스페르미딘의 놀라운 효능: 식품 공급원, 장수, 심장 건강 등

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에릭 마드리드(Eric Madrid) 의학박사 포스팅된 날짜: 2023년 7월 20일

나이가 들수록 젊음의 활력을 유지하고자 하는 욕구는 더욱 커집니다. 스페인 탐험가들은 실제로 젊음의 샘을 찾아 전 세계를 탐험한 것으로 유명합니다. 하지만 젊음과 활력을 유지하는 비결이 우리 몸 내부에 있는 것은 아닐까요?

새로운 과학 연구에 따르면 수명을 늘리는 방법이 스페르미딘이라는 화합물에 존재할 수 있습니다. 스페르미딘은 인체뿐만 아니라 많은 동식물성 식품에도 풍부하게 존재합니다. 수명을 늘려주는 이 귀중한 물질은 다양한 식품원에서 발견됩니다.

최근의 연구 결과에서 스페르미딘을 섭취하면 많은 건강 효능을 얻을 수 있는 것으로 밝혀지고 있습니다. 세포를 젊어지게 하고 심혈관 건강과 뇌 기능을 개선하는 등 스페르미딘에는 건강을 최적화할 수 있는 잠재적인 큰 힘이 있습니다. 그 결과, 스페르미딘은 연구자들과 젊음을 원하는 사람들에게 관심의 대상이 되어 왔습니다. 이 글에서는 스페르미딘의 건강 효능에 대해 자세히 알아보고 이러한 효능을 뒷받침하는 연구 결과를 살펴보겠습니다.

스페르미딘이 풍부한 식품

맥아
대두
녹색 완두콩
체다 치즈(및 기타 숙성 치즈)
버섯
배
닭 간
소고기
망고
렌틸콩
브로콜리와 콜리플라워
옥수수
레드빈

스페르미딘이란 무엇인가요?

1678년에 안토니 반 리우벤호크(Antonie van Leeuwenhoek)가 자가 실험을 통해 처음 발견했습니다. 스페르미딘은 두 개 이상의 주요 아미노기를 지니고 있는 가장 흔한 형태의 폴리아민(polyamine)입니다. 스페르미딘은 리보솜(세포 내에서 단백질 합성이 일어나는 곳) 및 기타 생체 조직에서 자연적으로 생성되는 화합물입니다. 인체에서는 전구체인 푸트레신(putrescine)으로부터 합성되어 또 다른 중요한 폴리아민인 스페르민(spermine)을 생성하는 데 사용됩니다.

스페르미딘, 스페르민, 기타 폴리아민은 주로 세포 성장, 분열, 증식, 분화를 담당합니다. 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았지만, 이러한 폴리아민은 DNA 합성, DNA 안정성, 세포자멸사(불필요한 세포를 제거하기 위해 세포가 자연적으로 사멸하도록 짜여진 방식)에 필요한 것으로 보입니다.

안타깝게도 2019년 오토파지 저널(Journal of Autophagy)에 발표된 연구에 따르면 스페르미딘을 포함한 폴리아민의 수치는 노화와 함께 감소합니다. 따라서 보충제를 섭취하거나 위에 열거한 것처럼 스페르미딘이 풍부한 식품을 섭취하여 줄어든 스페르미딘을 보충하는 일이 매우 중요합니다.

스페르미딘의 장수 효능

세포 회춘, 수명 연장, 노화 방지 효능으로 최근 몇 년 동안 스페르미딘은 주목받고 있습니다. 스페르미딘 보충제가 점점 인기를 얻고 있으며, 건강 수명을 늘리고 오래 살고 싶은 인간의 욕망으로 스페르미딘의 수요는 계속 증가하고 있습니다.

흥미롭게도 과학자들은 오래전부터 폴리아민을 알았을 뿐만 아니라 폴리아민이 세포 대사에서 하는 역할도 알고 있었습니다. 하지만 나이가 들면서 스페르미딘 수치가 감소한다는 사실이 최근에야 밝혀지면서 수명을 늘리고 건강을 개선할 새로운 과학적 토대가 마련된 것입니다.

많은 동물 및 인간 연구에서 스페르미딘이 노화 및 노화 관련 질병을 늦추는 데 중요한 역할을 한다는 사실을 제시합니다. 예를 들어, 미국 임상영양학저널(American Journal Of Clinical Nutrition)에 발표된 연구에 따르면 스페르미딘이 풍부한 식단은 수명을 크게 향상시키고 사망률을 감소시킵니다.

하지만 스페르미딘의 작용 메커니즘이 아직 정확히 밝혀지지 않은 가운데 지금까지의 대부분 연구는 자가포식(autophagy) 과정을

주목하고 있습니다. 예를 들어, 2018년 연구 논문의 저자들은 스페르미딘이 자가포식을 촉진하여 수명을 늘리며, 그 효과는 강력한 자가포식 촉진 작용을 하는 FDA 승인 면역억제제인 라파마이신(rapamycin)의 수준일 수 있다고 밝혔습니다. 하지만 스페르미딘이 어떻게 자가포식을 촉진하는지에 대해 자세히 알아보기에 앞서 자가포식이 장수에 어떤 영향을 미치는지부터 살펴보겠습니다.

스페르미딘과 자가포식

자가포식(autophagy, 라틴어로 스스로 먹는다는 뜻)은 신체 내 손상된 세포를 '먹음'으로써 정화가 일어나는 과정입니다. 간헐적 단식을 실천하는 사람들은 16시간의 단식 후부터 자가포식 과정이 일어날 수 있다는 사실을 아마도 알 것입니다. 세포는 자가포식을 통해 오래되고 손상된 부분을 분해하여 세포 복구나 새로운 세포 생성에 재사용합니다. 자가포식은 신체가 오래되고 손상된 요소를 재활용하고 재사용하는 과정이라고 할 수 있습니다.

하지만 연구에 따르면 나이가 들수록 자가포식의 속도가 감소하기 때문에 손상되고 노화된 세포가 쌓이게 됩니다. 이러한 재활용 능력 저하는 신경 퇴행, 감염, 다양한 자가면역질환 등 많은 노화 관련 질환과 연관성이 있습니다. 또한 자가포식 과정이 저하되면 노화가 가속화되지만, 연구 결과에 따르면 자가포식 과정이 촉진되면 건강과 장수가 개선될 수 있습니다.

스페르미딘이 자가포식을 촉진하는 기전

지난 10년 동안 과학자들은 라이프스타일, 식단, 특정 보충제가 자가포식을 촉진할 수 있는지에 대한 가설 검증을 실시해 왔습니다. 칼로리 제한, 운동, 간헐적 단식, 키토제닉 식단, 약물(라파마이신), 녹차을 비롯하여, 레스베라트롤, 강황, NMN, 스페르미딘과 같은 천연 보충제 등 다양한 변수가 적용되었습니다.

그 결과, 현재 많은 연구에서 스페르미딘은 다양한 방식으로 장수에 도움을 주지만, 그중 자가포식이 가장 중요한 메커니즘으로 작용하는 것으로 나타났습니다.

예를 들어, 2009년의 한 연구에서는 스페르미딘을 투여하면 효모, 파리, 벌레, 인간 면역 세포의 수명이 현저하게 연장되는 것으로 나타났습니다. 연구진은 스페르미딘이 아세틸전달효소라고 알려진 특정 효소를 억제한다는 사실을 발견했습니다. 이 효소는 DNA 건강과 연관이 되어 있습니다. 결과적으로 자가포식의 유전자 발현이 증가하여 세포 사멸이 감소하고 수명이 연장되었습니다.

흥미롭게도 2010년의 한 연구에서는 스페르미딘이 효모, 벌레, 파리, 인간을 포함한 많은 종에서 자가포식을 강화하지만, 자가포식 유전자를 비활성화하면 이러한 종에서 스페르미딘의 생명력 증진 효능이 사라진다는 사실이 밝혀졌습니다. 또한 2011년의 한 연구에서 스페르미딘과 레스베라트롤은 서로 다른 경로를 통해 자가포식을 유도하지만, 둘 다 동일한 효소, 즉 아세틸전달효소를 변형하고 억제하는 공통적인 작용을 한다고 저자들은 밝혔습니다. 따라서 두 보충제는 장수에 도움이 될 뿐만 아니라 서로 보완적인 역할을 할 수 있습니다.

이에 더해 2014년의 한 연구에서는 자가포식을 억제하는 주요 효소는 EP300인데, 스페르미딘을 보충하면 이 효소의 활성이 억제되어 수명이 늘어난다는 사실이 밝혀졌습니다. 이처럼 많은 연구에서 스페르미딘과 자가포식 간에 강력한 연관성이 있는 것으로 밝혀졌습니다. 스페르미딘의 진가에 대해 점점 알게 되면서 과학자들은 이제 뇌 및 심장 질환과 같은 특정 노화 관련 건강 질환에 스페르미딘이 어떤 역할을 하는지 탐구하고 있습니다.

스페르미딘과 심혈관 건강

동일한 현상이 혈관 건강 개선에도 적용됩니다. 예를 들어, 쥐를 대상으로 실시한 2016년의 한 연구에서 스페르미딘은 자가포식을 촉진하고 심장 기능을 유지함으로써 심장 보호 효과를 발휘하는 것으로 밝혀졌습니다. 세계보건기구에 따르면 심혈관 건강 문제는 허혈성 심장 질환만 놓고 봐도 사망의 16%를 차지하는 등 전 세계적으로 주요 사망 원인이 되고 있습니다. 따라서 이와 같이 많은 건강 문제를 관리할 수 있는 방법을 찾는 것은 현재 필요한 일입니다. 스페르미딘 보충제가 대체 요법으로서 잠재성을 발휘할 수 있습니다.

실험용 쥐를 대상으로 실시한 2017년의 한 연구에서 저자들은 스페르미딘과 스페르민이 면역 반응, 혈액 응고, 지질 대사, 글루타치온(항산화제) 대사 경로에 관여하는 많은 단백질과 대사 물질을 상향 또는 하향 조절한다는 사실을 발견했습니다. 또한 2019년의 한 연구에서 스페르미딘 보충제는 심장 세포 생존력을 향상시키고 세포 사멸을 감소시키며 경색의 크기를 줄이고 최근 심장마비를 겪은 쥐의 심장 기능을 개선하는 것으로 나타났습니다.

스페르미딘의 심장 보호 효과를 확인한 후 연구자들은 인체 대상 실험을 시작했습니다. 그 결과, 2022년의 한 연구에서 연구팀은 급성 심근경색(AMI) 환자 377명을 모집하여 혈청 스페르미딘과 산화 스트레스(혈류 부족으로 인한 활성산소 손상) 지수를 측정했습니다. 연구진은 혈중 스페르미딘 수치가 높은 사람이 낮은 사람보다 생존 확률이 더 높다는 사실을 발견했으며, 이로써 스페르미딘이 심장마비를 예측할 수 있는 잠재적인 바이오마커가 될 수 있다는 결론을 도출했습니다. 하지만 객관적인 결론에 도달하려면 더 많은 연구가 필요합니다.

스페르미딘의 뇌 및 인지 기능 개선 효능

스페르미딘은 장수와 심장 보호 외에 뇌와 인지 기능에도 큰 도움이 되며 알츠하이머병이나 파킨슨병과 같은 일반적인 노화 관련 뇌 질환을 예방할 수 있습니다. 많은 연구 결과에 따르면 스페르미딘은 특히 전 세계 인구가 매우 빠르게 고령화되고 치매가 점점 더 흔해지고 있는 상황에서 노화된 뇌에 큰 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 2020년의 한 실험 연구에서 스페르미딘과 스페르민이 노화를 방지하는 효과는 자가포식과 미토콘드리아 기능 개선과 관련이 있다고 지적했습니다.

또한 2020년의 한 연구에서 스페르미딘은 알츠하이머병이 있는 벌레의 경우 기억력 감퇴를 억제하고 파킨슨병이 있는 벌레의 경우에는 미토파지(자가포식의 일종)를 통해 행동 능력(예: 운동 능력)을 개선하는 것으로 나타났습니다. 이에 더해 스페르미딘은 DNA 복구 능력을 개선하여 노화 촉진이나 조기 노화를 지연시킵니다. 2021년의 한 연구 논문에서는 스페르미딘의 식이 섭취량 증가와 인지 장애 위험 감소 간에 연관성이 있는 것으로 나타났습니다. 연구진은 스페르미딘 섭취를 통해 미토콘드리아와 자가포식 기능을 유지하는 것이 인지력 향상에 필수적이라는 사실을 발견했습니다.

하지만 스페르미딘과 뇌 건강 개선 간의 강력한 인과 관계를 확립하려면 더 많은 인간 대상 임상시험이 필요합니다.

스페르미딘의 항염증 및 면역 강화 효능

염증은 세균, 바이러스, 곰팡이, 기생충, 기타 유발 인자 등의 외부 침입자와 싸우는 신체의 자연적인 방어 메커니즘입니다. 하지만 때때로 염증이 통제 불능 상태가 되어 심각한 질병 상태를 유발하고 위협이 되기도 합니다. 다행히 좋은 소식은 스페르미딘이 류마티스 관절염이나 염증성 장 질환과 같은 염증성 질환에도 잠재적인 역할을 할 수 있다는 것입니다. 예를 들어, 생의학 저널(Journal of Biomedical Science)에 발표된 2012년의 한 연구에서 스페르미딘은 염증의 원인(예: 핵인자 카파 B(NF-κB) 및 MAP 키나아제(MAPK) 신호전달 경로)을 차단하여 항염증 작용을 하는 것으로 나타났습니다.

또한 2017년의 한 연구에서 실험 모델이 보인 바에 따르면 스페르미딘은 항산화 효과가 있으며 활성산소종의 세포 내 축적을 줄여 산화 스트레스로부터 보호하는 역할을 합니다. 활성산소종은 류마티스 관절염, 허혈성 심장 질환, 그 외 다양한 폐/신장/간 병증 등에서 만성 염증으로 신체를 손상시키는 활성산소입니다. 염증 연구 저널(Journal of Inflammation Research)에 발표된 연구에서도 스페르미딘은 전염증성 사이토카인인 IL-6와 IL-1β의 수치를 억제하고 혈청 내 항염증 인자인 IL-10의 수치를 증가시키는 것으로 나타났습니다.

그 외 건강 효능

연구를 통해 스페르미딘에 대해 점점 더 많은 사실이 밝혀지면서 이 물질이 다양한 질환에서 큰 잠재적 효능을 발휘할 수 있다는 점이 발견되고 있습니다. 최근의 연구 결과에서 스페르미딘은 종양, 근육 병증, 피부 질환, 장 질환 등 다양한 유형의 질병에 도움이 될 수 있는 것으로 밝혀졌습니다. 예를 들어, 2023년의 한 연구에 따르면 스페르미딘은 종양 세포 주기를 명백하게 방해하여 종양 세포 증식을 저해하고 종양 성장을 억제합니다.

또한 최근 연구에서는 스페르미딘이 젊은 피부 및 장 건강 개선에 효과를 발휘하는 연관성도 밝혀졌습니다.