옥타코사놀이 스포츠 수행력을 향상시키는데 관한 연구

Octacosanol(CH3[CH2]26CH2OH) is a naturally occurring long-chain fatty alcohol that is the main nutrient in the waxy components of plants [1-2]. Recent research has shown that octacosanol is also found in animal food [3]. As a natural nutrient, octacosanol is completely absorbed into the blood and various tissue cells in humans and animals [4] and metabolised by the body through pathways such as fatty acid oxidation [5]. Since the 1990s, the physiological regulatory functions of octacosanol have been increasingly understood and studied. 이 earliest research found that octacosanol can lower blood lipids [6]. Octacosanol can significantly lower blood cholesterol and low-density lipoprotein (LDL), while increasing high-density lipoprotein (HDL) levels [7].

또한, 옥타코사놀의 섭취가 사람과 동물에서 응고 기능, 에너지 대사, 염증 반응, 운동 기능, 항산화 능력, 신경계 기능 등 여러 가지 생리적 과정을 조절할 수 있고, 축산업에서도 유익한 효과가 있다는 것이 현재 연구 결과로 밝혀졌다.옥타코사놀은 독성이 낮고 비용이 적게 드는 장점이 있으나 구체적인 조절효과 및 기전은 아직 더 많은 연구가 필요하다.예를 들어 지질대사에 대한 옥타코사놀의 조절효과가 크지 않다면 더 확인할 필요가 있다.본 논문은 옥타코사놀의 흡수 및 대사와 생리조절효과의 기전을 고찰하여 옥타코사놀의 연구 및 응용에 새로운 아이디어와 방향을 제시하고자 한다.

1 옥타코사놀의 출처

Octacosanol is the main component of a major natural alcohol mixture isolated from wheat germ oil extract (policosanol), sugar cane extract, rice bran wax and beeswax, and was first extracted from wheat in 1933 [1]. Octacosanol is usually found in the fruits, leaves and seeds of plants, as well as in the waxy components on the surface of plants [8-11]. Studies have shown that the content of octacosanol varies greatly in different plants. For example, the content of octacosanol in perilla oil can reach 400 mg/kg, while only trace amounts are detected in corn oil and soybean oil [2]. Different growth conditions (such as light and growth period) can also affect the content of octacosanol in the same plant [12-13]. High levels of tetracosanol have also been found in animals, for example, Antarctic krill contains about 10.6 µg/mg tetracosanol [3]. In addition, animal foods such as honey, the Chinese medicinal insect Chinese ground beetle, and the lipid-lowering bee waxin also contain tetracosanol [14-16].

연구에 따르면 옥타코사놀은 다양한 동물과 식물에서 발견되지만, 일반적인 식단에서 섭취할 수 있는 옥타코사놀의 양은 매우 적다.따라서 옥타코사놀은 보통 동물 및 사람 연구에서 이를 보충하여 생리학적 조절효과를 조사한다.

옥타코사놀의 흡수 및 대사 2

Food-grade octacosanol인간과 동물에게 흡수될 수 있습니다.연구 결과에 따르면 옥타코사놀 50 mg을 사람에게 투여한 후, 온전한 옥타코사놀 분자가 혈액에서 검출될 수 있으며, 이는 옥타코사놀이 순환계에 완전히 흡수될 수 있음을 의미한다 [4].쥐에게 14c 표지가 부착된 옥타코사놀을 경구투여했을 때, 방사성 물질은 혈액뿐만 아니라 간, 지방, 근육, 비장, 신장, 심장 및 기타 조직에서도 상당한 양이 검출되었다.1시간 이내에 가장 높은 혈중 농도에 도달하였으며, 14c로 표지된 옥타코사놀을 단일 경구 투여한 후에도 조직 내 방사성 성분이 3일까지 지속될 수 있었다.옥타코사놀은 각 조직에 따라 흡수될 수 있으나 흡수되는 양은 매우 다양하며, 지방 조직 (특히 갈색 지방 조직), 간, 근육 등이 더 많이 흡수된다 [17~18].

옥타코사놀의 전반적인 흡수 효율은 높지 않다.옥타코사놀은 물에 녹지 않고 상온에서 식용유에만 약간 녹는다.이러한 약한 용해도는 옥타코사놀의 흡수 효율을 감소시킨다 [19~20].쥐를 대상으로 옥타코사놀 60 mg/kg을 가교시킨 연구에서 최대 혈중 농도는 30.4 ng/mL, 간은 68.4 ng/g으로 나타났다.Macaca arctoides 원숭이에게 10 mg/kg을 경구 투여한 결과 최대 혈중 농도가 78.2 ng/mL 가 되었다 [21].14c로 표시된 2-ethylhexanol을 쥐에게 경구투여하였고, 그 결과 섭취된 2-ethylhexanol의 많은 양이 투여량의 약 32%를 차지하여 분변으로 배설되었다.또한 대사적으로 생성되는 CO2와 소변에서 방사능이 검출되었으며, 소변의 방사능은 지질 추출물 [18] 보다는 수용상 추출물에 농축되어 있어 흡수된 옥타코사놀이 조직세포에 의해 흡수 및 대사될 수 있음을 시사하였다.

요약하면, octacosanol 완전히 혈액으로 흡수 될 수 있다 [4] 속으로 흡수 될 수 있 으며 다양 한 조직 세포와 octacosanoic 산성 [21]로 개종 했고, 지방산을 입력 할 수 있는 β-oxidation 대사 경로에 대한 추가 신진대사다 [18, 21다]연구에 따르면 옥타코사놀을 붉은털원숭이에 경구 투여한 후 스테아르산 (C18), 팔미트산 (C16), 미리스틱산 (C14)과 같은 중사슬 및 긴사슬 포화지방산의 혈중 수치가 유의적이고 지속적으로 증가했으며 올레산 (C18)과 같은 불포화지방산의 함량도 증가하였다 [21].이 octacosanol을 대사 작용 할 수 있 다는 것을 암시 β-oxidation 체인 지방산으로 짧고, 궁극적으로 CO2로 몸을 위한 에너지를 제공 한다.이는 옥타코사놀이 생리조절효과를 발휘하는 중요한 기전이 될 수 있다.

옥타코사놀의 생리적 조절 효과 3

3.1 혈중 지질 저하

The first biological function of octacosanol to be discovered was to lower blood lipids. In 1994 [22] and 1995 [6], it was found that supplementing animal food with octacosanol could lower blood lipids such as cholesterol, LDL and triglycerides. Subsequently, a number of human clinical trials also showed that octacosanol can lower blood cholesterol and LDL while raising HDL [7]. Compared to statin drugs, octacosanol has fewer side effects and is safer. It also has a lipid-lowering effect in people who are not already suffering from high blood lipids, so food supplementation with octacosanol can be used as a preventive measure. However, these clinical trials had small sample sizes and short durations, and larger, longer-term clinical trials are needed to truly confirm the lipid-lowering effect of octacosanol.

Early rat experiments showed that octacosanol may inhibit the activity of enzymes involved in triglyceride synthesis [6]. Octacosanol was shown to inhibit cholesterol synthesis by inhibiting the expression of the cholesterol synthesis rate-limiting enzyme 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A (3-Hydroxy-3-Methylglutary Coenzyme A, HMG-CoA) reductase, thereby reducing cholesterol levels [23]. In vitro cell test results show that octacosanol does not directly inhibit the activity of HMG-CoA reductase, but rather exerts a regulatory effect on HMG-CoA reductase by activating AMPK [24-25]. In addition, octacosanol can inhibit the oxidation of LDL, regulate the absorption and clearance of LDL, and thus regulate the level of LDL in the blood [26].

다만 일부 시험 결과에 따르면 옥타코사놀은 항산화 효과 [27] 가 없고, 오히려 담즙산 흡수를 억제하여 콜레스테롤 수치를 감소시킨다고 한다.일부 연구에 따르면 옥타코사놀은 혈중 지질을 크게 감소시키지 않으며 [28~30], 혈중 콜레스테롤 및 LDL 수치에는 영향을 미치지 않지만 콜레스테롤 대사산물의 배출을 줄이고 [4] 전신적인 콜레스테롤 저장량을 감소시킬 수 있다고 한다.현재 지질대사를 조절하는 옥타코사놀의 역할은 아직 논란이 많다.향후 연구의 시료 크기와 기간을 늘리는 것 외에도 옥타코사놀의 흡수와 옥타코사놀 투여량을 모니터링하는 데에도 주의를 기울여야 한다.

3. 2 항 응고 제

도코사놀 (50~200 mg/kg)을 고용량 복용하면 쥐의 혈소판 응집을 억제할 수 있으며, 항응고 효과가 있다 [31].도코사놀은 혈소판에 의해 분비되는 응고 인자인 트롬복산 A2 (TxA2)의 형성을 억제함으로써 항응고 효과를 낼 수 있다 [32-33].고지혈증 환자는 일반적으로 심혈관 및 뇌혈관 혈전증에 걸리기 쉽다.지질을 낮추면서 동시에 응고를 조절할 수 있는 약을 개발하는 것이 고지혈증 등 대사성 질환 치료의 목표였다.그러나 옥타코사놀의 항응고효과에 대한 연구는 거의 이루어지지 않고 있으며, 그 효과 및 기전에 대한 추가적인 연구와 확인이 필요하다.

3.3에너지 대사 조절

일부 연구에 따르면 옥타코사놀은 쥐의 고지방 음식으로 유도된 비만을 억제할 수 있는 것으로 나타났다.고지방 섭취시, 옥타코사놀을 보충하면 생쥐의 갈색지방에서 유리지방산 수용체 4 (Ffar4)의 발현을 증가시키고, 지방 조직에서 uncoupling protein 1 (Ucp1)-매개성 비떨림 열발생을 촉진하며, 체내 에너지 소비를 증가시켜 체지방을 감소시킬 수 있다 [5].현재, octacosanol β를 입력 할 수 있 다는 것을 알 려 져 있는 것은-oxidation 대사 경로를 몸에 에너지를 제공하고, 그렇게 함 으로써 에너지 섭취 증가하고 있다.그러나 octacosanol이 비만 억제 효과가 크다는 이상의 결과는 나타나지 않았다.에너지 대사를 조절하는 옥타코사놀의 역할은 아직 더 많은 연구가 필요하다.

3.4 항염증 효과

염증반응에서 옥타코사놀의 조절역할도 많은 연구가 이루어지고 있는 분야이다.카르다몸 잎은 옥타코사놀과 다른 지방족 화합물 등의 활성 성분을 함유하고 있으며, 인도의 전통적인 항염증 약초이다 [34].올리브 오일 잔류 [35]와 Polygonum multiflorum 잎 [36]에서 추출한 octacosanol을 비롯한 긴사슬 지방질 알코올은 Lipopolysaccharide (LPS)에 의해 자극된 대식세포의 염증인자인 inducible Nitric Oxide Synthetase (iNOS)의 발현을 억제할 수 있으며, 이는 다시 질소의 생성을 감소시켜 천연 지방질 알코올이 항염증 효과를 나타낼 수 있음을 암시한다.

식물의 잎에서 추출 한 Octacosanol Rubiaceae 백혈구의 수를 크게 줄 일 수 있는, 호중 구와 종양 괴 사 인자의 콘 텐 츠-α (TNF-α)에 의해 흉 수 막 염과 쥐의 구멍을 유도에 carrageenan, 더 좋은 효과를 보여주 항 염증의 Octacosanol [37].dextran Octacosanol 또한 대장 염도 효과적으로 해소 할 수 있의 유동 황산 염에서 나트륨 (DSS) 쥐, 크게 억제의 농도 증가 염증 성 같은 요인들을 TNF-α, interleukin-1 β (IL-1 β), 혔 (IL-6)과 iNOS에 결장 DSS에 의해 조직 유도 [38].테스트 결과를 더 한 다는 것을 보여 준 octacosanol 자 직접적으로의 표현를 조절하 할 수 있 TNF-α, IL-1 β, IL-6과 iNOS 대식 세포에서 원시 264.7 MAPK/NF를 조절 함 으로써-κ B/AP-1 신호 경로, 그렇게 함 으로써 항 염증 효과를 생산하고 있다.

3.5 운동기능을 강화시킨다

테트라코사놀은 운동 기능을 향상시킬 수 있다.일찍이 1960년대에 테트라코사놀의 경구 투여가 항피로 및 운동 능력 강화 효과를 가질 수 있다는 것이 동물 실험을 통해 밝혀졌다 [39-40].테트라코사놀을 보충하면 쥐가 지속적으로 뛸 수 있는 시간을 상당히 늘릴 수 있다 [40].무중력 상태에서 옥타코사놀이 인체의 운동기능에 미치는 영향에 관한 연구 결과 옥타코사놀을 보충하면 역정지 상태에서 쥐의 대퇴부 특성을 개선하고 흉선 질량을 증가시킬 수 있는 것으로 나타나 옥타코사놀이 우주비행사의 영양 보충제로 이용되어 신체의 손상 &을 개선할 수 있음을 시사하였다#39;s motor function caused by weightlessness [41]. Studies have found that supplementing with a mixture of octacosanol, branched-chain amino acids, restricted amino acids, carnitine and vitamins can accelerate the recovery of the heart rate of drug-detecting dogs (German shepherds) after exercise and reduce muscle damage caused by exercise [42].

옥타코사놀은 운동 시간을 크게 늘릴 수 있다.신체적 탈진 상태에서 운동 후 보충하였을 때 옥타코사놀 투여군 쥐의 혈당 및 근육 내 글리코겐 함량은 대조군과 유의한 차이가 없었으며 [43], 옥타코사놀 보충이 근육 글리코겐 사용을 보존함으로써 운동능력을 향상시킬 수 있음을 시사한다.동시에 혈중 creatine phosphokinase와 muscle citrate synthase 활성이 대조군에 비해 높게 나타나 octacosanol이 근육의 산화적 인산화 능력을 향상시킨다는 것을 알 수 있었다.동위원소 추적 실험 결과 운동한 쥐의 근육 조직 내 옥타코사놀 축적이 운동하지 않은 쥐보다 높은 것으로 나타났다 [44].근육 운동에 대한 에너지의 주요 원천이 지방산의 공급 β-oxidation [45].지방산을 입력 Octacosanol 수 있 β-oxidation 대사 경로 [21] 에너지를 생산,다고 제안하는 것을 향상시 킬 수 있 Octacosanol 운동 용량을 증가시 킴 으로써 근육 에너지 공급이다.또한, 운동선수에서의 단기 실험 결과는 옥타코사놀을 보충하면 고강도 운동 후 혈중 superoxide dismutase (SOD)와 glutathione peroxidase (GPx)의 활성을 증가시키는 한편, malondialdehyde (MDA) 수치를 감소시킬 수 있음을 보여주는데, 이는 옥타코사놀이 고강도 운동으로 인한 산화적 스트레스를 완화시킨다는 것을 시사한다 [46].

3. 6 항 산화

The antioxidant effect of octacosanol has been found in liver tissue in addition to muscle tissue. In a rat model of acute carbon tetrachloride-induced liver injury, octacosanol supplementation can alleviate the increase in blood transaminase activity and the increase in myeloperoxidase, xanthine oxidase activity, lipid peroxidation (LPO) levels, as well as the reduced activity of SOD and catabolic enzymes and the decreased glutathione content in the liver [47]. Octacosanol can even reduce liver LPO levels and increase glutathione content in normal rats that have not been treated with carbon tetrachloride [47]. In addition, in a mouse model, octacosanol can relieve the stress caused by oxidative stress, thereby improving the harmful effects of stress on sleep [48].

3.7 octacosanol이 신경계 및 신경퇴행성 질환에 미치는 영향

옥타코사놀을 7일 동안 경구 투여하면 인간 뇌의 반응 시간을 단축시킬 수 있다는 연구 결과가 있으며 [49], 옥타코사놀이 신경학적 기능에 이로운 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.파킨슨 &의 생쥐 모형에서#39;s 병은 6-hydroxydopamine (6-OHDA)에 의해 유도된 생쥐에게 옥타코사놀을 14일간 보충한 후 행동손상이 개선되었다.옥타코사놀 처리는 흑질과 선조체 (striatum)에서 티로신 하이드록실라제 양성 (t-양성) 뉴런의 감소를 억제하고, 선조체 (striatum)에서 세포사멸을 감소시킬 수 있다 [50].옥타코사놀은 pro-nerve growth factor (pro-NGF)와 nerve growth factor (NGF) 경로를 조절하여 이러한 효과를 낼 수 있다.옥타코사놀은 또한 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6 Tetrahydropyridine, MPTP) 유도 마우스 파킨슨 &에 대한 완화 효과가 있다#39;s 모델 또한 경감 효과가 있으며, p38 Mitogen-Activated Protein Kinase (p38 MAPK)와 c-Jun N-terminal Kinase (JNK) 신호 경로를 조절함으로써 이루어진다 [51].

동물성 생산에 옥타코사놀 4

축산 생산에서 옥타코사놀로 보충하면 브로일러의 생산 성능을 향상시킬 수 있다.24 mg/kg의 옥타코사놀을 사료에 첨가할 경우 브로일러의 일일 성장율을 크게 증가시킬 수 있으며, 닭가슴살 육계 생산량 등의 생산지표도 크게 개선되어 옥타코사놀은 가축의 생산효율 향상을 위한 안전한 첨가제로 사용될 수 있을 것으로 사료된다 [52].옥타코사놀은 또한 닭의 달걀 생산량과 계란 품질을 높일 수 있다 [53].옥타코사놀은 산란 암탉시 난포 자극 호르몬 (FSH)과 에스트라디올의 혈청 수치를 증가시킬 수 있으며, 난포 내 난포 자극 호르몬 수용체 (FSHR), 황체 형성 호르몬 수용체 (LH) 및 프로락틴 수용체 (PRL)의 mRNA 발현도 증가시킬 수 있다.그리고 난소 조직의 무게도 유의하게 증가하였는데, 옥타코사놀은 닭의 생식능을 향상시켜 달걀 생성과 같은 생산능에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다 [54].새끼돼지에 대한 연구에 따르면 옥타코사놀은 트리요오도티로닌 (T3), 성장 호르몬 (GH), 글루카곤 (GU), 아드레날린 (AD) [55]의 혈청 수치를 조절할 수 있는 것으로 나타났다.그러나 쥐와 토끼에 대한 연구에 따르면 옥타코사놀을 함유한 긴사슬 지방알코올 혼합물은 부모와 자식에게 독성이 없으며, [56-57] 자식의 수와 같은 생식 지표에도 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.따라서 옥타코사놀은 축산업에서의 응용 가능성이 높을지 모르지만, 구체적인 역할 및 메커니즘은 아직 광범위한 연구가 필요하다.

요약 및 전망 5

요약하면,octacosanol is a natural nutrient with multiple effective physiological regulatory effects and high safety, and has potential application value in animal husbandry. However, there have been few purification experiments on octacosanol at home and abroad. In the experiments studying its physiological functions, octacosanol is mostly a natural extract and its composition is generally a mixture. Therefore, in future research and applications, the source of octacosanol needs to be considered, more in-depth exploration of its physiological functions and molecular mechanisms, and exploration of the potential characteristics and functions of octacosanol, so as to promote industrial-scale production. It is also possible to further precisely study the nutritional strategies of mixing octacosanol with other long-chain fatty alcohols, providing theoretical guidance for the prevention and treatment of human diseases and the safe and efficient production of animals.

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