차의 성분과 효능

 

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보성 차 시험장- 차 역사 및 효능-  성분과 효능

1. 차의 기능 성분

가. 차 성분의 기능성별 분류

기    능	성         분
1차 기능 (영양성)	○ 비타민 : 비타민 C, 비타민 E, 프로비타민A(B-카로틴)등 ○ 미네랄 : 칼슘, 인, 미량 필수원소 등
2차 기능 (기호성)	○ 맛 : 데아닌, 유리아미노산,(감칠맛), 카테킨(떫은맛), 카페인(쓴맛) ○ 향기 : 데르펜, 알코올, 카보닐, 에스테르등 ○ 색 : 플라보놀, 데아플라빈 등 카테킨산화물, 클로로필
3차 기능 (기능성)	○ 폴리페놀(카테킨, 카테킨산화물, 폴라보놀), 카페인, 다당류, 항산화 비타민(비타민 C, 비타민 E, B- 카로틴), 사포닌, r-Aminobutylic acid, 미량 필수원소(아연, 망간불소, 셀렌 등)

나. 차 기능성 성분의 특징

성분	함량	생 리 작 용	용도
카 테 킨 (산화물 포함)	10~18%	항산화, 항돌연변이, 황암, 혈중콜레스테롤 저하, 혈압상승 억제, 혈소판응집 억제작용, 향균, 항바이러스, 충치예방, 항궤양,  항알레르기, 소취	식품산화방지제, 항균제,탈퓌제, 항충치제
플라보놀	0.6~07%	모세혈관 저항성 증가, 항산화, 혈압강하, 소취작용	탈취제
카페인	2~4%	중추신경 흥분, 수면방지, 강심, 이뇨, 항천식 대사항진	수면방지제, 두통 감기약, 강심제, 알러지 경감제
다당류	약 0.6%	혈당상승 억제(항당뇨)
비타민C	150~250mg%	항괴혈병, 항산화, 암예방
비타민E	25~70mg%	항산화, 암예방, 항불임	산화방지제
B-카로틴	13~29mg%	항산화, 암예방, 면역력 증강
GABA	100~200mg% (처리후)	혈압상승 억제, 억제성 신경전달	가바(GABA)차
사 포 닌	약0.1%	항암, 항염증
불     소	90~350ppm	충치예방
아     연	35~75ppm	미각이상 방지, 피부염 방지 면역능력 저하억제
셀     렌	1.0~1.8ppm	항산화, 암예방, 심근장해 방지

 

2. 차의 효능 및 기능성

 가. 차의 성분과 효능

  차는 수천 년의 긴 역사를 가진 기호음료이자 건강음료이다. 차의 풍미가 뛰어나고 색깔이 아름답고 건강을 증진시키는 것은 그런 것에 기여하는 성분이 모두 차에 들어 있기 때문이다.

  세계 각국에서 생산되는 차의 풍미가 제각기 조금씩 차이가 나는 것은 차나무의 품종이나 산지, 기후, 제법의 차이 등에 기인하는 것 이지만 엄밀하게 말하면 그로 인해 차의 구성 성분의 함량이 조금씩 다르기 때문이다. 어떤 성분은 색에 기여하고, 풍미에 기여하며, 효능에 기여하는 성분이 따로 있는가 하면 어떤 것은 예를 들면 카테킨은 맛이나 색이나 효능에 모두 관여하는 성분이기도 하다.

  차의 생엽 중의 대부분은 수분(75~80%)이 차지하지만 고형분중에서 가용성 성분은 50% 미만이다. 강용성 성분이란 물에 녹는 물질로서 우리에게 맛을 주는 차의 탄닌은 폴리페놀(카테킨), 아미노산, 카페인, 당 등을 말한다. 그중에서 폴리페놀은 10~18로 차의 탄닌 혹은 카테킨이라고 한다. 섬유질 50%, 단백질15%(효소성분을 포함), 탄수화물 7%(팩틴 3.2~6.4%), 설탕 0.9~2.3%, 포도당+과당 0.3~0.8%, 지질 7%, 유리아미노산과 팹티드 1.6~5%, 카페인 2~4%, 무기질 5% 및 유기산 0.5%를 포함하여 기타 핵산물질, 사포닌, 향기 성분 등이 들어있다.

 나. 카테킨류의 효능

   카테킨류는 건조 차잎중에 약 10~18% 함유되어 있으며, 1980년 초기까지 10여종이 분리되었지만 현대에는 약 70종이 단리되어 구조가 밝혀졌다. 화학구조상 폴라보노이드(flavonoid)류에 속하며 차의 쓴맛 떫은 맛의 70~75%에 기여하는 성분이다. 대표적인 것으로는 EC,ECG,ECG및 EGCG가 있다. 그러므로 많은 과학자들은 카테킨의 기능성에 주목하였고 그 효능은 매우 커서 현재 가장 활발히 연구되고 있는 분야이다. 그래서 먼저 카테킨류의 효능에 관하여 간단히 언급하고자 한다.

표. 카테킨류의 효능

효능	효능
(1) 항종양, 발암억제 작용 (2) 돌연변이 억제 작용 (3) 항산화작용 (4) 노화억제 및 활성산소 제거 (5) 혈중 콜레스테롤 저하 (6) 고혈압과 혈당 강하 작용	(7) 항바이러스 작용 및 해독 작용 (8) 치석합성 효소 저해 작용 (9) 항아레르기 및 면역계 활성화 작용 (10) 구취 및 악취 제거 (11) 중금속 제거 효과 (12) 체지방 축적 억제 작용

(1) 항종양, 발암억제 작용

  WHO의 발표에 의하면 암 사망 원인의 35%가 음식물에 의한 것이라고 하고, 그 원인의 60~90%가 니트로소 화합물에 의한다고 한다. 녹차 추출물은 질산염이 환원되어 아질산염이 된는 것을 방지하고 특히, 카테킨류의 용액을 이용하면 그 작용이 현저하다. 담배의 발암물질을 쥐에게 투여하면 폐암이 발생하는데 녹차 카테킨을 마시게 되면 암 발생율은 반감된다. Hare는 쥐에 카테킨을 넣은 먹이를 공급하고 종양세포인 Sarcoma 180을 피하 이식한 결과 대조군에 비해 카테킨군의 쥐가 현저한 종양 억제 효과를 나타내는 것을 밝혔다.

(2) 돌연변이 억제 작용

   녹차 추출물이나 차 캍[킨류가 항돌연변이 작용을 가진다는 최초의 연구는 Okuda로서 차의 카테킨 EGCG가 탄 생선이나 탄 육류의 돌연변이 물질인 아민과 벤조피렌의 변이원선을 현저히 낮춘다고 했다. 그 밖의 연구로는 EGCG가 고초균 (枯草菌)과 자연 돌연변이 빈도를 강하게 억제하는 것과 차 카테킨류가 자외선(UV)  조사(照射)에 의한 대장균의 DNA 손상의 복원 능력을 가지는 것이 있다

(3) 항산화작용

    차 카테킨류의 가장 근본적인 생리작용은 강한 환원성과 단백질의 결합성에 있고, 그 효과는 카테킨의 구조가 분자중에 페놀성 OH기를 많이 가지고 있기 때문이다.

(가) 식용유지의 산화방지

  차잎의 항산화 작용에 관한 연구로는 대두유의 카테킨류를 첨가한 결과 강한 항산화성을 나타내는 것이 밝혀졌고, 또 그것은 카페인과 상승 작용을 한다는 것이 알려졌다. 바타민 E로는 효과가 없었던 대두유나 채종유 등의 식물성 유지와 어유(漁油)에 대해 강력한 산화 방지 효과를 나타내었다.

(나) 채내지질 및 과산화지질의 억제

  카테킨류의 항산화성의 연구에서 EGCG는 간장중의 지질이 산화를 억제시키는 것이 밝혀졌다. 또한, 카테킨 성분은 비타민 E, C와 구연산 및 주석산 등이 곤존할 때 그 상승 효과가 크다고 한다.

(다) 천연색도의 퇴색 방지

   카로틴, 파프리카 등의 퇴색이 빠른 천연 색소에 대해 퇴색 방지 효과가 있어 음료나 과자 등의 품질 향상에 효과가 기대 된다.

(4) 노화 억제 효과 및 활성산소 제거

 스트레스를 받으면 아드레날린과 노르아드레날린이 분비되면서 근육이 긴장되고, 활성산소가 다량 발생한다. 내인적 혹은 외인적 요인에 의해 생성되는 유리키(Free eadical)및  활성산소는 지방중의 불포화 지방산을 산화시켜 과산화지질을 형성, 조직에 축적 혹은 손상시켜 노화나 성인병 즉 동맥경화, 암, 뇌졸중, 심근경색, 위궤양, 알레르기 등을 유발시킨다.

(5) 혈중 콜레스테롤 저하 효과

 고콜레스테롤 혈증은 동맥경화, 심근경색, 뇌출혈 등의 순환기계질병의 위험 인자이므로 이들 질병의 예방에는 혈중 콜레스테롤치를 정상으로 유지할 필요가 있다. Muramatsu는 차 카테킨이나 EGCG를 0.5~2.0% 첨가한 콜레스테롤(나쁜 영향을 미치는 콜레스테롤)의 농도 상승이 현저히 억제된다고 하였다. 특히 차에 가장 많이 있는 카테킨류의 EGCG는 콜레스테롤의 장관 흡수를 강하게 억제하였다.

(6) 고혈압과 혈당 강하 작용

 고혈압은 안기오텐션과 같은 물질에 의해 조절된다. 즉, 불활성 안기오텐션 Ⅰ은 안깅텐션 변환효소(ACE)에 의하여 혈압의 상승 작용이 강한 안기오텐션Ⅱ로 변환된다. 따라서 ACE의 작용을 저해하는 화합물의 혈압 강하작용을 가진다. Hara는 ECG,EGCG가ACE에 대한 현저한 저해 효과를 나타냄을 밝혔다. 또한 고혈압 자연발증(發症)쥐와 뇌졸증 발증 쥐에 카테킨 첨가식을 투여하면 쥐의 혈압상승이 억제되고 후자의 경우 뇌졸중 발생 시간이 지연되고 수명이 길어지는 것을 밝혔다.

(7) 항균 및 해독 작용

 최근 카테킨류에 강한 항균, 항바이러스 활성이 있는 것이 증명되었다. Hara는 식중독 세균인 황색포도상구균, 장염비브리오균 등에 대해 차 카테킨류와 홍차의 테아플라빈(theaflavin)류는 강한 항균 활성을 가진다는 것을 밝혔다. 또한 차 차테킨은 콜레라균, 이질균등의 병원성 세균에 대해 살균 효과가 있고 해독 작용이 있다는 것을 확인했다. 차 카테킨 용액을 인플렌자 바이러스 A, B에 가하면 매우 묽은 농도에서도 바이러스의 증식을 완전히 억제시켰다.

(8) 치석 형성의 억제 작용

 충치는 충치균(streptococus, mutans)의 치석 함성 효소에 의해 치석(齒石, dantal plaque) 형성을 유발시키지만, 차 카테킨류는 충치균에 대해 살균 효과가 있을 뿐 아니라 치석 합성효소를 저해하는 일에 의해 치석의 형성을 억제한다.

(9) 항알레르기 및 면역계 활성화 작용

 알레르기 발생 원인 중 하나는 이물(異物)이 조직 중에 존재하는 마스트세포(mast call)의 표면에 부착하고 있는 면역 글로블린 IgE항체와 특이적(特異的)으로 결합, 활성화된 마스트 세포로부터 알레르기 증상을 유발하는 히스타민 등이 방출되어 염증(炎症)이 일어나는 과정(過程)을 거친다. Maeda는 녹차 출물과 차 카테킨류에 마스터 포의 히스타민 유리(遊離) 억제 활성이 있는 것을 보고했는데 특히 EGCG가 강한 활성을 나타내었다고 한다.

(10) 구취 및 냄새 제거

 암모니아, 트리메치아민(비린 냄새), 유화수소, 메칠멜캅탄은 4대 악취로 불리어진다. 차 카테킨은 플라보노이드의 일종으로 강한 소취 효과가 있어 악취성분을 효과적으로 제거한다.

(11) 중금속 제거 효과

 녹차의 경우 중금속 흡착 효과가 강한 것으로 나타났다.

 일본의 기무라교수는 차잎 0.5g을 사용 카드뮴을 비롯한 9가지 중금속 이온을 함유한 시료 용액에 첨가하여 30분간 혼합시킨 후 여액중의 중금속을 측정한 결과 카드뮴은 77%, 납은 80%, 구리는 61%흡착율을 나타내었다.

(12) 체지방 축적억제 작용 및 다이어트 효과

 습식에 의한 체지방의 흡수를 억제하고 체지방의 축적을 억제하는 것을 동물 실헙에서 확인되었다. 녹차는 열량을 내는 성분이 거의 없으므로 저칼로리 음료이며 녹차를 마시고 운동을 하면 지방이 소모되므로 지방축적 억제 효과가 있다.

다. 기타 성분의 효능

 기타 성분의 효능을 요약한 것은 표에 나타내었다

표. 카테킨 이외의 성분들의 효능

성 분	약 리 작 용
○ 카페인(caffene) ○ 비타민(vitamin C, B2, E) ○ 카로틴(cerotene) ○ 감마-아미노 부티락산(r-amino butyric acid) ○ 플라보노이드(flavonoid) ○ 불소 (fluroride) ○ 다당류(polysaccharide) ○ 데아닌(theanine)	● 각성작용, 이뇨작용 ● 항산화작용, 스트레스 감소, 노화방지 ● 항산화작용, 항암작용 ● 혈압강하작용(뇌출혈 예방) ● 혈관벽 강화, 항산화작용 ● 충치예방 ● 혈당 저하 ● 감칠맛 ㅂ여 및 카페인 작용 저하

(1) 카페인

 차의 카페인은 피로회복, 기분전화과 이뇨작용이 있다. 순수한 카페인을 과량 섭취하면 정서 불안이나 불안감이 생기지만 차의 카페인은 부작용이 거의 없다고 한다. 차의 카페인은 카테킨류와 결합형으로 존재하고, 차 특유의 아미노산인 데아닌이 카페인의 활성을 저해하는 작용을 하므로 카페인이 서서히 흡수되기 때문에 생리작용도 완만하게 진행된다.

(2) 비타민

 비타민의 작용은 많으며 특히 특정의 비타민류가 황산화 기능을 가진다는 것은 주목할 만 하다.

  (가) 비타민 C

  녹차중의 비타민 C의 함량은 비교적 높고(2.5~5.7mg/g), 우롱차에는 소량, 홍차에는 거의 들어 있지 않다. 녹차에 들어 있는 비타민 C는 저장이 잘 되었을 때는 2~3년 동안 유지된다. 비타민 C는 강한 환원력을 가지고 있어 산화를 방지하고 색깔이 갈변되는 것을 방지해 주다.

  (나) 비타민 B2

   녹차와 분말차 중에는 비타민 B2의 함량이 시금치나 파아세리 보다 많이 들어 있다. 비타민 B2는 지질의 과산화를 억제시키는 효과가 있다. 또한 적혈구의 산화적 장해를 막는 효과가 있다.

  (다) B-카로틴

   녹차나 우롱차중의 B-카로틴 함량은 매우 높은 편이다(13mg/녹차 100g, 29mg/말차 100g). B-카로틴은 장관에 흠수되어 간장 등에서 비타민A로 변환되므로 프로비타민 A(provitamin A)라고 한다.

  (라) 비타민 E(tocopherol)

   다른 농작물에 비해 녹차에는 비타민 E도 많이 들어 있다. 시금치 중의 약 25배에 해당된다. 인체 실험에서 비타민 E 는HDL 콜레스테롤을 증가시키고 LDL 콜레스테롤을 감소시키는 작용이 있어 동맥경화를 예방하는 효과가 있고 카테킨처럼 항산화 작용도 한다.

(3) 특수아미노산

 (가) Gamma-amino butyric acid (GABA)

  차의 잎을 혐깇리(산솔르 없애고 일정 시간 질소 중에 두는 것) 하면 찻잎 중의 글루타민산(glutamic acid)이 r-amino butiric acid으로 축적된다. 이성분은 동물 및 삶의 혈압을 강하시키는 것이 증명되었는데 gabarone차로서 시판되고 있다.

(나) S-메틸메치오닌(MMS)

  MMS는 1950년 양배추에서 추출한 것인데 항체 양성 인자라고 하며 비타민U 라고도 불리어진다. 분말차, 옥로 등의 차광차나 햇차에 많이 포함되어 있다.

(다) 데아닌(theanine)

  데아닌은 1949년에 일본에서 처음 발견되었는데 녹차의 감칠맛 성분으로 햇차에 많이 들어 있다. 데아닌의 생리 효과로는 카페인의 활성을 저해시키는 것이다.

(4) 플라보노이다(flavonoid)

  차의 플라보노이드류는 카테킨 외에 플라보놀(quercetin, kaempherol, myri-cetin)과 플라본(apigenine, luteolin) 등이 있다. 이들 함량은 카테킨의 10분의 1에 지나지 않는다. 이들은 당과 결합한 배당체로 존재한다. 이들은 유지 등의 산화를 촉진하는 금속을 봉쇄하고 산화 진행의 주역인 유리기(free redical)의 소거, LDL의 산화방지, 산화 효소 저해 등의 항산화작용으로 각광을 받고 있다. 또 비타민 C 활성을 강하시키고, 모세혈관을 증강시키는 비타민 P로서도 작용한다.

(5) 무기질

 무기 성분은 찻잎 중의 5~6% 포함되어 있는데 그것은 약 2/3가 열탕에 추출된다. 주성분은 칼륨(K)과 인(P)이지만 망간(Mn), 아연(Zn), 불소(F), 셀렌(Se) 등의 미량 필수 원소도 포함된다.

 차의 불소(F)는 충치 예방에 유효하며 아연(Zn) 또한 녹차를 몇잔 마시면 1일 Zn 섭취량의 1/3 정도를 섭취하게 된다.

(6) 다당류

  녹차에서 추출한 다당류는 카테킨과 함께 혈당 상승을 억제한다.

녹차의 다당류는 고급 녹차보다 하급녹차에 많기 때문에 값이 싼 하급 녹차에서 다당류를 추출, 이용하는 것이 바람직 하다고 전망하고 있다.

(7) 기타

  사포닌은 차씨에 0.3%, 찻잎에 0.1% 정도 포함되어 있는데, 생리 작용으로는 항균, 용혈작용 등이 있다.

3. 차의 이용과 기능성

 일본에서는 녹차에 포함된 카테킨류를 대량으로 정제하여 폴리페논(polyphenon)이라는 제품으로 개발하여 100% 천연물 기능성 성분 으로 많은 곳에 활용하고 차 카테킨을 함유한 녹차 추출물과 비타민 E를 함유한 밀베아유를 섞어서 캡슐로 하여 만든 새로운 건강식품을 제조하여 시판을 서두르고 있다. 이처럼 차의 성분중 카테킨은 분리 정제하여 건강 식품 및 다른 용도로 다양하게 사용될 수 있다.

  중국에서는 차 폴리페놀 성분을 이용한 건강 관련 제품들이 많으며 차를 이요해 의약품을 만드는 공장 있다. 이들 제품은 주로 신체의 혈액순환을 개선시키는데 이용되며 녹차의 카테킨이 앞장에서 밝힌 여러 효능이 있으므로 세균 성장 억제, 알코올 해독, 스테로이드성 피부질환의 치료, 당뇨병, 비만 등의 치료에 이용된다.

표. 차의 카테킨을 이용한 식품

이 용	용 도
○ 말린 생선 ○ 어유, 유지 ○ 청량 음료 ○ 과자, 사탕 ○ 카테킨난(卵) ○축육제품(햄 등)	● 산화방지, 산도유지 ● 산화방지 ● 향균, 향기보유 ● 항균, 항바이러스 ● 지질 감소 ● 냄새제거, 선도유지

차의 폴리페놀은 항산화작용, 악취제거, 살균작용 등을 가지고 있으므로 이러한 특징을 이용한 제품들이 국내외에서 시판되고 있다. 화장품, 세제, 구강청결 혹은 청량제, 주방세제 뿐 아니라 일본에서는 공기청정제, 항균역활을 한다고 해서 녹차 색소를 이용한 물수건까지 다양하게 등장하고 있다.