이제부터는 본격적으로 현대 과학적 기법을 동원하여 지금까지 연구된 뇌기능에 대한 고려인삼의 효능에 관하여 알아보기로 한다.
고려인삼의 뇌기능 개선 효과는 우선 기억력 개선 혹은 증진에 미치는 효과에 관하여 소개하고자 한다.
기억력 증진에 대한 고려인삼의 효능에 대해서는 먼저 동물실험을 통해 밝혀진 효능, 다음은 임상시험에서 증명된 효능, 나아가서는 기억력 개선과 관련이 있는 신경전달물질 분비에 미치는 효과를 살펴보기로 한다.
동물실험을 통한 기억력 개선 효능 입증
한국생명공학연구원에서는 수동회피반응과 수미로 시험을 통해 스코폴라민에 의해 유도된 학습장애에 대해 프로토파낙사디올계(protopanaxadiol·PPD)와 프로토파낙사트리올계(protopanaxatriol·PPT) 사포닌의 효과를 조사했다.
그 결과 PPD와 PPT 모두 스코폴라민-유도 학습 장애에 대해 개선효과를 나타냈다고 한다. 또한 흥미로운 사실은 PPD/PPT의 비율이 1.24로 낮은 경우는 공간인지능 개선에 효과가 있었으나 1.46으로 높을 경우 개선효과를 나타내지 않았다고 한다.
이러한 사실은 특정 사포닌 함량이 높다고 하여 무조건 효과가 좋다고 할 수 없으며 오히려 PPD와 PPT계 사포닌의 균형이 중요하다는 이야기가 된다.
따라서 PPD와 PPT계 사포닌이 균형 있게 함유되어 있는 고려인삼의 효능이 뛰어나다고 할 수 있다.
대만, 중의대학 중의연구소의 Hsieh 교수 역시 스코폴라민으로 기억력 손상을 유도한 흰쥐를 이용하여 고려인삼의 경구투여 효과를 조사한 결과 학습은 물론 기억력 장애 개선에 효과가 있다고 하였다.
인삼의 효능은 대부분 사포닌과 다당체에 국한된 반면 야마자키 등은 스코폴라민-유도 기억력 손상과 신경세포의 성장에 대해 폴리아세틸렌의 효과에 관해 조사하였다.
즉, 인삼에서 분리한 panaxynol이 신경세포의 성장을 촉진하며 이러한 이유로 기억력 손상을 개선한다고 하였다. 중국 북경의대 리우(Liu) 교수 역시 스코폴라민 동물 모델을 이용하여 ginsenoside Rg1과 Rb1의 기억력 개선 효과를 입증하였으며 Rg1과 Rb1의 작용 기전이 다르다고 했다.
한편, 경희대학교 약학대학의 김동현 교수 등은 ginsenoside
Rh2가 스코폴라민-유도 기억력 손상에 효과를 나타낸다고 했다.
중국 난통대학의 지앙(Jiang) 교수는 ginsenoside Rb3 단독 처리는 시상하부의 신경세포에 있어 막전류를 유발하지 않았으나 strychnine으로 야기된 글리신 수용체의 활성화에 억제적으로 작용함으로써 기억력과 학습능력을 개선해 줄 것이라 하였다.
미국 세인트루이스 대학의 처칠(Churchill) 교수는 ginsenoside Rb1의 시각적 분별수행능력에서의 기억력 개선 효과는 아마 불안감 해소에 기인할 것이라 주장했다.
불가리아 과학원의 페트코프(Petkov) 박사는 능동 및 수동회피반응을 지표로 알코올, muscurine 및 dopamine-수용체 억제제를 이용하여 기억력 장애를 유발한 동물에 있어 고려인삼, 은행잎 추출물 및 이들의 병용 투여에 의한 효과를 조사했다.
그 결과 고려인삼 단독 투여의 효과가 가장 강하였다고 발표했다. 미국 플로리다 마요(Mayo)대학 신경과의 에크만(Eckman) 교수는 알츠하이머병에 걸117릴 경우 증가하는 amyloid β peptide가 ginsenoside 투여로 감소한다고 보고했다.
나아가 그들은 단일 성분 수준에서도 실험을 진행하여 ginsenoside Re, Rg1, Rg3의 효능이 뛰어나 이들 사포닌이 알츠하이머병에 이용할 수 있을 것으로 보고했다. 캐나다 에드몬튼 대학의 왕(Wang) 교수 역시 β-amyloid 투여로 야기한 기억력 손상에 대해 인삼 사포닌은 경감효과를 나타내며 이는 인삼의 β-amyloid가 시상하부의 콜린 전달에 미치는 효과를 억제하는 것에 기인하는 것으로 해석했다.
도야마 의과약과대학의 코마추 교수는 amyloid β peptide(23-35)에 의해 유도된 기억력 장애, 신경세포 위축 및 시놉스 손실은 장내 세균에 의해 전환된 프로토파낙사디올계사포닌에 의해 회복되며 이러한 효과는 세포실험은 물론 동물실험에서도 증명되었다고 했다.
도야마 의과약과대학의 니시조 교수 역시 시상하부에 손상을 입힌 젊은 쥐에 대해 고려홍삼은 기억력 손상과 학습장애를 개선시켜 준다고 했다.
한편, 오노 등은 고려홍삼의 비사포닌 분획이 노령 쥐에 있어 학습과 기억력을 개선한다고 했다.
일본 토야마 의과약과대학의 코마추 교수는 신경재생효과를 가진 성분 대부분이 알츠하이머 동물모델에 있어 기억력 개선 효과를 나타냈으며 장내 세균에 의해 전환된 인삼의 프로토파낙사디올계 사포닌(metabolite 1)이 신경세포는 물론 시놉스의 재생에 있어 매우 강력한 효과를 나타냈고 이런 이유로 이 성분은 기억력 개선에 효과가 있다고 했다.
이들 그룹은 더욱 나아가 metabolite 1의 작용기전을 연구함으로써 PI3-kinsae cascade에 의해 연결된 teneurin-2를 자극하기 때문이라 하였다.
동 대학의 오노 교수 역시 고려홍삼은 시상하부 손상을 유도함으로써 기억력 손상을 일으킨 젊은 쥐와 노령에 의해 자연적으로 기억력 손상이 유도된 노령 쥐 모두에 있어 홍삼은 공간 탐색능력을 개선한다고 하였다.
중국 북경대학교 공중보건대학의 리 교수 그룹은 노령 쥐에게 인삼 사포닌을 장기간 투여하면 기억력 손상을 방지하며 이는 산화적 스트레스를 억제함과 동시에 시상하부에서 시놉스 가소성-관련 단백질 발현을 증가시키기 때문이라고 하였다.
북경대 의대의 Zhang교수는 쥐의 뇌경색 모델을 이용하여 ginsenoside Rb1과 Rg1의 항건망증 및 항노화 효과를 연구했다. 그 결과 이들 성분은 항산화 효소 증가, 시놉스 형성 증가, 세포의 자연사와 칼슘의 과부하 감소를 통해 효과를 나타낸다고 했다.
핀란드 헬싱키대학교 수의과대학의 Bjorkman교수는 고려인삼과 효모를 늙은 개에게 급여한 결과 지적 수행능력이 유의하게 증가했다고 밝혔다.
물론 이때 인삼이 함유된 사료는 주인에게 이중맹검법으로 공급했다고 한다. 한편, 경희대학교 동서의학연구소에서는 인삼이 함유된 팔물총명탕 및 가가문지환을 일시적 뇌경색으로 기억력 손상을 유도한 흰쥐에게 투여하여 신경세포 및 기억력 손상 개선효과를 확인했다.
임상연구를 통한 기억력 개선 효능 입증
이상과 같이 많은 학자들 특히 한국, 중국학자를 중심으로 동물실험을 수행하여 고려인삼의 뇌기능 특히 기억력과 신경세포 재생에 미치는 긍정적 효과를 규명했으나 실제로 사람을 대상으로 한 임상실험 건수는 그리 많지 않다.
임상연구는 유럽 과학자들에 국한되어 수행되었으며 특히 영국 Northumbria 대학 인간지각신경과학부의 케네디(Kennedy) 교수가 단연 독보적 존재이다.
그는 고려인삼이 뇌에서 포도당의 이용성을 증가시킴으로 인해 지적 수행능력을 향상시킨다고 했다. 또한, 영국 인지능 의약품 개발 주식회사의 Wesnes 역시 건강한 중년 지원자를 대상으로 고려인삼의 인지능 개선 효과를 연구하여 매우 긍정적 결과를 얻었다고 한다.
또한 이태리 모데나(Modena)대학 의대 내과의 네리(Neri) 교수는 평균 연령이 61세인 사람 54명 (남 12, 여 42)을 대상으로 이중맹검 연구를 수행했다.
그 결과 지적 수행력이 개선될 뿐만 아니라 정신적 삶의 질이 개선된다고 했다. 이러한 결과와는 반대로 영국의 King’s 대학 하틀리(Hartley) 교수 등은 고려인삼과 은행잎 추출물 복합체인 긴코산을 갱년기 여성에게 이중맹검법으로 투여하여 불면증, 기분, 인지능 등을 지표로 투여 전후를 비교한 결과 유의한 효과를 발견하지 못했다고 하는 부정적 결과를 제시하기도 했다.
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