[전문의에게 묻다] 유타대 모란 아이센터 폴 번스타인(Paul S. Bernstein) 박사
루테인·지아잔틴은 식지 않는 인기를 자랑하는 눈 건강 영양제다. 실제로 '2022 건강기능식품 시장현황 및 소비자실태조사'에서 루테인지아잔틴복합추출물은 우리나라 40~50대가 가장 많이 복용한 건강기능식품으로 꼽혔다. 인기의 기반에는 귄위 높은 기관에서 진행한 대규모 AREDS2 연구가 있다. 이 연구에서 루테인·지아잔틴이 노인성 황반변성 예방에 매우 효과적인 것으로 드러났기 때문. 정말 효과가 있는지, 언제부터 얼마나 먹어야 효과가 있는지, 실제로 AREDS2 연구 수석 연구원으로 참여한 유타대 모란 아이센터 폴 번스타인 박사(안과 전문의)를 만나 들어봤다.
-눈 건강 영양소에 관심을 두게 된 계기는 무엇인가?
진료 현장에서 많은 노인성 황반변성 환자를 만났다. 그땐 제대로 치료할 수 있는 방법이 없어 실명까지 악화하는 환자를 보고 있어야만 했다. 그래서 연구를 통해 영양소와 눈 건강 사이 관계를 정립하고자 했다. 마침 당시 플로리다 국제대 리차드 본(Richard Bone) 교수와 존 랜드럼(Landrum) 교수가 망막의 중앙에 있는 황반(노란 반점)이 시력에 큰 영향을 준다는 걸 발견했고, 이 부위에 축적되는 황색 물질이 루테인과 지아잔틴이라는 게 밝혀졌다. 그 시기 멘토였던 조아나 세돈(Joana Seddon) 지도 교수도 루테인과 지아잔틴을 하루 평균 섭취량인 1~2mg보다 더 많이 섭취하면 노인성 황반변성 발병 위험도가 줄어든다는 연구를 발표해, 자연스럽게 루테인과 지아잔틴이 눈 건강에 미치는 영향의 중요성에 관해 관심을 갖게 됐다. 이후 약 30년 동안 루테인과 지아잔틴에 대해 연구하고 있다.
-루테인·지아잔틴이 어떻게 눈 질환을 예방하는 데 도움을 주는가?
루테인과 지아잔틴은 녹색 잎채소, 오렌지 같은 황색 과일 등에 함유돼 있어 평소 식단으로도 쉽게 섭취할 수 있는 영양소다. 태어나는 순간부터 지속해서 황반에 축적된다. 실제로 연구해 본 결과, 루테인과 지아잔틴이 다른 곳보다 황반에 약 1만 배 높은 농도로 축적돼 있다는 것을 확인했다. 이렇게 축적된 색소는 진한 노란색을 띠는데, 일상에서 안구에 노출된 블루라이트를 흡수하는 역할을 한다. 블루라이트는 에너지가 매우 커, 장기간 노출되면 황반에 큰 손상을 입힐 수 있다. 블루라이트 외 에너지가 높은 다른 빛도 눈 후면을 자극하면 활성 산소와 자유 라디칼 등이 형성되며 눈에 손상을 입히게 되는데, 이때 루테인과 지아잔틴의 강력한 항산화 특성이 눈을 보호해 줄 수 있다. 실제로 고순도 루테인·지아잔틴 보충제를 섭취한 집단과 위약을 섭취한 대조군의 황반 속 루테인·지아잔틴 농도(MPOD)를 확인한 결과 실제로 보충제를 먹은 그룹의 수치가 높았고, 노인성 황반변성 발병 위험도 낮은 것으로 드러난 연구 결과가 있다. MPOD 수치가 높을수록 황반변성 발병 위험이 낮아진다는 증거는 계속해서 보고되고 있다.
-눈 건강 영양소에 관심을 두게 된 계기는 무엇인가?
진료 현장에서 많은 노인성 황반변성 환자를 만났다. 그땐 제대로 치료할 수 있는 방법이 없어 실명까지 악화하는 환자를 보고 있어야만 했다. 그래서 연구를 통해 영양소와 눈 건강 사이 관계를 정립하고자 했다. 마침 당시 플로리다 국제대 리차드 본(Richard Bone) 교수와 존 랜드럼(Landrum) 교수가 망막의 중앙에 있는 황반(노란 반점)이 시력에 큰 영향을 준다는 걸 발견했고, 이 부위에 축적되는 황색 물질이 루테인과 지아잔틴이라는 게 밝혀졌다. 그 시기 멘토였던 조아나 세돈(Joana Seddon) 지도 교수도 루테인과 지아잔틴을 하루 평균 섭취량인 1~2mg보다 더 많이 섭취하면 노인성 황반변성 발병 위험도가 줄어든다는 연구를 발표해, 자연스럽게 루테인과 지아잔틴이 눈 건강에 미치는 영향의 중요성에 관해 관심을 갖게 됐다. 이후 약 30년 동안 루테인과 지아잔틴에 대해 연구하고 있다.
-루테인·지아잔틴이 어떻게 눈 질환을 예방하는 데 도움을 주는가?
루테인과 지아잔틴은 녹색 잎채소, 오렌지 같은 황색 과일 등에 함유돼 있어 평소 식단으로도 쉽게 섭취할 수 있는 영양소다. 태어나는 순간부터 지속해서 황반에 축적된다. 실제로 연구해 본 결과, 루테인과 지아잔틴이 다른 곳보다 황반에 약 1만 배 높은 농도로 축적돼 있다는 것을 확인했다. 이렇게 축적된 색소는 진한 노란색을 띠는데, 일상에서 안구에 노출된 블루라이트를 흡수하는 역할을 한다. 블루라이트는 에너지가 매우 커, 장기간 노출되면 황반에 큰 손상을 입힐 수 있다. 블루라이트 외 에너지가 높은 다른 빛도 눈 후면을 자극하면 활성 산소와 자유 라디칼 등이 형성되며 눈에 손상을 입히게 되는데, 이때 루테인과 지아잔틴의 강력한 항산화 특성이 눈을 보호해 줄 수 있다. 실제로 고순도 루테인·지아잔틴 보충제를 섭취한 집단과 위약을 섭취한 대조군의 황반 속 루테인·지아잔틴 농도(MPOD)를 확인한 결과 실제로 보충제를 먹은 그룹의 수치가 높았고, 노인성 황반변성 발병 위험도 낮은 것으로 드러난 연구 결과가 있다. MPOD 수치가 높을수록 황반변성 발병 위험이 낮아진다는 증거는 계속해서 보고되고 있다.
AREDS1은 영양소가 눈에 어떤 영향을 미치는지 확인한 첫 연구다. 이땐 루테인과 지아잔틴에 대한 정보가 많이 없어 아연, 비타민C·E 등 여러 영양소와 함께 베타카로틴이 포함된 물질로 연구가 진행됐다. 베타카로틴은 비타민A로 전환되는 영양소다. 그러나 흡연자가 베타카로틴을 섭취하자 폐암 발병률이 확연히 증가한다는 문제점이 확인됐다. 안정상의 문제가 제기돼, 후속 연구인 AREDS2가 진행됐다. 나는 연구 진행을 결정하는 위원회의 일원이었다. AREDS2는 베타카로틴 대체재로 루테인과 지아잔틴을 활용했다. 미국국립안연구소(NEI) 지원으로 5년에 걸쳐 4203명의 실험자를 추적했다. 그 결과, 루테인과 지아잔틴은 베타카로틴을 충분히 대체해 안전성은 물론 효능도 더 높혔다는 연구 결과가 나왔다. AREDS2는 새로운 눈 건강 영양소 기준이 됐고, 특히 중증 황반변성 발병 위험이 높은 사람에게 각광받았다.
-루테인·지아잔틴이 황반에 흡수될 때 영향을 주는 단백질을 연구했다고 들었다. 어떤 연구인가?
루테인·지아잔틴의 결합 단백질은 우리 연구실에서 가장 흥미롭게 진행하고 있는 프로젝트다. 먼저 안구은행에서 기증받은 여러 안구를 활용해 루테인·지아잔틴이 들어있는 노란 색소를 추출한 후 결합을 돕는 단백질을 얻어낼 때까지 화학적인 정제 과정을 거쳤다. 그렇게 처음 발견한 단백질은 GSTP 1으로, 지아잔틴 결합 단백질이다. 실제로 우리 망막 중 가장 지아잔틴 수치가 높은 황반에 GSTP 1도 가장 많이 포진돼 있었다. 루테인은 단백질을 찾을 수 있을 만큼 정제하기 어려워 다른 동물을 통해 루테인이 축적되는 방법을 찾았다. 누에 번데기는 하얀색인데, 루테인이 많이 축적된 몇 누에에게서는 노란색 번데기가 발견된다. 일본의 관련 연구를 통해 누에번데기에 루테인을 결합시키는 단백질이 CBP라는 것을 알아냈고, 이와 비슷한 단백질을 눈의 망막에서 찾아냈다. 그게 바로 star D3다. 마지막으로, 루테인을 메조지아잔틴으로 전환시키는 단백질인 rpe65를 수년간의 연구를 통해 발견했다.
-루테인·지아잔틴 결합 단백질을 앞으로 어떻게 응용해 나갈 예정인가?
결합 단백질 수치가 사람마다 다르게 측정되는 이유를 알아내기 위한 연구를 계속 진행할 것이다. 외과적인 방법으로 측정할 방법이 없고, 기증받은 안구가 더 많이 필요해 상당히 어려운 연구가 될 것으로 본다. 또 루테인과 지아잔틴을 더 많이 섭취했을 때 신체 내에서 결합 단백질이 더 많이 생성되는지도 알아볼 예정이다.
-루테인·지아잔틴 섭취로 눈 건강 효과를 보려면 얼마나 먹어야 하는가?
일반적으로 미국에서는 하루 식단으로 루테인 1~2mg, 지아잔틴은 0.2mg 정도를 섭취한다. AREDS2 연구에서도 대조군은 이 정도만 섭취하고, 실험군은 5배를 섭취하도록 했다. 5배를 정하기 전, 복용량에 따른 효능 차이를 확인하기 위해 3배, 5배, 10배 등 다양한 비율을 적용한 파일럿 연구를 진행했다. 그 결과, 미국인 평균 섭취량의 5배 정도인 루테인 10mg과 지아잔틴 2mg이라는 복용량을 도출했다. 채식주의자나 건강을 신경 쓰는 사람은 식단만으로 섭취할 수 있는 양이지만, 식단으로만 섭취하기 힘들다면 루테인·지아잔틴 보충제로 섭취하는 게 도움이 된다.
-복용을 시작하면 좋을 연령대가 따로 있는가?
노인성 황반변성은 보통 65~70세 이상인 사람에게 나타난다. 그러나 눈은 전 생애 걸쳐 손상되기 때문에 황반변성 위험도 전 생애에 걸쳐 증가한다고 볼 수 있다. 루테인과 지아잔틴은 눈뿐만 아니라 우리 몸 전체에 중요한 영양소이므로, 특정 기간이 아닌 태어나는 순간부터 노인성 황반변성이 자주 발병하는 시기까지 전 생애 걸쳐 섭취하는 것을 권장한다. 실제로 영양소가 눈 건강에 언제부터 영향을 미치는지 확인하기 위해 생애 가장 초기 단계에서 루테인·지아잔틴 섭취가 미치는 영향을 확인했다. 먼저 동물실험으로 진행했는데, 쥐에게 루테인과 지아잔틴이 많이 축적될수록 미숙아 망막 병증 등이 예방된다는 것이 확인됐다. 이후 산모에게 루테인과 지아잔틴을 섭취하도록 하는 연구 L-ZIP을 진행했다. NEI지원을 받아 진행됐다. 루테인과 지아잔틴은 임신 3기에 태반을 통해 산모로부터 태아에게 전달된다. 우리는 실험에 참여한 산모 중 절반에는 일반적으로 섭취하는 산전 비타민만, 나머지 반에는 기존 산전 비타민에 루테인 10mg과 지아잔틴 2mg을 추가로 섭취하도록 했다. 그 결과, 루테인·지아잔틴을 섭취한 산모의 혈중, 눈, 피부 내 루테인·지아잔틴 농도가 증가했을 뿐만 아니라 해당 산모의 신생아들 또한 루테인·지아잔틴 농도가 높았다. 추후 실험에 참여한 신생아들이 성장했을 때 루테인과 지아잔틴이 어떤 영향을 미쳤는지 확인할 예정이다.
-루테인·지아잔틴 단독 복용도 눈 건강에 도움이 될까?
그렇다. 방금 소개한 산모 대상 연구에서도 대조군과 실험군의 차이는 루테인과 지아잔틴 섭취 여부뿐이었다. 루테인과 지아잔틴을 추가로 섭취한 산모들의 혈중, 눈, 피부 내 루테인 지아잔틴 농도가 증가했기 때문에, 루테인과 지아잔틴 단독 복용만으로 황반 색소 밀도가 증가하고 눈 건강에 도움이 될 것으로 본다.
일반적으로 미국에서는 하루 식단으로 루테인 1~2mg, 지아잔틴은 0.2mg 정도를 섭취한다. AREDS2 연구에서도 대조군은 이 정도만 섭취하고, 실험군은 5배를 섭취하도록 했다. 5배를 정하기 전, 복용량에 따른 효능 차이를 확인하기 위해 3배, 5배, 10배 등 다양한 비율을 적용한 파일럿 연구를 진행했다. 그 결과, 미국인 평균 섭취량의 5배 정도인 루테인 10mg과 지아잔틴 2mg이라는 복용량을 도출했다. 채식주의자나 건강을 신경 쓰는 사람은 식단만으로 섭취할 수 있는 양이지만, 식단으로만 섭취하기 힘들다면 루테인·지아잔틴 보충제로 섭취하는 게 도움이 된다.
-복용을 시작하면 좋을 연령대가 따로 있는가?
노인성 황반변성은 보통 65~70세 이상인 사람에게 나타난다. 그러나 눈은 전 생애 걸쳐 손상되기 때문에 황반변성 위험도 전 생애에 걸쳐 증가한다고 볼 수 있다. 루테인과 지아잔틴은 눈뿐만 아니라 우리 몸 전체에 중요한 영양소이므로, 특정 기간이 아닌 태어나는 순간부터 노인성 황반변성이 자주 발병하는 시기까지 전 생애 걸쳐 섭취하는 것을 권장한다. 실제로 영양소가 눈 건강에 언제부터 영향을 미치는지 확인하기 위해 생애 가장 초기 단계에서 루테인·지아잔틴 섭취가 미치는 영향을 확인했다. 먼저 동물실험으로 진행했는데, 쥐에게 루테인과 지아잔틴이 많이 축적될수록 미숙아 망막 병증 등이 예방된다는 것이 확인됐다. 이후 산모에게 루테인과 지아잔틴을 섭취하도록 하는 연구 L-ZIP을 진행했다. NEI지원을 받아 진행됐다. 루테인과 지아잔틴은 임신 3기에 태반을 통해 산모로부터 태아에게 전달된다. 우리는 실험에 참여한 산모 중 절반에는 일반적으로 섭취하는 산전 비타민만, 나머지 반에는 기존 산전 비타민에 루테인 10mg과 지아잔틴 2mg을 추가로 섭취하도록 했다. 그 결과, 루테인·지아잔틴을 섭취한 산모의 혈중, 눈, 피부 내 루테인·지아잔틴 농도가 증가했을 뿐만 아니라 해당 산모의 신생아들 또한 루테인·지아잔틴 농도가 높았다. 추후 실험에 참여한 신생아들이 성장했을 때 루테인과 지아잔틴이 어떤 영향을 미쳤는지 확인할 예정이다.
-루테인·지아잔틴 단독 복용도 눈 건강에 도움이 될까?
그렇다. 방금 소개한 산모 대상 연구에서도 대조군과 실험군의 차이는 루테인과 지아잔틴 섭취 여부뿐이었다. 루테인과 지아잔틴을 추가로 섭취한 산모들의 혈중, 눈, 피부 내 루테인 지아잔틴 농도가 증가했기 때문에, 루테인과 지아잔틴 단독 복용만으로 황반 색소 밀도가 증가하고 눈 건강에 도움이 될 것으로 본다.
- 다양한 루테인지아잔틴 제품이 출시되고 있다. 제품 선택 가이드라인이 있을까?
양질의 임상 실험, 기초 과학 연구 결과를 보유한 제품인지 확인하는 게 중요하다. DSM 제품을 추천한다. AREDS2 등 대규모 임상 실험에 사용됐고, 안정성과 효능을 모두 인정받았다. 제조 과정도 중요하다. 제조 과정 중 안정성에 문제가 없는지 확인해야 한다.
양질의 임상 실험, 기초 과학 연구 결과를 보유한 제품인지 확인하는 게 중요하다. DSM 제품을 추천한다. AREDS2 등 대규모 임상 실험에 사용됐고, 안정성과 효능을 모두 인정받았다. 제조 과정도 중요하다. 제조 과정 중 안정성에 문제가 없는지 확인해야 한다.