식품의약품안전처에서 말하는 오메가3 지방산 관련 내용

오메가-3 지방산 : 혈중 중성지질 개선, 혈행 개선 

[개요] 

DHA(Docosahexaenoic acid)와 EPA(Eicosapentaenic acid)는 각각 20개와 22개의 탄소, 5개와 6개의 이중결합을 가지고 있으며 ω쪽으로부터 3번째의 메틸기에 처음으로 이중결합을 가지고 있는 오메가-3 계열의 불포화지방산이다. 

EPA는 α-linolenic acid(18:3 ω-3)로부터 사슬연장과 2회의 탈포화 과정을 거쳐 생성되며, DHA는 EPA로부터 사슬연장과 탈포화 과정을 거쳐 생성된다. α-Linolenic acid는 linoleic acid(18:2 ω-6)로부터 합성될 수 있다. 그러나, 포유동물에서는 EPA와 DHA의 전구체가 되는 α-linolenic acid와 linoleic acid가 체내에서 합성이 되지 않아 외부로부터 섭취해야 하기 때문에 필수지방산으로 간주되고 있다. 즉, EPA 및 DHA가 함유된 식품을 먹지 않는 경우 ω-3 지방산인 α-linolenic acid를 섭취해야 체내에서 EPA 및 DHA가 만들어진다. 그러나, 성인에서 α-linolenic acid가 EPA 및 DHA로 전환되는 효율은 약 10~15%, 어린이는 3~6% 정도로 매우 낮기 때문에(Yamada 등, 1999) EPA와 DHA의 효능을 기대하기 위해서는 α-linolenic acid를 함유한 식품보다는 DHA와 EPA를 많이 함유하고 있는 식품을 직접 섭취하는 것이 효과적이라 할 수 있다(Holub 등, 2002: 김종국 등, 1998).

   

DHA와 EPA는 어류의 기름에 다량 함유되어 있으며 어종에 따라 함량 차이가 매우 크지만 일반적으로 연어, 정어리, 참치 등에서 많이 발견된다. 건강기능식품으로 판매되는 제품들도 대부분 이들 어유를 원료로 한다. 보통 어류의 간에서 많이 추출되며 오랫동안 대구의 간에서 추출한 원료가 전 세계적으로 가장 많이 사용되어 왔다. 이 외에도 조류(藻類) 등에서도 발견 되기도 한다.

   

체내에서 EPA와 DHA는 조직의 막 인지질, 혈장 지단백 등에 에스테르화된 상태로 존재한다. EPA와 DHA 섭취가 서양인에 비해 5~10배 높은 일본인들은 적혈구의 DHA와 EPA의 함량이 2배 높다는(Kamada 등, 1986; Terano 등, 1983) 결과는 이를 뒷받침한다.    

건강기능식품의 오메가-3 지방산 함유 유지는 식용 어류, 바닷물범, 조류(藻類)를 원재료로 하여 가열, 압착, 헥산, 이산화탄소(초임계추출)를 이용하여 추출하고 여과하여 식용에 적합 하도록 한 것으로 정하고 있다. 실제 제품 제조는 위와 같은 방법으로 추출한 후 탈검, 탈산, 탈색, 탈취 등의 과정을 거쳐 만들어지는 것으로 알려져 있다.   

각 원재료에 따라 식용 어류 유래 원료는 EPA와 DHA의 합을 18% 이상, 바닷물범 유래 원료는 12% 이상, 조류 유래 원료는 30% 이상으로 관리하고 있는데, EPA와 DHA의 함량을 높이기 위한 에스테르화 공정을 거치지 않을 경우에는 식용 어류 유래 원료에서는 18~45%, 바닷물범 유래 원료에서는 12~18%, 조류 유래 원료에서는 30~50% 정도인 것으로 보고되고 있다. 2008년 개정된 건강기능식품공전(2008-12호)에서는 에스테르화 공정을 거친 원료의 안전성이 확인되지 않아 공전 원료로서는 제외하였으나, 후에 이를 개별적으로 검토하여 에스테르화 공정을 사용할 수 있도록 하였다.

[안전성 평가] 

오메가-3 지방산은 오랫동안 안전하게 섭취하여 온 식품이지만, FDA에서는 1997년 생선유 유래의 오메가-3 지방산을 하루 3 g 이상은 섭취하지 않도록 권장하고 있다. 비록 심각한 독성이 아니라 하더라도, 이들 유지는 많은 지용성 비타민을 함유하고 있어 조심하여야 한다. 하지만, 오메가-3 지방산에 대한 용량-반응 효과는 명확하지 않다. 에스키모의 경우 하루에 6.5 g의 오메가-3 지방산을 섭취해도 특별한 부작용이 관찰되지 않았으며, DHA와 EPA를 하루 3 g 섭취하는 경우 위장관계의 부작용을 제외하고는 특별한 부작용이 보고된 바는 없다(Leaf 등, 1994). 

[기능성 평가] 

다수의 오메가-3 지방산의 기능성 관련 보고서들은 생선 또는 생선유 보충제의 섭취와 심혈 관계 질환과의 강한 상관관계, DHA와 EPA가 혈중 중성지질 수준에 미치는 영향, 항혈전, 항 부정맥 효과에 대하여 기술하고 있다. 그러나, 이를 뒷받침하는 주요 생화학적 지표에 대한 결과는 아직은 일관성이 부족한 것으로 보고되고 있다.

여러 역학연구들에 의하면, 규칙적으로 생선을 섭취하는 사람들은 관상동맥심장질환(CHD) 으로 사망할 확률이 섭취하지 않는 사람들보다 훨씬 더 낮다고 한다.  

최근 연구들은 연어 기름을 섭취하는 것이 혈장 콜레스테롤, 중성지방, LDL-콜레스테롤과 VLDL-콜레스테롤 수준을 낮춰 지질 프로파일을 개선시킨다고 보고하였다(Harris 등, 1983). 또한, DHA와 EPA가 풍부한 생선 기름은 혈장 HDL-콜레스테롤 농도를 증가시키는 endothelial lipase(EL)의 활성을 억제 한다는 연구결과가 보고된 바 있다.

오메가-3 지방산이 관상동맥질환, 혈액의 흐름과 관련이 있다는 연구는 덴마크 연구자들에 의해 1970년대부터 알려지기 시작하였다(Bang 등, 1980). 이 연구자들은 그린랜드 에스키모 들이 덴마크인보다 급성 심근경색 발생이 적음을 밝혀내고, 이것이 오메가-3 지방산과 밀접한 관계가 있음을 확인하였다. 이 연구결과는 생선의 섭취가 높은 일본인들이 관상동맥질환의 발생이 낮다는 통계 결과와도 일치한다(Kagawa 등, 1982).  

미국 역학조사 3건의 결과도 이러한 연구결과를 뒷받침한다. Siscovick 등(1995)은 초기 심장마비(primary cardiac arrest)를 겪은 80명의 성인에게서 혈액을 채취하여 108명의 건강한 성인과 비교한 결과, 적혈구 막의 EPA와 DHA의 함량과 초기 심장마비(primary cardiac arrest)와 관련이 있다는 것을 알 수 있었다. Albert 등(2002)은 14,916명의 건강한 남자 의사들의 혈액 샘플을 분석하여 위험인자를 확인한 후, 17년 후 심장질환으로 사망한 94명의 오메가-3 지방산 함량이 낮았음을 확인하였다. 이 외에도 Lemaitre 등(2002)은 혈중의 EPA와 DHA의 함량이 치명적인 허혈성 심장질환과 관련이 있음을 확인하였다.

대부분의 오메가-3 지방산의 무작위배정 대조군 실험은 관상동맥질환을 직접적인 endpoint로 설정한 연구들이다. 대표적인 연구가 DART(Diet And Reinfarction Trial; Burr 등, 1989)인데, 이 연구에 의하면 하루에 500~800 mg의 오메가-3 지방산을 섭취하는 것이 심근 경색에서의 생존율을 높임을 확인하였다. 이 외에도 GISSI-prevention study(1999)에서는 300 mg의 Vitamin E와 850 mg의 오메가-3 지방산의 섭취는 심장마비로 인한 사망률을 감소시킴을 확인하였다.

오메가-3 지방산들의 이러한 기능성은 항혈전 효과에 의한 것으로 여겨지나 혈전의 응집을 저해하는 효과에 대해서는 일관성이 떨어지는 결과가 보고되고 있다. 높은 농도에서는 일관적 으로 혈전 저해 기능성을 보여주나 낮은 농도에서는 그렇지 않은 결과를 보여주기도 한다 (Kris-Etherton 등, 2002).  

연어 기름을 섭취하면 EPA가 혈소판의 인지질로 통합되는 것이 유도 되며, 그에 따라 출혈 시간을 연장시켜 준다(Goodnight 등, 1981)는 보고가 있었다. 이것은 생선 기름이 혈관의 반응성을 변화시키고, 동맥벽의 특성을 좋은 방향으로 변화시킬 수 있다는 보고로서 증명(McVeigh 등, 1994)되었고, 이러한 변화들은 건강한 혈액의 흐름을 유지하도록 도와줄 수 있다. 

이외에 오메가-3 지방산의 섭취는 농도 의존적으로 혈중 중성지방을 조절한다는 결과를 확인 할 수 있다. 식품의약품안전청 연구(2005)에서도 하루에 1.2 g씩 DHA와 EPA를 섭취한 결과, 콜레스테롤이 아닌 중성지방이 조절되는 것을 확인하였으며, DHA와 EPA를 1~1.5 g 섭취하는 것은 혈중 중성지방을 25~30% 감소시킨다는 보고도 있다(Harris, 1997).

이처럼 여러 대규모의 역학조사에서 오메가-3 지방산의 섭취는 관상동맥질환의 발생과 관련이 있음을 입증하였으나, 이는 일반 식사로 섭취하는 경우와 보충제로 섭취하는 경우를 모두 포함 하고 있다.

관상동맥질환 관련 역학조사는 모두 미국인 등의 서양 식사를 중심으로 연구된 내용으로서 생선의 섭취가 높은 우리나라 식사를 비교한다면 이들 질병의 발생과의 연관성을 정확하게 적용시키기 어려울 것이다. 또한, 보충제의 형태에만 적용되는 건강기능식품의 제형을 고려하면 건강기능식품에서의 질병발생위험감소 기능은 조심스럽게 접근해야 할 것이다. 식품의약품 안전청에서는 이들 기능성자료들을 검토한 결과 오메가-3 지방산은 혈전저해, 혈중 중성지방 조절과 밀접한 관계가 있음을 확인하였으며, 기능성 내용이 많은 시험관 시험 및 동물 시험과 소수의 인체시험에서 확인된 혈전저해 기능과 혈중 중성지방을 낮추어 주는 기능을 중심으로 서술되어야 할 것으로 판단하였다. 

[섭취량] 

혈액의 흐름을 개선하고 혈중중성지방을 조절하는 섭취량을 결정하기 위해 여러 문헌들을 검토한 결과 DART study와 Kris-Etherton 등(2002)의 결과를 참고하여, 최소 섭취량은 500 mg 으로 설정하였다. 건강기능식품에서의 DHA와 EPA의 적정 섭취량은 미국 FDA에서 제한하는 3 g 이하의 섭취를 고려하고 식이로부터 오메가-3를 섭취할 수 있는 점을 고려하여 하루 0.5~2 g 으로 섭취를 제안한다.

[섭취시 주의사항] 

DHA 및 EPA는 혈전용해작용으로 피를 멈추지 않게 하는 효과가 있기 때문에 수술 전에는 섭취를 금해야 한다. 또한, 필수지방산인 오메가-3계열의 지방산과 오메가-6계열의 지방산은 체내에서 불포화반응-사슬연장 단계에서 두 지방산간의 경쟁과 체내 요구량의 균형이 매우 중요하므로 식사로 섭취한 지방산 이외에 건강기능식품을 제안된 섭취량 이상으로 과도하게 섭취하는 것은 금해야 한다. 

 

[참고문헌] 

1) Albert C M et al., Blood levels of long-chain n-3 fatty acids and the risk of sudden death. N Engl J Med 346(15):1113-1118, 2002.  

2) Arm J P, Leukotriene generation and clinical implications. Allergy Asthma Proc. 25(1):37-42, 2004.  

3) Bang H O et al., Lipid metabolism and ischemic heart disease in Greenland Eskimos. Adv Nurt Res 3:1-22, 1980.  

4) Burr M L et al., Effects of changes in fat, fish, and fibre intakes on death and myocardial reinfarction: diet and reinfarction trial (DART). Lancet 2(8666):757-761, 1989.  

5) Das U N, Long-chain polyunsaturated fatty acids, endothelial lipase and atherosclerosis. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids.  72(3):173-179, 2005.  

6) GISSI-Prevenzione Investigatiors, Dietary supplementation with n-3 polyunsaturated fatty acids and vitamin E after myocardial infarction: results of the GISSI-Prevenzione trial. Lancet 354(9177):447-455, 1999.  

7) Goodnight S H et al., The effects of dietary omega 3 fatty acids on platelet composition and function in man: a prospective, controlled study. Blood 58(5):880-885, 1981.  

8) Harris W S et al., The comparative reductions of  the plasma lipids and lipoproteins by dietary polyunsaturated fats: salmon oil versus vegetable oil. Metabolism 32(2):179-184, 1983.  

9) Harris W S, n-3 Fatty acids and serum lipoproteins: human studies. Am J Clin Nutr 65(5 Suppl):1645S-1654S, 1997.  

10) Holub B J, Clinical nutrition: 4. Omega-3 fatty acids in cardiovascular care. CMAJ 166(5):608-615, 2002.  

11) Kagawa Y et al., Eicosapolyenoic acids of serum lipids of Japanese Islanders with low incidence of cardiovascular diseases. J Nutr Sci Vitaminol(Tokyo) 28:441-453, 1982.  

12) Kamada T et al., Dietary sardine oil increases erythrocyte membrane fluidity in diabetic patients. Diabetes 35(5):604-611, 1986.  

13) Kris-Etherton P M et al., Fish Consumption, Fish Oil, Omega-3 Fatty Acids, and Cardiovascular Disease. Circulation 106:2747-2757, 2002.

14) Leaf A et al., Do fish oils prevent restenosis after coronary angioplasty? Circulation 90:2248-2257, 1994.  

15) Lemaitre R N et al., n-3 Polyunsaturated fatty acids, fatal ischemic heart disease and non-fatal myocardial infarction in older adults. The cardiovascular health study. Am J Clin Nutr 76:319-325, 2002.  

16) McVeigh G E et al., Fish oil improves arterial compliance in non-insulin-dependent diabetes mellitus. Arterioscler Thromb 14(9):1425-1429, 1994.  

17) Siscovick D S et al., Dietary intake and cell membrane levels of long-chain n-3 polyunsaturated fatty acids and the risk of primary cardiac arrest. J Am Med Assoc 274(17):1363-1367, 1995.  

18) Terano T et al., Effect of oral administration of highly purified eicosapentaenoic acid on platelet function, blood viscosity and red cell deformability in healthy human subjects. Atherosclerosis 46(3):321-331, 1983.  

19) Yamada M et al., Changes in prostacyclin, thromboxane A2 and F 2-isoprostanes, and influence of eicosapentaenoic acid and antiplatelet agents in patients with hypertension and hyperlipidemia. Immunopharmacol 44(1-2):193-198, 1999.  

20) 김종국 등. Eicosapentaenoic acid(EPA) docosahexaenoic acid(DHA)의 특성, 생리작용 및 그 응용성, 생물산업 11:54-65, 1998.  

21) 콜레스테롤, 혈행개선, 위장기능, 항산화, 면역관련 기능성 재평가. 식품의약품안전청 연구 개발사업 최종보고서 2005.