Review

Flavonoids over women’s health: a literature review

Jin-A Kim1, Eun Hee Kim*,2http://orcid.org/0000-0002-1971-165X
Author Information & Copyright
1Dept. of Physical Therapy, International University of Korea, Jinju 52833, Korea
2Dept. of Nursing Science, International University of Korea, Jinju 52833, Korea
*Corresponding author: Eun Hee Kim Tel: +82-55-751-7911, Fax: +82-55-751-7919, E-mail: iuknurse@nate.com

© Research Institute of Veterinary Medicine, Chungbuk National University. All rights reserved.

Received: May 1, 2018; Revised: Jun 18, 2018; Accepted: Jun 20, 2018

Abstract

Based on documentary research, this study intends to provide information relevant to the effect of flavonoids over women’s health. In general, flavonoids act on cell regulation to cancer proliferation and possess antioxidant, anti-inflammation and anti-metastatic effects. This study focuses on the therapeutic effect of flavonoids in women. Using recent researches published from 2000 to 2017 relevant to women’s health and flavonoids, data acquired from searches such as RISS and Google were analyzed, compared and arranged. Flavonoids are classified with various phenolic compounds, and it activates upon various conditions in women’s body. According to several outcomes that involve the relation of flavonoids in women’s health; it brings out significant implications in bone density, muscle, nerve, breast cancer, uterus cervical cancer and obesity. Hoping this literature review supports women patients and helps in the wellness of women, we sincerely look forward to disseminate this instructive and proper information to exploit flavonoids for enhancing health promotion.

Keywords: Flavonoids; women’s health; literature review; women’s body; therapeutical effect

Introduction

건 강 을 정 의 하 는 것 은 쉬 운 일 이 아 니 다 . 더 구 나 여성에서의 경우는 더 그러하다. 건강에 관한 위험한 행위는 건강과 관련된 혼란스러운 정보나열로 검증되지 않은 요법과 제대로 이해되지 못하고 사용되는 독성 물질 및 기능식품 등의 과신, 그리고 잘못된 정보들로 현혹하는 다양한 건강 정보의 홍수 속에 무방비상태로 노출되어 있다.

많은 여성들은 자신의 현재 건강상태를 보다 향상시키고 증진시키기를 원한다. 하지만, 보건·의료인들은 처방이 필요한 치료제 이외 에 는 환자들이 무엇을 복용하든 무관심한 경향이 있다. 따라서 다양한 여성관련 질환과 플라보노이드와의 관련성에 대해서도 충분한 지식을 갖출 수 있도록 근거기반의 조언을 해줄 필요가 있다.

따라서 본 연구는 플라보노이드(flavonoids)와 여성 건강과의 관련성에 관련한 문 헌 고찰들을 통 해 이를 바탕으로 여 성 환 자 뿐 아 니 라 , 건 강 한 여성들에게도 플 라 보 노 이 드 가 유 익 하 고 적 절 한 정 보 로 제 공 되 어 건강증 진 에 보 다 많은 도움 을 주고자하는 목적에서 수행되었다.

2 0 1 7 년 도 최 근 연 구 논문에서부터 2 0 0 0 년 도 까 지 거슬러 플라보노이드와 여성 건강과의 관련성에 관한 발표 논문들을 RISS, Google 등의 문헌검색 프로그램을 통 해 수 집 하 여 자 료 들 을 비 교 , 분 석 , 정 리 하 였 으 며 , 특히 플라보노 이 드 와 여 성 건강과의 관련성 에 관한 연구결과들이 많지 않기에 주로 최근의 연구물들을 위주로 플라보노이드와 여성 건강과 관련한 암, 뼈 건강, 근육, 비만, 혈관 건강, 피부 노화 등과의 관련성을 고찰하는데 중점을 두었다.

Subject

플라보노이드는 페놀 화합물에 속하면서 C6-C3-C6의 기 본 구조를 가지는 화합물의 총칭이다[1]. 천연 식물 및 각종 과일, 채소류에 존재하는 플라보노이드류는 크게 플라보놀 (flavonol), 플라본(flavone), 플라바논(flavanone), 플라 바놀(flavanol), 안토시아니딘(anthocyanidin), 이소플라본 (isoflavone) 등으로 분류된다[2]. 천연물을 통한 플라보노 이드의 함량 차이는 잎의 종류, 재배 조건, 수확 시기, 추출 조건, 표준물질 종류 등에 따라 다르게 나타난다[3]. 플라보 노이드는 이처럼 여러 가지 조건에 의해 체내에서 그 활성이 달라질 수 있다.

플라보노이드와 여성 관련 암과의 관련성

세 포 의 성 장 과 세 포 주 기 는 밀 접 한 관 련 이 있 으 며 세포성장, 세포주기, 세포가 스스로 사멸하는 과정인 세포 사멸사(apoptosis)가 몇몇 세포의 사멸과정에서 일어나지 않 으 면 암 이 유 발 된 다 [ 4 ] . 이 렇 게 발 생 된 암세포는 세포주기 지연과 세포 사멸사를 통해 암을 억제할 수 있게 되는 것이다.

플라보노이드는 여성의 유방암, 자궁경부암, 위암, 대장암, 폐암 및 간암의 경우, 암세포 성장 억제를 보였다. 이는 DNA 핵산과 hydroxyl radical이 결합하여 DNA를 손상시켜 암을 유발하게 되는데, 이때 플라보노이드가 hydroxyl radical 제거능이 뛰어나 암세포 성장 억제에 효과적으로 작용함을 보고하였다[5]. 플라보노이드 함량이 높은 매화 잎의 항암 활성에 있어 아세톤, 에틸아세테이트, 클로르포름, 헥산, 에탄올 추출물들의 폐암세포(A549 cell) 억제 능력은 56.38-81.05%, 자궁경부암 세포(HeLa cell) 억제 능력은 56.37-79.47%, 뇌종양 세포(U87 cell) 억제능력은 73.25-74.60% 등의 높은 억제 능력을 보였다[6]. 이와 같이 플라보노이드 추출 방법에 따라 암의 억제 능력이 다름을 알 수 있다.

플라보노이드와 여성의 유방암

출 산 률 감 소 와 모 유 수 유 감 소 로 유 방 암 의 발 생 이 증가하고 있다. 유방암 세포(MCF-7)와 호르몬 비의존성 유방암(MDA-MB-231) 세포에서 플라보노이드는 yama, apopain 등으로 불리는 유전자인 세포질 내의 caspase- 3 를 활성화시켜, p o l y ( A D P - r i b o s e ) p o l y m e r a s e ( P A R P ) 의 발현이 활성화되어 D N A 분절화 현상과 핵의 응축을 유도하며 세포 자멸사 형태의 세포 사멸을 유 도 한 다 [ 7 , 8 , 9 ] . 또한 플라보노이드는 유방암세포의 세포 자멸사를 유도하여 암을 억제하기도 한 다 [ 1 0 ] . 플라보노이드는 유방암 세포의 세포수를 플라보노이드 농도에 따라 의존적으로 감소시키며, G1 arrest를 유도하여 유방암세포를 억제시킨다[11]. 반면 플라보노이드의 한 종류인 이소플라본은 cyclin B1, cyclin A, phosphorylated wee1 단백질 발현 감소로 인하여 세포주기가 G2/M기에서 정체되어 암세포를 억제하였다고도 보고하였다[12]. 따라서 플라보노이드가 유방암 세포의 세포 주기 변화를 유도한다는 것을 알 수 있다.

플라보노이드와 여성의 자궁경부암

여성의 자궁경부암은 주요 원인으로 알려진 인유두종 바이러스(human papilloma virus, HIV)에 의해 발생한다. D N A 복 구 를 돕 는 P A R P 는 세 포 자 멸 사 과 정 에 서 불활성화 되어 세포 자멸사를 유도하는데, 플라보노이드는 자궁경부암의 cleaved PARP를 증가시켜 세포 자멸사를 유도한다[13]. 또한 플라보노이드가 c a s p a s e - 9 및 caspase-3,-7을 활성화 시켜 세포 자멸사를 유도하고, 미토콘드리아 막 전위 변화를 일으켜 세포 자멸사 유도 기전인 미토콘드리아 pathway에 영향을 미친다[14]. 이처럼 플라보노이드는 세포 자멸사 의 유도 에 의해 자궁경부암의 감소에 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.

플라보노이드와 여성의 폐암

미세먼지가 폐 세포의 염증반응을 유발하기에 미세먼지에 지속적으로 노출되면 천식, 기관지염, 만성 폐쇄성 폐질환, 폐암 등의 질환이 유발된다. 플라보노이드는 폐암 세포에서 미 토 콘 드 리 아 의 막 전 위 를 낮 춰 c a s p a s e - 9 , - 3 의 발현을 증가시킴으로써 세포 사멸사를 유도한다[15]. 플라보노이드는 이처럼 세포 자멸사의 유도로 폐암에 영향을 미쳐 폐암의 진행을 낮출 수도 있다.

플라보노이드와 여성의 대장암

암 은 무 제 한 적 증 식 , 자 기 재 생 력 을 반 영 하 는 콜로니(colony) 형성 정도, 암 조직에서 벗어나 주변 조직으로 침윤한 후 새로운 종양을 형성하기 위해 이동성이 증가되는 전이 능력, 암세포가 전이 후 침윤하기 위해 세포에 유착하는 능력 등의 특성을 지닌다. 또한 암세포는 침윤 시 정상세포에 비하여 세포와 세포 간의 유착력이 감소하여 상호 결합력은 떨어지지만 세포와 세포외 기질 물질 간의 유착은 오히려 증가한다[16].

플라보노이드는 대장암 세포(HCT116 cell)에서 콜로니 형성 정도에 매우 큰 억제 활성을 보였으며, 유의미한 이동 억제 활성을 나타내었다. 세포외 기질(extracellular matrix)에 존재하는 fibronectin은 세포 유착 물질로서 작용한다. 그런데 플라보노이드는 암세포에 fibronectin이 부착되는 것을 억제시킨다[17]. 따라서 플라보노이드는 콜로니 형성 감소, 전이능력 감소, 세포 유착 억제 등의 과정을 통해 대장암의 감소를 유도한다는 결과를 알 수 있다.

플라보노이드와 신경세포의 건강

뇌 에 존 재 하 는 주 된 콜 린 가 수 분 해 효 소 로 서 , 콜린 동 작 성 시 냅 스 에 서 의 신 경 전 달 을 완 료 하 는 역 할 을 하 는 A C h E [ 1 8 ] 와 콜 린 기 반 에 스 테 르 ( C h o l i n e - b a s e d e s t e r s ) 를 분해하는 효소인 B C h E 의 활성이 촉진되면 알츠하이머형 치매(Alzheimer’s disease)가 촉 진 되 며 , 한 편 알 츠 하 이 머 형 치 매 환 자 의 콜 린 성 신경전달 결손을 막기 위해서는 AChE 억제제가 필요한 것으로 보고하였다[19]. 그런데 플라보노이드는 이처럼 AChE와 BChE의 활성을 저해한다[20]. 플라보노이드의 산화방지 기능에 많이 관여하는 에틸아세테이트 분획물이 PC-12 신경세포의 보호 능력을 보였는데[21], 이는 플라보노이드가 산화방지제로서의 역할을 하 며 또한 신경세포 보호 기능을 하는 것으로 밝혀졌다.

플라보노이드와 여성의 뼈 건강

여성의 연령증가에 따라 퇴행성 골관절염의 유병율이 점차 높아지고 관절장애를 유발하고 있다. 뼈를 파괴하고 흡수하는 역할을 하는 파골세포와 뼈 기질을 합성하고 채우는 역할을 하는 조골세포 사이의 균형은 에스트로겐 결핍에 의해 쉽게 파괴되며 따라서 여성들의 경우 보다 쉽게 골절이 유발되며[22], 특히 폐경이 진행되고 있는 여성은 에스트로겐 결핍에 따라 10년 사이에 약 20%의 뼈 무기질이 감소하여 뼈 흡수와 뼈 형성의 불균형으로 골 다 공 증 또 한 많 이 발 생 된 다 [ 2 3 ] . 플라보노이드의 quercetine은 NF-kB와 AP-1을 조절하며, RANKL에 의 해 유 도 되 는 c - F o s 와 N F A T c 1 의 발 현 억 제 를 통 해 파골세포의 분화를 억제하며 따라서 뼈 손실을 억제한다[24]. 플라보노이드는 뼈 조직에 존재하는 염기성 인산분해 효소(alkaline phosphatase; ALP)의 발현을 증가시켜 조골세포의 분화에 영향을 주어 뼈 성장이 활발히 일어나도록 돕고 있다[25]. 그리고 플라보노이드의 항산화 작용은 H2O2로 유도된 산화적 스트레스 상황 하에서 손상된 조골세포의 증식 및 분화를 촉진하고 손상을 억제하여 산화적 스트레스 상황의 조골세포를 보호하는 역할을 한다[26]. 따라서 플라보노이드는 골밀도, 뼈 무기질 함량 및 강도에 영향을 미치게 되며 뼈 대사의 이상을 억제한다는 것을 알 수 있다.

플라보노이드와 여성의 근육

여 성 호 르 몬 감 소 가 시 작 되 는 폐 경 여 성 은 몸속의 염 증 성 사 이 토 카 인 이 증 가 하 면 근 육 의 이 화 작 용 을 촉 진 하 여 근 감 소 증 을 유 발 시 키 며 , 근 육 감 소 이 후 체지방 량 이 증 가 하 여 근감소성 비만 이 되는 신체적 변화가 나타난다[27], 또한 여성의 경우, 노화가 진행됨에 따라 근육량과 골밀도가 감소하고 근육 내 지방과 복강 내 지 방 등 지방량이 증가하게 된 다 . 이 렇 게 비만을 동반한 근 감소성 비만(sarcopenic-obesity)인 경우, 만성질환의 주요 위험인자인 대사증후군에 노출될 위험이 높아진다[28]. 근육에 플라보노이드를 처리함에 따라 근육 성장을 억제시키는 myostatin이 감소한다[29]. 플라보노이드 섭취를 통해서는 근육의 양과 근섬유의 크기가 유지되기도 한다[30]. 따라서 플라보노이드는 근 감소증의 근육 성장 인자를 조절하는 것으로 보이며, 근 위축 감소 또한 유도한다는 것을 알 수 있다.

플라보노이드와 여성의 비만

비 만 은 신 체 활 동 량 부 족 , 부 적 절 한 생 활 습 관 및 식 습 관 , 호 르 몬 관 련 대 사 이 상 등 복 합 적 요인으로 인해 발생될 수 있다. 유리지방산(free f a t t y a c i d s , FFA) 농도가 증가할수록 조직의 산화능력을 초과하여 지질대사체가 축적된다[31]. 지방세포 분화의 중요한 기능을 담당하고 있는 p e r o x i s o m e p r o l i f e r a t o r - activated receptor (PPARγ)는 지방산 대사와 지질 생합성에 주로 관여하는 전사인자인 sterol regulatory e l e m e n t - b i n d i n g p r o t e i n s - 1 c ( S R E B P - 1 c ) 에 의해 조절되고, 지방세포의 분화 초기 단계부터 발현이 유도되어 분화를 촉진시키며 근육 내 지방산 산화 증가를 유도해 골격근 에 서 포 도 당 이용을 감소시키 고 간의 포 도 당 발 생 을 증가시킨다고 알 려 져 있 다 . 과도하게 생 성 된 활 성 산 소 가 섬 유 아 세 포 ( f i b r o b l a s t ) 에 서 전구지방세포(preadipocyte)로, 그리고 전구지방세포에서 지방세포(adipocyte)로 분화되는 과정을 촉진시키거나 지방세포 주변의 대식세포(macrophage)를 자극하여 추 가 적 인 활 성 산 소 를 생 성 시 켜 과 도 한 비 만 을 야기한다[32]. 플라보노이드는 지방세포의 전사인자인 PPARγ의 단백질 발현 및 mRNA발현을 억제함으로써 지 방 세 포 로 의 분 화 를 억 제 한 다 [ 3 3 ] . 또 한 마 우 스 모델의 지방세포에서 플라보노이드를 통해 β-산화와 지질분해(lipolysis)를 촉진함으로써 비만억제의 효과를 보인다[34].

플라보노이드와 여성의 혈관 건강

죽상경화 과정에서 혈관내피 조 직 부위에 단핵구의 유착(adhesion)이 활성화된다. 하지만 플라보노이드에 의 해 T N F - α 활 성 화 로 단 핵 구 의 유 착 을 억제하여 죽상경화과정의 초기단계를 억제한다. 또한 죽상경화성 플 러 그 생 성 ( 단 핵 구 결 집 ) 에 관 여 하 는 C A M s 는 플라보노이드에 의해 혈관내피세포의 CAMs 발현을 억제시킨다[35].

플라보노이드와 활성산소

활성산소(reactive oxygen species, ROS)는 불안정한 상태에 있는 산소로서 산소의 불완전 환원으로 발생되며, 체내에서 산화작용을 일으켜 DNA 변성 및 세포막과 모든 세포 구조를 손상시켜 노화나 암, 심혈관계 질환, 퇴행성 질환 등의 만성질환을 촉진시키는 원인이 된 다 [ 3 6 ] . 그러나 플라보노이드는 높은 항산화 효과를 가진다. 또한 과도한 ROS와 산화 스트레스는 근육에 피로를 증가시켜 운동능력 또한 저하시킨다[37]. 플라보노이드는 운동으로 인한 산화적 스트레스를 방어함으로써 운동능력 향상에 효과적이다[38].

플라보노이드와 여성의 피부 노화

피부 조직에서 멜라닌의 과다 분비로 기 미 , 주근깨, 홍 반 , 노 화 촉 진 , 피 부 암 등 을 일 으 키 게 된 다 [ 3 9 ] . 티로시네이스(tyrosinase)는 멜라닌 생성 첫 단계를 일 으 키 는 효 소 로 , 흑 갈 색 의 공 중 합 체 인 멜 라 닌 이 생 성 되 는 데 플 라 보 노 이 드 는 티로시네 이 스 의 활성을 억제하여 티 로 신 ( t y r o s i n e ) 의 산화 과정을 방해하여 색소 형성과 침착을 개선한다[40, 41]. 플라보노이드는 티로시네이스 활성을 억제하여 멜라닌 합성을 저해하여 미백제로서의 역할 또한 하게 된다[40, 42]. 플라보노이드 종류 중 flavonol의 quercetin은 양파 껍질에 함량이 높으며, 안면 마스크 팩을 제조하여 피부의 주름 개선을 연구한 결과, 눈가 피부의 거칠기가 감소하여 잔주름 개선 효능이 높게 나타나 주름 개선에 효과가 있다는 것을 확인하였다[44].

만성 피부 염증 반응과 홍반을 동반하는 아토피 피부는 이러한 염증을 완화하기 위해 염증 유발 부위에 멜라닌의 침착을 증가시키게 된다. 그런데 플라보노이드는 멜라닌 함량과 피부 홍반도 감소시킨다[45, 46]. 심한 가려움증을 동반하는 아토피 피부는 피부를 긁고 난 후 피부장벽 붕 괴 를 통 한 2 차 감 염 을 유 발 하 여 염 증 반 응 이 더욱 악화되는데, 플라보노이드를 적용함에 따라 긁는 횟수가 감소되었고 가려움증 및 피부 염증을 억제하는 효과를 보고하였다[47]. 또한 아토피 피부염으로 경피 수분손실이 발생되어 가려움증이 유발되었는데 플라보노이드를 적용해 피부의 수분 함량이 증가하였다고 하였다[43]. 따라서 플라보노이드는 피부의 수분함량을 증가시켜 가려움증을 억제하는데 효과적인 것으로 사료된다.

Conclusion

플라보노이드는 페놀 화합물에 속하면서 C6-C3-C6의 기본 구조를 가지는 화합물의 총칭으로[1], 천연물별 플라보노이드의 함 량 차 이 는 잎 의 종 류 , 재 배 조 건 , 수확 시기, 추출 조건, 표준물질 종류 등에 따라 다르게 나 타 나 며 [ 3 ] 또 한 건 강 상 의 여 러 가 지 조 건 에 의해 체내에서 그 활성 또한 달라질 수 있기에 본 연구에서는 여성 건강과 관련한 암, 근육, 신경, 뼈, 비만, 활성산소, 피부 노화와 플라보노이드와의 관련성을 살펴보았다. 우리 주변에서 쉽게 접할 수 있는 다양한 식물, 과일 속에 있는 플라보노이드는 항산화, 항암, 근육 감소 방지, 혈관 내 죽상경화성 플러그 감소, 뼈 소실 억제, 비만 감소, 노화 방지 등에 효과를 가지는 것으로 보고됨을 알 수 있었다.

다 양 한 분 야 에 서 플 라 보 노 이 드 를 이 용 한 연 구 가 진행되고 있지만 여성의 건강과 관련한 플라보노이드의 효과에 관한 연구는 미비한 실정이었기에 본 연구를 통해 플라보노이드가 여성 건강과의 연관성을 살펴보았다. 이번 플라보노이드와 여성 건강과의 관계 등과 관련한 고찰이 여성의 건강에 유익한, 유용하게 활용될 수 있는 기초자료로서의 역할을 할 것이라 사료된다.

Acknowledgements

본 연구는 2018년도 한국국제대학교 교내연구비 지원을 받아 수행된 연구입니다.

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