 아연이 면역 건강에 도움이 되는 영양 보충제라는 것은 대대수 사람에게 익숙하지만 L-카르노신을 보충제로 활용한다는 점은 잘 알려져 있지 않습니다. 아연과 L-카르노신을 개별적으로 섭취할 수 있지만, 아연 L-카르노신 또는 폴라프레징크(polaprezinc) 형태로 결합하면 이 혼합물은 위장 기능에 더욱 도움이 되는 독특한 효과를 발휘합니다.

아연

사람들은 아연을 면역 건강과 연관짓는 경우가 많습니다. 일반적으로 이 연관성도 맞습니다. 하지만 아연은 효소, 구조, 조절 과정을 비롯하여 신체에서 여러 역할을 합니다.

아연은 300가지 이상의 효소에 사용되는 것으로 종종 설명하지만, 최근 통계에 따르면 2000가지 이상에서 역할을 합니다. 효소는 우리 몸에 필요한 구성 요소를 생성하거나 분해하는 단백질입니다. 잘 알려진 예가 소화 효소입니다. 효소가 없으면 신체는 기능을 할 수 없습니다. 그러므로 발달 과정에서 아연 공급이 부족하면 어린이의 성장이 저해될 수 있다는 사실은 놀라운 일이 아닙니다. 특정 인구 집단에서 발육부진을 기준으로 아연 결핍 어린이의 비율을 측정하기도 합니다.

효소 기능에 기여하는 역할 외에도 아연은 수많은 단백질의 구조에도 핵심적인 역할을 하며, 이러한 단백질 중 상당수가 유전자 발현 조절에 사용됩니다. 아연을 보충하면 이들 단백질이 안정화되어 DNA에 결합하는 일 등 필요한 기능을 수행할 수 있습니다.

또한 아연 이온은 신체 전반의 과정을 조절하는 중요한 요소입니다. 아연 이온은 수많은 생물학적 기능을 촉진하거나 억제할 수 있습니다. 이러한 아연의 조절 기능은 면역 체계를 돕는 주요 방식입니다. 최근 문헌 검토에서는 아연이 세포의 활동과 분열, 생성 등 세포 수준의 수많은 기능에 중요한 역할을 한다고 결론지었습니다. 아연은 상처 치유, 혈액 응고, 갑상선 기능, 정자 생성에도 기여합니다. 신경학적 측면에서는 아연이 정신 발달과 기억력 향상에 도움을 줍니다.

아연과 위장 기능

아연은 신체에서 중요한 역할을 합니다. 아연의 중요한 역할 중 하나는 위장 기능을 돕는 일입니다. 아연이 소아의 설사에 효과를 발휘한다는 사실은 잘 알려져 있습니다. 인도에서 실시한 연구에서는 아연을 보충하는 경우 7일 이상 지속되는 어린이 설사가 39% 감소한 것으로 나타났습니다.

또한 아연은 장 투과성, 다른 말로 장누수를 줄이는 데 중요합니다. 장 투과성은 일반적으로 염증으로 인해 발생합니다. 염증이 있으면 이 염증이 정상적으로는 촘촘한 구조로 이루어진 장 세포 사이에 틈을 유발할 수 있습니다. 이러한 틈으로 인해 완전히 소화되지 않은 음식 입자 및 기타 위장 내용물이 체내로 들어갈 수 있습니다. 이러한 입자는 면역 반응을 일으키고 추가 염증을 유발할 수 있습니다. 셀리악병, 제1형 당뇨병, 다발성 경화증, 류마티스 관절염 등의 자가면역 질환은 모두 장 투과성 증가와 상관관계가 있습니다. 일부 연구자들은 높아진 장 투과성이 식품 알레르기와 식품 부작용을 일으키는 요인이라고 추정하기까지 했습니다.

아연이 장에 작용해 염증성 장 질환 환자의 증상 완화에 도움을 주는 임상적인 예가 있습니다. 장 투과성이 높아지면 재발 위험이 커집니다. 아연 보충제만으로 투과성을 역전시켜 재발 위험 감소에 도움을 준다는 중요한 사실이 밝혀졌습니다.

L-카르노신

L-카르노신은 신체에 자연적으로 존재하는 두 가지 아미노산의 조합인 디펩티드입니다. 육류에서 처음 발견되었기 때문에 카르노신(라틴어로는 carnis이며 고기를 뜻함)이라는 이름이 붙여졌습니다. 대부분의 L-카르노신은 심장, 근육, 뇌에 존재합니다.

카르노신은 분자 형태로 신체에서 흥미로운 생화학적 효과를 보여줍니다. 기능적으로 L-카르노신은 신경전달물질로 역할을 할 수 있습니다. 에너지 생성과 면역 기능을 높이는 것으로 보입니다. 잠재적으로 항노화 및 장수에 도움이 되는 역할을 하며 중금속을 킬레이트화할 수 있습니다. 흥미로운 사실은 L-카르노신이 뇌에서 수많은 정신 건강 질환을 초래할 수 있는 흥분성 신경전달물질인 글루타메이트를 감소시킬 수 있다는 점입니다.

연구에 따르면 일반적으로 L-카르노신은 항산화, 항염증, 단백질 응집 억제와 같은 역할을 합니다. 단백질 응집 덩어리가 손상을 일으키고 이 손상이 치매를 유발하는 원인이 되는 것으로 알려져 있기 때문에 L-카르노신의 단백질 응집 억제 효과는 치매 및 알츠하이머 예방에 역할을 할 수 있습니다.

카르노신의 효능

L-카르노신은 그 자체로 보충제로서 상당한 잠재력을 발휘하는 것으로 보입니다. 소규모 사례 연구에서 다발성 경화증에 효과를 발휘한다는 점을 발견했습니다. 5-HTP, 세인트 존스 워트(St. John's wort), 사프란 외에도 L-카르노신이 자연 치료제로서 우울증 완화에 도움이 될 수도 있습니다. L-카르노신과 표준 항우울제를 복합 사용한 임상시험에서는 약물과 위약에 비해 빠른 개선을 보인다는 점을 발견했습니다. 저자들은 L-카르노신이 빠른 항우울제 효과를 나타내는 것으로 추정해 추가 연구를 요청했습니다. 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)를 대상으로 실시한 유사한 연구에서도 ADHD 증상을 개선한다는 잠재적인 유용성을 시사합니다.

가장 많이 입증된 L-카르노신의 잠재 효능은 혈당 조절과 운동 능력입니다. 최근 메타 분석에서는 L-카르노신이 인간의 혈당과 인슐린 수치를 개선할 수 있다고 결론지었습니다. 운동 능력 시험에서는 신체 전반의 카르노신 수치를 높이기 위해 L-카르노신이나 그 전구물질인 베타-알라닌을 투여합니다. 연구에서는 이러한 보충이 운동 능력 향상에 잠재적으로 효과를 발휘하며, 실제로 높아진 운동 능력이 측정되는 것으로 나타났습니다.

아연과 L-카르노신의 혼합: 아연 L-카르노신

아연과 L-카르노신이 각각 단독으로 두드러진 효능을 발휘하지만, 이 둘의 이온 결합은 단독 효과를 넘어서는 몇 가지 독특한 효능을 나타냅니다. 아연 L-카르노신은 2개의 수소가 제거되고 아연 이온으로 대체된 카르노신 분자로서 킬레이트 형태입니다. 이 조합은 장 점막 치유에 강력한 효과가 있는 것으로 보입니다.

비스테로이드성 항염증제(NSAID)로 인한 위장 손상

이부프로펜, 아스피린 등 비스테로이드성 항염증제(NSAID)는 장 점막을 손상시키고 위장 출혈을 일으키는 것으로 잘 알려져 있습니다. 소규모 임상 시험에서 아연 L-카르노신은 NSAID 복용으로 인한 장 손상을 대부분 차단하는 것으로 나타났습니다. NSAID를 복용하는 환자는 장관 내막이 손상되어 장 투과성이 3배 높아집니다. 아연 L-카르노신과 함께 NSAID를 복용하는 환자의 경우에서는 장 투과성은 변함이 없었지만 강력한 위장 보호가 있는 것을 보여주었습니다.

저용량 아스피린 요법이 심장마비를 예방하는 치료법으로 처방됩니다. 하지만 아스피린은 복용량이 낮더라도 여전히 심각한 위장 자극과 출혈을 유발할 수 있습니다. 점막 손상를 보이는 저용량 아스피린 복용 환자의 경우 아연 L-카르노신이 위장관의 병변을 줄이는 것으로 나타났습니다. NSAID로 인해 궤양이나 위염을 겪는 사람이 많은 점을 감안할 때, 아연 카르노신은 손상을 예방하는 간단하지만 강력한 수단일 수 있습니다.

위궤양

일본에서는 아연 L-카르노신이 위궤양 치료를 돕는 처방약입니다. 헬리코박터 파일로리(H. pylori)라는 균에 의해 흔히 유발되는 위궤양을 치료하려면 일반적으로 이 균을 제거해야 합니다. 안타깝게도, 헬리코박터 파일로리는 박멸이 매우 까다로운 균으로 악명 높으며 보통 2주 동안 3~4가지 약물을 복용해야 합니다.

초기 시험에서 헬리코박터 파일로리를 치료하는 3가지 표준 약물 요법에 아연 L-카르노신이나 위약을 병행 실시했습니다. 아연 L-카르노신 투여군 환자는 균이 100% 제거된 반면 위약군 환자는 86% 제거되었습니다. 다른 항균제를 사용한 별도의 시험에서도 아연 L-카르노신을 추가하면 개선된 결과를 보인다는 점을 발견했습니다. 아연 L-카르노신을 섭취한 환자 중 77%가 헬리코박터 파일로리 감염을 효과적으로 치료한 반면, 위약을 투여받은 환자는 58.6%만이 성공했습니다.

궤양성 대장염

궤양성 대장염은 위장관 자가면역 질환입니다. 대장의 염증이 너무 심해져서 조직 손상이 발생하여 혈성 설사를 하는 특성이 있습니다. 이 질환은 치료가 어려워서 위장관 궤양의 증상 완화가 주요 목표라고 할 수 있습니다. 표준 치료와 함께 아연 L-카르노신 관장제를 사용한 소규모 예비 연구에서는 환자의 71%가 개선이나 증상 완화를 보였습니다. 표준 요법만으로 치료한 환자의 경우 10%만 개선이나 증상 완화를 보였습니다. 임상적으로 큰 효과를 보인 점을 감안할 때 추가 연구를 통해 궤양성 대장염에 발휘하는 아연 L-카르노신의 잠재적 효과를 확인해야 할 필요성이 절실합니다.

기능성 위장 장애

잘 연구되지는 않았지만 최근 문헌 검토에서는 아연 L-카르노신이 스트레스로 인한 위장 문제의 치료에 도움이 될 수 있다고 기존 증거에 입각하여 결론지었습니다. 이러한 기능 장애는 원인 질환 증상이 영상이나 검사로 드러나지 않는 위장 장애입니다.

기능성 위장 장애는 흔하며 가장 잘 알려진 예로는 과민성 대장 증후군이 있습니다. 기능성 위장 장애 치료가 어려운 점을 고려할 때, 아연 L-카르노신에 내재된 모든 치료 효과를 밝히는 인간 대상 연구가 매우 중요할 수 있습니다.

결론

아연과 L-카르노신은 둘 다 연구로 뒷받침되는 효능이 있는 매력적인 보충제입니다. 이 둘은 결합하면 위장 치유를 촉진하는 강력한 역할을 할 수 있는 독특한 혼합물이 됩니다. 가장 잘 입증된 일부 연구에서는 위궤양을 치료하고 아스피린과 이부프로펜 같은 NSAID로 인한 장 손상을 방지는 데 도움을 준다는 효과를 시사합니다. 그뿐만 아니라 아연 L-카르노신은 궤양성 대장염과 기타 기능성 위장 장애에도 도움이 될 수 있습니다.

참고문헌:

  1. Andreini C, Bertini I. A bioinformatics view of zinc enzymes. J Inorg Biochem. 2012;111:150-156. doi:10.1016/j.jinorgbio.2011.11.020
  2. Araminia B, Shalbafan M, Mortezaei A, et al. L-Carnosine combination therapy for major depressive disorder: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. J Affect Disord. 2020;267:131-136. doi:10.1016/j.jad.2020.02.020
  3. Caruso G. Unveiling the hidden therapeutic potential of carnosine, a molecule with a multimodal mechanism of action: a position paper. Molecules. 2022;27(10):3303. Published 2022 May 20. doi:10.3390/molecules27103303
  4. Chasapis CT, Loutsidou AC, Spiliopoulou CA, et al. Zinc and human health: an update. Arch Toxicol. 2012;86:521–534. https://doi.org/10.1007/s00204-011-0775-1
  5. Efthymakis K, Neri M. The role of zinc l-carnosine in the prevention and treatment of gastrointestinal mucosal disease in humans: a review [published online ahead of print, 2022 Jun 2]. Clin Res Hepatol Gastroenterol. 2022;46(7):101954. doi:10.1016/j.clinre.2022.101954
  6. Fasano A. Leaky gut and autoimmune diseases. Clin Rev Allergy Immunol. 2012;42(1):71-78. doi:10.1007/s12016-011-8291-x
  7. Ghajar A, Aghajan-Nashtaei F, Afarideh M, Mohammadi MR, Akhondzadeh S. l-Carnosine as adjunctive therapy in children and adolescents with attention-deficit/hyperactivity disorder: a randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial. J Child Adolesc Psychopharmacol. 2018;28(5):331-338. doi:10.1089/cap.2017.0157
  8. Hobson RM, Saunders B, Ball G, Harris RC, Sale C. Effects of β-alanine supplementation on exercise performance: a meta-analysis. Amino Acids. 2012;43(1):25-37. doi:10.1007/s00726-011-1200-z
  9. Itagaki M, Saruta M, Saijo H, et al. Efficacy of zinc-carnosine chelate compound, Polaprezinc, enemas in patients with ulcerative colitis. Scand J Gastroenterol. 2014;49(2):164-172. doi:10.3109/00365521.2013.863963
  10. Kashimura H, Suzuki K, Hassan M, et al. Polaprezinc, a mucosal protective agent, in combination with lansoprazole, amoxycillin and clarithromycin increases the cure rate of Helicobacter pylori infection. Aliment Pharmacol Ther. 1999;13(4):483-487. doi:10.1046/j.1365-2036.1999.00510.x
  11. Lujuan Xing L, Chee ME, Zhang H, Zhang W, Mine Y. Carnosine—a natural bioactive dipeptide: bioaccessibility, bioavailability and health benefits. J. Food Bioact. 2019;5:8–17.
  12. Mahmood A, FitzGerald AJ, Marchbank T, et al. Zinc carnosine, a health food supplement that stabilises small bowel integrity and stimulates gut repair processes. Gut. 2007;56(2):168-175. doi:10.1136/gut.2006.099929
  13. Matthews JJ, Dolan E, Swinton PA, et al. Effect of carnosine or β-alanine supplementation on markers of glycemic control and insulin resistance in humans and animals: a systematic review and meta-analysis. Adv Nutr. 2021;12(6):2216-2231. doi:10.1093/advances/nmab087
  14. Michielan A, D'Incà R. Intestinal permeability in inflammatory bowel disease: pathogenesis, clinical evaluation, and therapy of leaky gut. Mediators Inflamm. 2015;2015:628157. doi:10.1155/2015/628157
  15. Murakami K, Sato R, Okimoto T, et al. Influence of anti-ulcer drugs used in Japan on the result of 13C-urea breath test for the diagnosis of Helicobacter pylori infection. J Gastroenterol. 2003;38(10):937-941. doi:10.1007/s00535-003-1176-x
  16. Perrier C, Corthésy B. Gut permeability and food allergies. Clin Exp Allergy. 2011;41(1):20-28. doi:10.1111/j.1365-2222.2010.03639.x
  17. Roohani N, Hurrell R, Kelishadi R, Schulin R. Zinc and its importance for human health: An integrative review. J Res Med Sci. 2013;18(2):144-157.
  18. Smyth MC. Intestinal permeability and autoimmune diseases. Biosci Horiz. 2017;10:1-9.
  19. Sturniolo GC, Di Leo V, Barollo M, Fries W, Mazzon E, Ferronato A, D'Incà R. The many functions of zinc in inflammatory conditions of the gastrointestinal tract. J Trace Elem Exp Med. 2000;13(1):33-39.
  20. Tan B, Luo HQ, Xu H, et al. Polaprezinc combined with clarithromycin-based triple therapy for Helicobacter pylori-associated gastritis: A prospective, multicenter, randomized clinical trial. PLoS One. 2017;12(4):e0175625. Published 2017 Apr 13. doi:10.1371/journal.pone.0175625
  21. Watari I, Oka S, Tanaka S, et al. Effectiveness of polaprezinc for low-dose aspirin-induced small-bowel mucosal injuries as evaluated by capsule endoscopy: a pilot randomized controlled study. BMC Gastroenterol. 2013;13:108. Published 2013 Jul 4. doi:10.1186/1471-230X-13-108
  22. Zanini D, Jezdimirovic T, Stajer V, Ostojic J, Maksimovic N, Ostojic SM. Dietary supplementation with L-carnosine improves patient-reported outcomes, autonomic nervous system performance, and brain metabolism in 3 adult patients with multiple sclerosis. Nutr Res. 2020;84:63-69. doi:10.1016/j.nutres.2020.09.008