삼림욕의 효과, 그 비밀을 풀었다 - KIST-식품연 공동연구로 소나무 피톤치드의 진정-수면효과와 그 작용기전을 규명 - 피톤치드 성분 ‘알파-피넨(α-pinene)’이 진정작용 효과와 수면의 질 개선 바쁜 일상에 지친 현대인에게 삼림욕과 등산은 건강과 활력을 불어넣어주는 방법으로 각광받고 있다. 삼림욕의 효과는 침엽수들이 만들어 내는 피톤치드(Phytoncide)에 의한 것으로, 다양한 생리활성이 보고되어 왔다. 국내 연구진이 이 피톤치드의 진정효과에 대한 과학적 작용기전(메커니즘)을 규명했다고 밝혔다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 신경과학연구단 이창준 박사 연구팀과 한국식품연구원(식품연, 원장 박용곤) 특수목적식품연구단 조승목 박사 연구팀은 공동으로 융합·협력 연구를 통해 소나무 피톤치드*의 진정-수면 효과와 그 작용기전을 규명하는데 성공했다. *우리나라의 산림에서 소나무는 약 37%의 가장 큰 비중을 차지하고 있으며(한국의 산림 자원평가, 산림청, 2013), 특히 삼림욕을 하는 침엽수림에서 소나무는 우리가 가장 흔히 접할 수 있는 품종이다. 그간 피톤치드의 다양한 효능 중 심신을 편안하게 해주는 진정작용은 잘 알려져 있음에도 불구하고, 정확한 메커니즘(작용기전)이 밝혀지지 않았었다. 이번 KIST와 식품연의 공동 연구로 이를 과학적으로 규명하는데 성공했다. 연구팀은 소나무 피톤치드의 진정작용 및 수면개선 작용기전(메커니즘)을 밝히기 위해 소나무 피톤치드의 가장 대표적인 성분인 알파-피넨(α-pinene)을 이용했다. 진정-수면과 관련된 다양한 신경세포 및 동물 실험들을 통해 알파-피넨(α-pinene)의 진정-수면 효과와 메커니즘을 과학적으로 입증하였다. 알파-피넨을 동물에 투여한 결과, 낮은 농도(25 mg/kg 이상)에서 진정작용을 보였으며, 높은 농도(100 mg/kg)에서 수면을 개선하는 효과까지 있는 것으로 확인되었다. 특히, 수면제(졸피뎀, Zolpidem)와 달리 수면의 질 저하 없이 수면을 개선하는 것으로 나타났고, 이러한 수면 효과는 알파-피넨이 GABA A형 수용체*를 활성화시켜 GABA에 의한 신경전달 과정을 연장시키는 것으로 신경세포 및 동물실험을 통해 작용기전을 증명했다. * GABA 수용체에는 A형과 B형 두 가지가 있는데, 졸피뎀 등 벤조디아제핀 계열의 수면제는 GABA A형 수용체에 결합하여 수면 개선 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. KIST 이창준 박사는 “본 연구는 한국식품연구원과의 첫 번째 공동 연구로, 천연물 유래 성분의 수면 개선 효과와 그 작용 기전을 최초로 행동학적, 전기생리학적, 구조학적으로 접근한 공동연구의 좋은 모델로, 이러한 공동연구를 통한 상호 협력을 통하여 천연물 기반 수면제 개발 연구를 계획 중에 있다.”고 밝혔다. 식품연 조승목 박사는 “이번 연구성과를 바탕으로 KIST 배애님, 박기덕 박사 연구팀과 협동연구사업을 통해 더 발전된 연구개발에 힘쓸 것이며, 천연물 기반 수면제를 개발하는데 매진하고 있다.”고 밝혔다. 본 연구는 한국식품연구원의 ‘수면개선 식품소재 유래 수면제 후보소재 및 선도물질’ 과제와 한국연구재단 리더연구자사업 ‘신경교세포 연구단’ 과제로 수행되었으며, 연구 결과는 약리학 분야의 저명 국제학술지인 ‘분자약리학(Molecular Pharmacology)’ 최신호에 8월 29일자 온라인 판에 게재되었다. <그림설명> <그림 1> 소나무 피톤치드 알파-피넨의 진정-수면 효능 및 작용기전 개요도 소나무 피톤치드의 주성분인 알파-피넨은 진정 작용와 수면개선 효과를 모두 가지고 있으며, 이러한 효과는 알파-피넨이 중추신경계의 GABA A형 수용체에 결합하여 GABA에 의한 억제성 신경전달을 연장시켜 나타내는 것으로 확인되었다. <그림 2> 동물을 이용한 소나무 피톤치드 알파-피넨의 진정-수면 효과 알파-피넨을 쥐에 투여한 결과, 낮은 농도(25 mg/kg 이상)에서 진정작용을 보였으며, 높은 농도(100 mg/kg)에서는 수면개선 효과를 나타내었다. 특히, 수면제와 달리 수면의 질 저하 없이 수면을 개선하는 것으로 확인되었다. 경쟁약물 시험법을 통해 동물에서 GABA A형 수용체를 활성화시킨다는 기전을 증명하였다. <그림 3> 신경세포를 이용한 알파-피넨의 전기생리학적 효능 및 기전 연구결과 알파-피넨이 수면에 영향을 미치는 기전을 확인하기 위하여 전기생리학 실험을 수행하였다. 기존에 널리 사용되고 있는 수면제인 졸피뎀과 마찬가지로, 알파-피넨은 GABA A형 수용체에 작용하여 GABA에 의한 억제성 신경전달 과정을 연장시키는 것으로 확인하였다. <그림 4> 알파-피넨의 GABA A형 수용체에 대한 결합력 시뮬레이션 모식도 알파-피넨의 GABA A형 수용체에 결합력 예측을 위하여 단백질 3차원 구조 및 결합모드 예측 결과 일반적으로 잘 알려진 벤조디아제핀 결합부위에 알파-피넨이 졸피뎀, 플루마제닐과 유사한 결합형태를 보여주는 것을 확인하였다.

삼림욕의 효과, 그 비밀을 풀었다 - KIST-식품연 공동연구로 소나무 피톤치드의 진정-수면효과와 그 작용기전을 규명 - 피톤치드 성분 ‘알파-피넨(α-pinene)’이 진정작용 효과와 수면의 질 개선 바쁜 일상에 지친 현대인에게 삼림욕과 등산은 건강과 활력을 불어넣어주는 방법으로 각광받고 있다. 삼림욕의 효과는 침엽수들이 만들어 내는 피톤치드(Phytoncide)에 의한 것으로, 다양한 생리활성이 보고되어 왔다. 국내 연구진이 이 피톤치드의 진정효과에 대한 과학적 작용기전(메커니즘)을 규명했다고 밝혔다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 신경과학연구단 이창준 박사 연구팀과 한국식품연구원(식품연, 원장 박용곤) 특수목적식품연구단 조승목 박사 연구팀은 공동으로 융합·협력 연구를 통해 소나무 피톤치드*의 진정-수면 효과와 그 작용기전을 규명하는데 성공했다. *우리나라의 산림에서 소나무는 약 37%의 가장 큰 비중을 차지하고 있으며(한국의 산림 자원평가, 산림청, 2013), 특히 삼림욕을 하는 침엽수림에서 소나무는 우리가 가장 흔히 접할 수 있는 품종이다. 그간 피톤치드의 다양한 효능 중 심신을 편안하게 해주는 진정작용은 잘 알려져 있음에도 불구하고, 정확한 메커니즘(작용기전)이 밝혀지지 않았었다. 이번 KIST와 식품연의 공동 연구로 이를 과학적으로 규명하는데 성공했다. 연구팀은 소나무 피톤치드의 진정작용 및 수면개선 작용기전(메커니즘)을 밝히기 위해 소나무 피톤치드의 가장 대표적인 성분인 알파-피넨(α-pinene)을 이용했다. 진정-수면과 관련된 다양한 신경세포 및 동물 실험들을 통해 알파-피넨(α-pinene)의 진정-수면 효과와 메커니즘을 과학적으로 입증하였다. 알파-피넨을 동물에 투여한 결과, 낮은 농도(25 mg/kg 이상)에서 진정작용을 보였으며, 높은 농도(100 mg/kg)에서 수면을 개선하는 효과까지 있는 것으로 확인되었다. 특히, 수면제(졸피뎀, Zolpidem)와 달리 수면의 질 저하 없이 수면을 개선하는 것으로 나타났고, 이러한 수면 효과는 알파-피넨이 GABA A형 수용체*를 활성화시켜 GABA에 의한 신경전달 과정을 연장시키는 것으로 신경세포 및 동물실험을 통해 작용기전을 증명했다. * GABA 수용체에는 A형과 B형 두 가지가 있는데, 졸피뎀 등 벤조디아제핀 계열의 수면제는 GABA A형 수용체에 결합하여 수면 개선 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. KIST 이창준 박사는 “본 연구는 한국식품연구원과의 첫 번째 공동 연구로, 천연물 유래 성분의 수면 개선 효과와 그 작용 기전을 최초로 행동학적, 전기생리학적, 구조학적으로 접근한 공동연구의 좋은 모델로, 이러한 공동연구를 통한 상호 협력을 통하여 천연물 기반 수면제 개발 연구를 계획 중에 있다.”고 밝혔다. 식품연 조승목 박사는 “이번 연구성과를 바탕으로 KIST 배애님, 박기덕 박사 연구팀과 협동연구사업을 통해 더 발전된 연구개발에 힘쓸 것이며, 천연물 기반 수면제를 개발하는데 매진하고 있다.”고 밝혔다. 본 연구는 한국식품연구원의 ‘수면개선 식품소재 유래 수면제 후보소재 및 선도물질’ 과제와 한국연구재단 리더연구자사업 ‘신경교세포 연구단’ 과제로 수행되었으며, 연구 결과는 약리학 분야의 저명 국제학술지인 ‘분자약리학(Molecular Pharmacology)’ 최신호에 8월 29일자 온라인 판에 게재되었다. <그림설명> <그림 1> 소나무 피톤치드 알파-피넨의 진정-수면 효능 및 작용기전 개요도 소나무 피톤치드의 주성분인 알파-피넨은 진정 작용와 수면개선 효과를 모두 가지고 있으며, 이러한 효과는 알파-피넨이 중추신경계의 GABA A형 수용체에 결합하여 GABA에 의한 억제성 신경전달을 연장시켜 나타내는 것으로 확인되었다. <그림 2> 동물을 이용한 소나무 피톤치드 알파-피넨의 진정-수면 효과 알파-피넨을 쥐에 투여한 결과, 낮은 농도(25 mg/kg 이상)에서 진정작용을 보였으며, 높은 농도(100 mg/kg)에서는 수면개선 효과를 나타내었다. 특히, 수면제와 달리 수면의 질 저하 없이 수면을 개선하는 것으로 확인되었다. 경쟁약물 시험법을 통해 동물에서 GABA A형 수용체를 활성화시킨다는 기전을 증명하였다. <그림 3> 신경세포를 이용한 알파-피넨의 전기생리학적 효능 및 기전 연구결과 알파-피넨이 수면에 영향을 미치는 기전을 확인하기 위하여 전기생리학 실험을 수행하였다. 기존에 널리 사용되고 있는 수면제인 졸피뎀과 마찬가지로, 알파-피넨은 GABA A형 수용체에 작용하여 GABA에 의한 억제성 신경전달 과정을 연장시키는 것으로 확인하였다. <그림 4> 알파-피넨의 GABA A형 수용체에 대한 결합력 시뮬레이션 모식도 알파-피넨의 GABA A형 수용체에 결합력 예측을 위하여 단백질 3차원 구조 및 결합모드 예측 결과 일반적으로 잘 알려진 벤조디아제핀 결합부위에 알파-피넨이 졸피뎀, 플루마제닐과 유사한 결합형태를 보여주는 것을 확인하였다.

삼림욕의 효과, 그 비밀을 풀었다 - KIST-식품연 공동연구로 소나무 피톤치드의 진정-수면효과와 그 작용기전을 규명 - 피톤치드 성분 ‘알파-피넨(α-pinene)’이 진정작용 효과와 수면의 질 개선 바쁜 일상에 지친 현대인에게 삼림욕과 등산은 건강과 활력을 불어넣어주는 방법으로 각광받고 있다. 삼림욕의 효과는 침엽수들이 만들어 내는 피톤치드(Phytoncide)에 의한 것으로, 다양한 생리활성이 보고되어 왔다. 국내 연구진이 이 피톤치드의 진정효과에 대한 과학적 작용기전(메커니즘)을 규명했다고 밝혔다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 신경과학연구단 이창준 박사 연구팀과 한국식품연구원(식품연, 원장 박용곤) 특수목적식품연구단 조승목 박사 연구팀은 공동으로 융합·협력 연구를 통해 소나무 피톤치드*의 진정-수면 효과와 그 작용기전을 규명하는데 성공했다. *우리나라의 산림에서 소나무는 약 37%의 가장 큰 비중을 차지하고 있으며(한국의 산림 자원평가, 산림청, 2013), 특히 삼림욕을 하는 침엽수림에서 소나무는 우리가 가장 흔히 접할 수 있는 품종이다. 그간 피톤치드의 다양한 효능 중 심신을 편안하게 해주는 진정작용은 잘 알려져 있음에도 불구하고, 정확한 메커니즘(작용기전)이 밝혀지지 않았었다. 이번 KIST와 식품연의 공동 연구로 이를 과학적으로 규명하는데 성공했다. 연구팀은 소나무 피톤치드의 진정작용 및 수면개선 작용기전(메커니즘)을 밝히기 위해 소나무 피톤치드의 가장 대표적인 성분인 알파-피넨(α-pinene)을 이용했다. 진정-수면과 관련된 다양한 신경세포 및 동물 실험들을 통해 알파-피넨(α-pinene)의 진정-수면 효과와 메커니즘을 과학적으로 입증하였다. 알파-피넨을 동물에 투여한 결과, 낮은 농도(25 mg/kg 이상)에서 진정작용을 보였으며, 높은 농도(100 mg/kg)에서 수면을 개선하는 효과까지 있는 것으로 확인되었다. 특히, 수면제(졸피뎀, Zolpidem)와 달리 수면의 질 저하 없이 수면을 개선하는 것으로 나타났고, 이러한 수면 효과는 알파-피넨이 GABA A형 수용체*를 활성화시켜 GABA에 의한 신경전달 과정을 연장시키는 것으로 신경세포 및 동물실험을 통해 작용기전을 증명했다. * GABA 수용체에는 A형과 B형 두 가지가 있는데, 졸피뎀 등 벤조디아제핀 계열의 수면제는 GABA A형 수용체에 결합하여 수면 개선 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. KIST 이창준 박사는 “본 연구는 한국식품연구원과의 첫 번째 공동 연구로, 천연물 유래 성분의 수면 개선 효과와 그 작용 기전을 최초로 행동학적, 전기생리학적, 구조학적으로 접근한 공동연구의 좋은 모델로, 이러한 공동연구를 통한 상호 협력을 통하여 천연물 기반 수면제 개발 연구를 계획 중에 있다.”고 밝혔다. 식품연 조승목 박사는 “이번 연구성과를 바탕으로 KIST 배애님, 박기덕 박사 연구팀과 협동연구사업을 통해 더 발전된 연구개발에 힘쓸 것이며, 천연물 기반 수면제를 개발하는데 매진하고 있다.”고 밝혔다. 본 연구는 한국식품연구원의 ‘수면개선 식품소재 유래 수면제 후보소재 및 선도물질’ 과제와 한국연구재단 리더연구자사업 ‘신경교세포 연구단’ 과제로 수행되었으며, 연구 결과는 약리학 분야의 저명 국제학술지인 ‘분자약리학(Molecular Pharmacology)’ 최신호에 8월 29일자 온라인 판에 게재되었다. <그림설명> <그림 1> 소나무 피톤치드 알파-피넨의 진정-수면 효능 및 작용기전 개요도 소나무 피톤치드의 주성분인 알파-피넨은 진정 작용와 수면개선 효과를 모두 가지고 있으며, 이러한 효과는 알파-피넨이 중추신경계의 GABA A형 수용체에 결합하여 GABA에 의한 억제성 신경전달을 연장시켜 나타내는 것으로 확인되었다. <그림 2> 동물을 이용한 소나무 피톤치드 알파-피넨의 진정-수면 효과 알파-피넨을 쥐에 투여한 결과, 낮은 농도(25 mg/kg 이상)에서 진정작용을 보였으며, 높은 농도(100 mg/kg)에서는 수면개선 효과를 나타내었다. 특히, 수면제와 달리 수면의 질 저하 없이 수면을 개선하는 것으로 확인되었다. 경쟁약물 시험법을 통해 동물에서 GABA A형 수용체를 활성화시킨다는 기전을 증명하였다. <그림 3> 신경세포를 이용한 알파-피넨의 전기생리학적 효능 및 기전 연구결과 알파-피넨이 수면에 영향을 미치는 기전을 확인하기 위하여 전기생리학 실험을 수행하였다. 기존에 널리 사용되고 있는 수면제인 졸피뎀과 마찬가지로, 알파-피넨은 GABA A형 수용체에 작용하여 GABA에 의한 억제성 신경전달 과정을 연장시키는 것으로 확인하였다. <그림 4> 알파-피넨의 GABA A형 수용체에 대한 결합력 시뮬레이션 모식도 알파-피넨의 GABA A형 수용체에 결합력 예측을 위하여 단백질 3차원 구조 및 결합모드 예측 결과 일반적으로 잘 알려진 벤조디아제핀 결합부위에 알파-피넨이 졸피뎀, 플루마제닐과 유사한 결합형태를 보여주는 것을 확인하였다.

삼림욕의 효과, 그 비밀을 풀었다 - KIST-식품연 공동연구로 소나무 피톤치드의 진정-수면효과와 그 작용기전을 규명 - 피톤치드 성분 ‘알파-피넨(α-pinene)’이 진정작용 효과와 수면의 질 개선 바쁜 일상에 지친 현대인에게 삼림욕과 등산은 건강과 활력을 불어넣어주는 방법으로 각광받고 있다. 삼림욕의 효과는 침엽수들이 만들어 내는 피톤치드(Phytoncide)에 의한 것으로, 다양한 생리활성이 보고되어 왔다. 국내 연구진이 이 피톤치드의 진정효과에 대한 과학적 작용기전(메커니즘)을 규명했다고 밝혔다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 신경과학연구단 이창준 박사 연구팀과 한국식품연구원(식품연, 원장 박용곤) 특수목적식품연구단 조승목 박사 연구팀은 공동으로 융합·협력 연구를 통해 소나무 피톤치드*의 진정-수면 효과와 그 작용기전을 규명하는데 성공했다. *우리나라의 산림에서 소나무는 약 37%의 가장 큰 비중을 차지하고 있으며(한국의 산림 자원평가, 산림청, 2013), 특히 삼림욕을 하는 침엽수림에서 소나무는 우리가 가장 흔히 접할 수 있는 품종이다. 그간 피톤치드의 다양한 효능 중 심신을 편안하게 해주는 진정작용은 잘 알려져 있음에도 불구하고, 정확한 메커니즘(작용기전)이 밝혀지지 않았었다. 이번 KIST와 식품연의 공동 연구로 이를 과학적으로 규명하는데 성공했다. 연구팀은 소나무 피톤치드의 진정작용 및 수면개선 작용기전(메커니즘)을 밝히기 위해 소나무 피톤치드의 가장 대표적인 성분인 알파-피넨(α-pinene)을 이용했다. 진정-수면과 관련된 다양한 신경세포 및 동물 실험들을 통해 알파-피넨(α-pinene)의 진정-수면 효과와 메커니즘을 과학적으로 입증하였다. 알파-피넨을 동물에 투여한 결과, 낮은 농도(25 mg/kg 이상)에서 진정작용을 보였으며, 높은 농도(100 mg/kg)에서 수면을 개선하는 효과까지 있는 것으로 확인되었다. 특히, 수면제(졸피뎀, Zolpidem)와 달리 수면의 질 저하 없이 수면을 개선하는 것으로 나타났고, 이러한 수면 효과는 알파-피넨이 GABA A형 수용체*를 활성화시켜 GABA에 의한 신경전달 과정을 연장시키는 것으로 신경세포 및 동물실험을 통해 작용기전을 증명했다. * GABA 수용체에는 A형과 B형 두 가지가 있는데, 졸피뎀 등 벤조디아제핀 계열의 수면제는 GABA A형 수용체에 결합하여 수면 개선 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. KIST 이창준 박사는 “본 연구는 한국식품연구원과의 첫 번째 공동 연구로, 천연물 유래 성분의 수면 개선 효과와 그 작용 기전을 최초로 행동학적, 전기생리학적, 구조학적으로 접근한 공동연구의 좋은 모델로, 이러한 공동연구를 통한 상호 협력을 통하여 천연물 기반 수면제 개발 연구를 계획 중에 있다.”고 밝혔다. 식품연 조승목 박사는 “이번 연구성과를 바탕으로 KIST 배애님, 박기덕 박사 연구팀과 협동연구사업을 통해 더 발전된 연구개발에 힘쓸 것이며, 천연물 기반 수면제를 개발하는데 매진하고 있다.”고 밝혔다. 본 연구는 한국식품연구원의 ‘수면개선 식품소재 유래 수면제 후보소재 및 선도물질’ 과제와 한국연구재단 리더연구자사업 ‘신경교세포 연구단’ 과제로 수행되었으며, 연구 결과는 약리학 분야의 저명 국제학술지인 ‘분자약리학(Molecular Pharmacology)’ 최신호에 8월 29일자 온라인 판에 게재되었다. <그림설명> <그림 1> 소나무 피톤치드 알파-피넨의 진정-수면 효능 및 작용기전 개요도 소나무 피톤치드의 주성분인 알파-피넨은 진정 작용와 수면개선 효과를 모두 가지고 있으며, 이러한 효과는 알파-피넨이 중추신경계의 GABA A형 수용체에 결합하여 GABA에 의한 억제성 신경전달을 연장시켜 나타내는 것으로 확인되었다. <그림 2> 동물을 이용한 소나무 피톤치드 알파-피넨의 진정-수면 효과 알파-피넨을 쥐에 투여한 결과, 낮은 농도(25 mg/kg 이상)에서 진정작용을 보였으며, 높은 농도(100 mg/kg)에서는 수면개선 효과를 나타내었다. 특히, 수면제와 달리 수면의 질 저하 없이 수면을 개선하는 것으로 확인되었다. 경쟁약물 시험법을 통해 동물에서 GABA A형 수용체를 활성화시킨다는 기전을 증명하였다. <그림 3> 신경세포를 이용한 알파-피넨의 전기생리학적 효능 및 기전 연구결과 알파-피넨이 수면에 영향을 미치는 기전을 확인하기 위하여 전기생리학 실험을 수행하였다. 기존에 널리 사용되고 있는 수면제인 졸피뎀과 마찬가지로, 알파-피넨은 GABA A형 수용체에 작용하여 GABA에 의한 억제성 신경전달 과정을 연장시키는 것으로 확인하였다. <그림 4> 알파-피넨의 GABA A형 수용체에 대한 결합력 시뮬레이션 모식도 알파-피넨의 GABA A형 수용체에 결합력 예측을 위하여 단백질 3차원 구조 및 결합모드 예측 결과 일반적으로 잘 알려진 벤조디아제핀 결합부위에 알파-피넨이 졸피뎀, 플루마제닐과 유사한 결합형태를 보여주는 것을 확인하였다.

삼림욕의 효과, 그 비밀을 풀었다 - KIST-식품연 공동연구로 소나무 피톤치드의 진정-수면효과와 그 작용기전을 규명 - 피톤치드 성분 ‘알파-피넨(α-pinene)’이 진정작용 효과와 수면의 질 개선 바쁜 일상에 지친 현대인에게 삼림욕과 등산은 건강과 활력을 불어넣어주는 방법으로 각광받고 있다. 삼림욕의 효과는 침엽수들이 만들어 내는 피톤치드(Phytoncide)에 의한 것으로, 다양한 생리활성이 보고되어 왔다. 국내 연구진이 이 피톤치드의 진정효과에 대한 과학적 작용기전(메커니즘)을 규명했다고 밝혔다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 신경과학연구단 이창준 박사 연구팀과 한국식품연구원(식품연, 원장 박용곤) 특수목적식품연구단 조승목 박사 연구팀은 공동으로 융합·협력 연구를 통해 소나무 피톤치드*의 진정-수면 효과와 그 작용기전을 규명하는데 성공했다. *우리나라의 산림에서 소나무는 약 37%의 가장 큰 비중을 차지하고 있으며(한국의 산림 자원평가, 산림청, 2013), 특히 삼림욕을 하는 침엽수림에서 소나무는 우리가 가장 흔히 접할 수 있는 품종이다. 그간 피톤치드의 다양한 효능 중 심신을 편안하게 해주는 진정작용은 잘 알려져 있음에도 불구하고, 정확한 메커니즘(작용기전)이 밝혀지지 않았었다. 이번 KIST와 식품연의 공동 연구로 이를 과학적으로 규명하는데 성공했다. 연구팀은 소나무 피톤치드의 진정작용 및 수면개선 작용기전(메커니즘)을 밝히기 위해 소나무 피톤치드의 가장 대표적인 성분인 알파-피넨(α-pinene)을 이용했다. 진정-수면과 관련된 다양한 신경세포 및 동물 실험들을 통해 알파-피넨(α-pinene)의 진정-수면 효과와 메커니즘을 과학적으로 입증하였다. 알파-피넨을 동물에 투여한 결과, 낮은 농도(25 mg/kg 이상)에서 진정작용을 보였으며, 높은 농도(100 mg/kg)에서 수면을 개선하는 효과까지 있는 것으로 확인되었다. 특히, 수면제(졸피뎀, Zolpidem)와 달리 수면의 질 저하 없이 수면을 개선하는 것으로 나타났고, 이러한 수면 효과는 알파-피넨이 GABA A형 수용체*를 활성화시켜 GABA에 의한 신경전달 과정을 연장시키는 것으로 신경세포 및 동물실험을 통해 작용기전을 증명했다. * GABA 수용체에는 A형과 B형 두 가지가 있는데, 졸피뎀 등 벤조디아제핀 계열의 수면제는 GABA A형 수용체에 결합하여 수면 개선 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. KIST 이창준 박사는 “본 연구는 한국식품연구원과의 첫 번째 공동 연구로, 천연물 유래 성분의 수면 개선 효과와 그 작용 기전을 최초로 행동학적, 전기생리학적, 구조학적으로 접근한 공동연구의 좋은 모델로, 이러한 공동연구를 통한 상호 협력을 통하여 천연물 기반 수면제 개발 연구를 계획 중에 있다.”고 밝혔다. 식품연 조승목 박사는 “이번 연구성과를 바탕으로 KIST 배애님, 박기덕 박사 연구팀과 협동연구사업을 통해 더 발전된 연구개발에 힘쓸 것이며, 천연물 기반 수면제를 개발하는데 매진하고 있다.”고 밝혔다. 본 연구는 한국식품연구원의 ‘수면개선 식품소재 유래 수면제 후보소재 및 선도물질’ 과제와 한국연구재단 리더연구자사업 ‘신경교세포 연구단’ 과제로 수행되었으며, 연구 결과는 약리학 분야의 저명 국제학술지인 ‘분자약리학(Molecular Pharmacology)’ 최신호에 8월 29일자 온라인 판에 게재되었다. <그림설명> <그림 1> 소나무 피톤치드 알파-피넨의 진정-수면 효능 및 작용기전 개요도 소나무 피톤치드의 주성분인 알파-피넨은 진정 작용와 수면개선 효과를 모두 가지고 있으며, 이러한 효과는 알파-피넨이 중추신경계의 GABA A형 수용체에 결합하여 GABA에 의한 억제성 신경전달을 연장시켜 나타내는 것으로 확인되었다. <그림 2> 동물을 이용한 소나무 피톤치드 알파-피넨의 진정-수면 효과 알파-피넨을 쥐에 투여한 결과, 낮은 농도(25 mg/kg 이상)에서 진정작용을 보였으며, 높은 농도(100 mg/kg)에서는 수면개선 효과를 나타내었다. 특히, 수면제와 달리 수면의 질 저하 없이 수면을 개선하는 것으로 확인되었다. 경쟁약물 시험법을 통해 동물에서 GABA A형 수용체를 활성화시킨다는 기전을 증명하였다. <그림 3> 신경세포를 이용한 알파-피넨의 전기생리학적 효능 및 기전 연구결과 알파-피넨이 수면에 영향을 미치는 기전을 확인하기 위하여 전기생리학 실험을 수행하였다. 기존에 널리 사용되고 있는 수면제인 졸피뎀과 마찬가지로, 알파-피넨은 GABA A형 수용체에 작용하여 GABA에 의한 억제성 신경전달 과정을 연장시키는 것으로 확인하였다. <그림 4> 알파-피넨의 GABA A형 수용체에 대한 결합력 시뮬레이션 모식도 알파-피넨의 GABA A형 수용체에 결합력 예측을 위하여 단백질 3차원 구조 및 결합모드 예측 결과 일반적으로 잘 알려진 벤조디아제핀 결합부위에 알파-피넨이 졸피뎀, 플루마제닐과 유사한 결합형태를 보여주는 것을 확인하였다.

삼림욕의 효과, 그 비밀을 풀었다 - KIST-식품연 공동연구로 소나무 피톤치드의 진정-수면효과와 그 작용기전을 규명 - 피톤치드 성분 ‘알파-피넨(α-pinene)’이 진정작용 효과와 수면의 질 개선 바쁜 일상에 지친 현대인에게 삼림욕과 등산은 건강과 활력을 불어넣어주는 방법으로 각광받고 있다. 삼림욕의 효과는 침엽수들이 만들어 내는 피톤치드(Phytoncide)에 의한 것으로, 다양한 생리활성이 보고되어 왔다. 국내 연구진이 이 피톤치드의 진정효과에 대한 과학적 작용기전(메커니즘)을 규명했다고 밝혔다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 신경과학연구단 이창준 박사 연구팀과 한국식품연구원(식품연, 원장 박용곤) 특수목적식품연구단 조승목 박사 연구팀은 공동으로 융합·협력 연구를 통해 소나무 피톤치드*의 진정-수면 효과와 그 작용기전을 규명하는데 성공했다. *우리나라의 산림에서 소나무는 약 37%의 가장 큰 비중을 차지하고 있으며(한국의 산림 자원평가, 산림청, 2013), 특히 삼림욕을 하는 침엽수림에서 소나무는 우리가 가장 흔히 접할 수 있는 품종이다. 그간 피톤치드의 다양한 효능 중 심신을 편안하게 해주는 진정작용은 잘 알려져 있음에도 불구하고, 정확한 메커니즘(작용기전)이 밝혀지지 않았었다. 이번 KIST와 식품연의 공동 연구로 이를 과학적으로 규명하는데 성공했다. 연구팀은 소나무 피톤치드의 진정작용 및 수면개선 작용기전(메커니즘)을 밝히기 위해 소나무 피톤치드의 가장 대표적인 성분인 알파-피넨(α-pinene)을 이용했다. 진정-수면과 관련된 다양한 신경세포 및 동물 실험들을 통해 알파-피넨(α-pinene)의 진정-수면 효과와 메커니즘을 과학적으로 입증하였다. 알파-피넨을 동물에 투여한 결과, 낮은 농도(25 mg/kg 이상)에서 진정작용을 보였으며, 높은 농도(100 mg/kg)에서 수면을 개선하는 효과까지 있는 것으로 확인되었다. 특히, 수면제(졸피뎀, Zolpidem)와 달리 수면의 질 저하 없이 수면을 개선하는 것으로 나타났고, 이러한 수면 효과는 알파-피넨이 GABA A형 수용체*를 활성화시켜 GABA에 의한 신경전달 과정을 연장시키는 것으로 신경세포 및 동물실험을 통해 작용기전을 증명했다. * GABA 수용체에는 A형과 B형 두 가지가 있는데, 졸피뎀 등 벤조디아제핀 계열의 수면제는 GABA A형 수용체에 결합하여 수면 개선 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. KIST 이창준 박사는 “본 연구는 한국식품연구원과의 첫 번째 공동 연구로, 천연물 유래 성분의 수면 개선 효과와 그 작용 기전을 최초로 행동학적, 전기생리학적, 구조학적으로 접근한 공동연구의 좋은 모델로, 이러한 공동연구를 통한 상호 협력을 통하여 천연물 기반 수면제 개발 연구를 계획 중에 있다.”고 밝혔다. 식품연 조승목 박사는 “이번 연구성과를 바탕으로 KIST 배애님, 박기덕 박사 연구팀과 협동연구사업을 통해 더 발전된 연구개발에 힘쓸 것이며, 천연물 기반 수면제를 개발하는데 매진하고 있다.”고 밝혔다. 본 연구는 한국식품연구원의 ‘수면개선 식품소재 유래 수면제 후보소재 및 선도물질’ 과제와 한국연구재단 리더연구자사업 ‘신경교세포 연구단’ 과제로 수행되었으며, 연구 결과는 약리학 분야의 저명 국제학술지인 ‘분자약리학(Molecular Pharmacology)’ 최신호에 8월 29일자 온라인 판에 게재되었다. <그림설명> <그림 1> 소나무 피톤치드 알파-피넨의 진정-수면 효능 및 작용기전 개요도 소나무 피톤치드의 주성분인 알파-피넨은 진정 작용와 수면개선 효과를 모두 가지고 있으며, 이러한 효과는 알파-피넨이 중추신경계의 GABA A형 수용체에 결합하여 GABA에 의한 억제성 신경전달을 연장시켜 나타내는 것으로 확인되었다. <그림 2> 동물을 이용한 소나무 피톤치드 알파-피넨의 진정-수면 효과 알파-피넨을 쥐에 투여한 결과, 낮은 농도(25 mg/kg 이상)에서 진정작용을 보였으며, 높은 농도(100 mg/kg)에서는 수면개선 효과를 나타내었다. 특히, 수면제와 달리 수면의 질 저하 없이 수면을 개선하는 것으로 확인되었다. 경쟁약물 시험법을 통해 동물에서 GABA A형 수용체를 활성화시킨다는 기전을 증명하였다. <그림 3> 신경세포를 이용한 알파-피넨의 전기생리학적 효능 및 기전 연구결과 알파-피넨이 수면에 영향을 미치는 기전을 확인하기 위하여 전기생리학 실험을 수행하였다. 기존에 널리 사용되고 있는 수면제인 졸피뎀과 마찬가지로, 알파-피넨은 GABA A형 수용체에 작용하여 GABA에 의한 억제성 신경전달 과정을 연장시키는 것으로 확인하였다. <그림 4> 알파-피넨의 GABA A형 수용체에 대한 결합력 시뮬레이션 모식도 알파-피넨의 GABA A형 수용체에 결합력 예측을 위하여 단백질 3차원 구조 및 결합모드 예측 결과 일반적으로 잘 알려진 벤조디아제핀 결합부위에 알파-피넨이 졸피뎀, 플루마제닐과 유사한 결합형태를 보여주는 것을 확인하였다.

삼림욕의 효과, 그 비밀을 풀었다 - KIST-식품연 공동연구로 소나무 피톤치드의 진정-수면효과와 그 작용기전을 규명 - 피톤치드 성분 ‘알파-피넨(α-pinene)’이 진정작용 효과와 수면의 질 개선 바쁜 일상에 지친 현대인에게 삼림욕과 등산은 건강과 활력을 불어넣어주는 방법으로 각광받고 있다. 삼림욕의 효과는 침엽수들이 만들어 내는 피톤치드(Phytoncide)에 의한 것으로, 다양한 생리활성이 보고되어 왔다. 국내 연구진이 이 피톤치드의 진정효과에 대한 과학적 작용기전(메커니즘)을 규명했다고 밝혔다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 신경과학연구단 이창준 박사 연구팀과 한국식품연구원(식품연, 원장 박용곤) 특수목적식품연구단 조승목 박사 연구팀은 공동으로 융합·협력 연구를 통해 소나무 피톤치드*의 진정-수면 효과와 그 작용기전을 규명하는데 성공했다. *우리나라의 산림에서 소나무는 약 37%의 가장 큰 비중을 차지하고 있으며(한국의 산림 자원평가, 산림청, 2013), 특히 삼림욕을 하는 침엽수림에서 소나무는 우리가 가장 흔히 접할 수 있는 품종이다. 그간 피톤치드의 다양한 효능 중 심신을 편안하게 해주는 진정작용은 잘 알려져 있음에도 불구하고, 정확한 메커니즘(작용기전)이 밝혀지지 않았었다. 이번 KIST와 식품연의 공동 연구로 이를 과학적으로 규명하는데 성공했다. 연구팀은 소나무 피톤치드의 진정작용 및 수면개선 작용기전(메커니즘)을 밝히기 위해 소나무 피톤치드의 가장 대표적인 성분인 알파-피넨(α-pinene)을 이용했다. 진정-수면과 관련된 다양한 신경세포 및 동물 실험들을 통해 알파-피넨(α-pinene)의 진정-수면 효과와 메커니즘을 과학적으로 입증하였다. 알파-피넨을 동물에 투여한 결과, 낮은 농도(25 mg/kg 이상)에서 진정작용을 보였으며, 높은 농도(100 mg/kg)에서 수면을 개선하는 효과까지 있는 것으로 확인되었다. 특히, 수면제(졸피뎀, Zolpidem)와 달리 수면의 질 저하 없이 수면을 개선하는 것으로 나타났고, 이러한 수면 효과는 알파-피넨이 GABA A형 수용체*를 활성화시켜 GABA에 의한 신경전달 과정을 연장시키는 것으로 신경세포 및 동물실험을 통해 작용기전을 증명했다. * GABA 수용체에는 A형과 B형 두 가지가 있는데, 졸피뎀 등 벤조디아제핀 계열의 수면제는 GABA A형 수용체에 결합하여 수면 개선 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. KIST 이창준 박사는 “본 연구는 한국식품연구원과의 첫 번째 공동 연구로, 천연물 유래 성분의 수면 개선 효과와 그 작용 기전을 최초로 행동학적, 전기생리학적, 구조학적으로 접근한 공동연구의 좋은 모델로, 이러한 공동연구를 통한 상호 협력을 통하여 천연물 기반 수면제 개발 연구를 계획 중에 있다.”고 밝혔다. 식품연 조승목 박사는 “이번 연구성과를 바탕으로 KIST 배애님, 박기덕 박사 연구팀과 협동연구사업을 통해 더 발전된 연구개발에 힘쓸 것이며, 천연물 기반 수면제를 개발하는데 매진하고 있다.”고 밝혔다. 본 연구는 한국식품연구원의 ‘수면개선 식품소재 유래 수면제 후보소재 및 선도물질’ 과제와 한국연구재단 리더연구자사업 ‘신경교세포 연구단’ 과제로 수행되었으며, 연구 결과는 약리학 분야의 저명 국제학술지인 ‘분자약리학(Molecular Pharmacology)’ 최신호에 8월 29일자 온라인 판에 게재되었다. <그림설명> <그림 1> 소나무 피톤치드 알파-피넨의 진정-수면 효능 및 작용기전 개요도 소나무 피톤치드의 주성분인 알파-피넨은 진정 작용와 수면개선 효과를 모두 가지고 있으며, 이러한 효과는 알파-피넨이 중추신경계의 GABA A형 수용체에 결합하여 GABA에 의한 억제성 신경전달을 연장시켜 나타내는 것으로 확인되었다. <그림 2> 동물을 이용한 소나무 피톤치드 알파-피넨의 진정-수면 효과 알파-피넨을 쥐에 투여한 결과, 낮은 농도(25 mg/kg 이상)에서 진정작용을 보였으며, 높은 농도(100 mg/kg)에서는 수면개선 효과를 나타내었다. 특히, 수면제와 달리 수면의 질 저하 없이 수면을 개선하는 것으로 확인되었다. 경쟁약물 시험법을 통해 동물에서 GABA A형 수용체를 활성화시킨다는 기전을 증명하였다. <그림 3> 신경세포를 이용한 알파-피넨의 전기생리학적 효능 및 기전 연구결과 알파-피넨이 수면에 영향을 미치는 기전을 확인하기 위하여 전기생리학 실험을 수행하였다. 기존에 널리 사용되고 있는 수면제인 졸피뎀과 마찬가지로, 알파-피넨은 GABA A형 수용체에 작용하여 GABA에 의한 억제성 신경전달 과정을 연장시키는 것으로 확인하였다. <그림 4> 알파-피넨의 GABA A형 수용체에 대한 결합력 시뮬레이션 모식도 알파-피넨의 GABA A형 수용체에 결합력 예측을 위하여 단백질 3차원 구조 및 결합모드 예측 결과 일반적으로 잘 알려진 벤조디아제핀 결합부위에 알파-피넨이 졸피뎀, 플루마제닐과 유사한 결합형태를 보여주는 것을 확인하였다.

삼림욕의 효과, 그 비밀을 풀었다 - KIST-식품연 공동연구로 소나무 피톤치드의 진정-수면효과와 그 작용기전을 규명 - 피톤치드 성분 ‘알파-피넨(α-pinene)’이 진정작용 효과와 수면의 질 개선 바쁜 일상에 지친 현대인에게 삼림욕과 등산은 건강과 활력을 불어넣어주는 방법으로 각광받고 있다. 삼림욕의 효과는 침엽수들이 만들어 내는 피톤치드(Phytoncide)에 의한 것으로, 다양한 생리활성이 보고되어 왔다. 국내 연구진이 이 피톤치드의 진정효과에 대한 과학적 작용기전(메커니즘)을 규명했다고 밝혔다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 신경과학연구단 이창준 박사 연구팀과 한국식품연구원(식품연, 원장 박용곤) 특수목적식품연구단 조승목 박사 연구팀은 공동으로 융합·협력 연구를 통해 소나무 피톤치드*의 진정-수면 효과와 그 작용기전을 규명하는데 성공했다. *우리나라의 산림에서 소나무는 약 37%의 가장 큰 비중을 차지하고 있으며(한국의 산림 자원평가, 산림청, 2013), 특히 삼림욕을 하는 침엽수림에서 소나무는 우리가 가장 흔히 접할 수 있는 품종이다. 그간 피톤치드의 다양한 효능 중 심신을 편안하게 해주는 진정작용은 잘 알려져 있음에도 불구하고, 정확한 메커니즘(작용기전)이 밝혀지지 않았었다. 이번 KIST와 식품연의 공동 연구로 이를 과학적으로 규명하는데 성공했다. 연구팀은 소나무 피톤치드의 진정작용 및 수면개선 작용기전(메커니즘)을 밝히기 위해 소나무 피톤치드의 가장 대표적인 성분인 알파-피넨(α-pinene)을 이용했다. 진정-수면과 관련된 다양한 신경세포 및 동물 실험들을 통해 알파-피넨(α-pinene)의 진정-수면 효과와 메커니즘을 과학적으로 입증하였다. 알파-피넨을 동물에 투여한 결과, 낮은 농도(25 mg/kg 이상)에서 진정작용을 보였으며, 높은 농도(100 mg/kg)에서 수면을 개선하는 효과까지 있는 것으로 확인되었다. 특히, 수면제(졸피뎀, Zolpidem)와 달리 수면의 질 저하 없이 수면을 개선하는 것으로 나타났고, 이러한 수면 효과는 알파-피넨이 GABA A형 수용체*를 활성화시켜 GABA에 의한 신경전달 과정을 연장시키는 것으로 신경세포 및 동물실험을 통해 작용기전을 증명했다. * GABA 수용체에는 A형과 B형 두 가지가 있는데, 졸피뎀 등 벤조디아제핀 계열의 수면제는 GABA A형 수용체에 결합하여 수면 개선 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. KIST 이창준 박사는 “본 연구는 한국식품연구원과의 첫 번째 공동 연구로, 천연물 유래 성분의 수면 개선 효과와 그 작용 기전을 최초로 행동학적, 전기생리학적, 구조학적으로 접근한 공동연구의 좋은 모델로, 이러한 공동연구를 통한 상호 협력을 통하여 천연물 기반 수면제 개발 연구를 계획 중에 있다.”고 밝혔다. 식품연 조승목 박사는 “이번 연구성과를 바탕으로 KIST 배애님, 박기덕 박사 연구팀과 협동연구사업을 통해 더 발전된 연구개발에 힘쓸 것이며, 천연물 기반 수면제를 개발하는데 매진하고 있다.”고 밝혔다. 본 연구는 한국식품연구원의 ‘수면개선 식품소재 유래 수면제 후보소재 및 선도물질’ 과제와 한국연구재단 리더연구자사업 ‘신경교세포 연구단’ 과제로 수행되었으며, 연구 결과는 약리학 분야의 저명 국제학술지인 ‘분자약리학(Molecular Pharmacology)’ 최신호에 8월 29일자 온라인 판에 게재되었다. <그림설명> <그림 1> 소나무 피톤치드 알파-피넨의 진정-수면 효능 및 작용기전 개요도 소나무 피톤치드의 주성분인 알파-피넨은 진정 작용와 수면개선 효과를 모두 가지고 있으며, 이러한 효과는 알파-피넨이 중추신경계의 GABA A형 수용체에 결합하여 GABA에 의한 억제성 신경전달을 연장시켜 나타내는 것으로 확인되었다. <그림 2> 동물을 이용한 소나무 피톤치드 알파-피넨의 진정-수면 효과 알파-피넨을 쥐에 투여한 결과, 낮은 농도(25 mg/kg 이상)에서 진정작용을 보였으며, 높은 농도(100 mg/kg)에서는 수면개선 효과를 나타내었다. 특히, 수면제와 달리 수면의 질 저하 없이 수면을 개선하는 것으로 확인되었다. 경쟁약물 시험법을 통해 동물에서 GABA A형 수용체를 활성화시킨다는 기전을 증명하였다. <그림 3> 신경세포를 이용한 알파-피넨의 전기생리학적 효능 및 기전 연구결과 알파-피넨이 수면에 영향을 미치는 기전을 확인하기 위하여 전기생리학 실험을 수행하였다. 기존에 널리 사용되고 있는 수면제인 졸피뎀과 마찬가지로, 알파-피넨은 GABA A형 수용체에 작용하여 GABA에 의한 억제성 신경전달 과정을 연장시키는 것으로 확인하였다. <그림 4> 알파-피넨의 GABA A형 수용체에 대한 결합력 시뮬레이션 모식도 알파-피넨의 GABA A형 수용체에 결합력 예측을 위하여 단백질 3차원 구조 및 결합모드 예측 결과 일반적으로 잘 알려진 벤조디아제핀 결합부위에 알파-피넨이 졸피뎀, 플루마제닐과 유사한 결합형태를 보여주는 것을 확인하였다.

삼림욕의 효과, 그 비밀을 풀었다 - KIST-식품연 공동연구로 소나무 피톤치드의 진정-수면효과와 그 작용기전을 규명 - 피톤치드 성분 ‘알파-피넨(α-pinene)’이 진정작용 효과와 수면의 질 개선 바쁜 일상에 지친 현대인에게 삼림욕과 등산은 건강과 활력을 불어넣어주는 방법으로 각광받고 있다. 삼림욕의 효과는 침엽수들이 만들어 내는 피톤치드(Phytoncide)에 의한 것으로, 다양한 생리활성이 보고되어 왔다. 국내 연구진이 이 피톤치드의 진정효과에 대한 과학적 작용기전(메커니즘)을 규명했다고 밝혔다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 신경과학연구단 이창준 박사 연구팀과 한국식품연구원(식품연, 원장 박용곤) 특수목적식품연구단 조승목 박사 연구팀은 공동으로 융합·협력 연구를 통해 소나무 피톤치드*의 진정-수면 효과와 그 작용기전을 규명하는데 성공했다. *우리나라의 산림에서 소나무는 약 37%의 가장 큰 비중을 차지하고 있으며(한국의 산림 자원평가, 산림청, 2013), 특히 삼림욕을 하는 침엽수림에서 소나무는 우리가 가장 흔히 접할 수 있는 품종이다. 그간 피톤치드의 다양한 효능 중 심신을 편안하게 해주는 진정작용은 잘 알려져 있음에도 불구하고, 정확한 메커니즘(작용기전)이 밝혀지지 않았었다. 이번 KIST와 식품연의 공동 연구로 이를 과학적으로 규명하는데 성공했다. 연구팀은 소나무 피톤치드의 진정작용 및 수면개선 작용기전(메커니즘)을 밝히기 위해 소나무 피톤치드의 가장 대표적인 성분인 알파-피넨(α-pinene)을 이용했다. 진정-수면과 관련된 다양한 신경세포 및 동물 실험들을 통해 알파-피넨(α-pinene)의 진정-수면 효과와 메커니즘을 과학적으로 입증하였다. 알파-피넨을 동물에 투여한 결과, 낮은 농도(25 mg/kg 이상)에서 진정작용을 보였으며, 높은 농도(100 mg/kg)에서 수면을 개선하는 효과까지 있는 것으로 확인되었다. 특히, 수면제(졸피뎀, Zolpidem)와 달리 수면의 질 저하 없이 수면을 개선하는 것으로 나타났고, 이러한 수면 효과는 알파-피넨이 GABA A형 수용체*를 활성화시켜 GABA에 의한 신경전달 과정을 연장시키는 것으로 신경세포 및 동물실험을 통해 작용기전을 증명했다. * GABA 수용체에는 A형과 B형 두 가지가 있는데, 졸피뎀 등 벤조디아제핀 계열의 수면제는 GABA A형 수용체에 결합하여 수면 개선 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. KIST 이창준 박사는 “본 연구는 한국식품연구원과의 첫 번째 공동 연구로, 천연물 유래 성분의 수면 개선 효과와 그 작용 기전을 최초로 행동학적, 전기생리학적, 구조학적으로 접근한 공동연구의 좋은 모델로, 이러한 공동연구를 통한 상호 협력을 통하여 천연물 기반 수면제 개발 연구를 계획 중에 있다.”고 밝혔다. 식품연 조승목 박사는 “이번 연구성과를 바탕으로 KIST 배애님, 박기덕 박사 연구팀과 협동연구사업을 통해 더 발전된 연구개발에 힘쓸 것이며, 천연물 기반 수면제를 개발하는데 매진하고 있다.”고 밝혔다. 본 연구는 한국식품연구원의 ‘수면개선 식품소재 유래 수면제 후보소재 및 선도물질’ 과제와 한국연구재단 리더연구자사업 ‘신경교세포 연구단’ 과제로 수행되었으며, 연구 결과는 약리학 분야의 저명 국제학술지인 ‘분자약리학(Molecular Pharmacology)’ 최신호에 8월 29일자 온라인 판에 게재되었다. <그림설명> <그림 1> 소나무 피톤치드 알파-피넨의 진정-수면 효능 및 작용기전 개요도 소나무 피톤치드의 주성분인 알파-피넨은 진정 작용와 수면개선 효과를 모두 가지고 있으며, 이러한 효과는 알파-피넨이 중추신경계의 GABA A형 수용체에 결합하여 GABA에 의한 억제성 신경전달을 연장시켜 나타내는 것으로 확인되었다. <그림 2> 동물을 이용한 소나무 피톤치드 알파-피넨의 진정-수면 효과 알파-피넨을 쥐에 투여한 결과, 낮은 농도(25 mg/kg 이상)에서 진정작용을 보였으며, 높은 농도(100 mg/kg)에서는 수면개선 효과를 나타내었다. 특히, 수면제와 달리 수면의 질 저하 없이 수면을 개선하는 것으로 확인되었다. 경쟁약물 시험법을 통해 동물에서 GABA A형 수용체를 활성화시킨다는 기전을 증명하였다. <그림 3> 신경세포를 이용한 알파-피넨의 전기생리학적 효능 및 기전 연구결과 알파-피넨이 수면에 영향을 미치는 기전을 확인하기 위하여 전기생리학 실험을 수행하였다. 기존에 널리 사용되고 있는 수면제인 졸피뎀과 마찬가지로, 알파-피넨은 GABA A형 수용체에 작용하여 GABA에 의한 억제성 신경전달 과정을 연장시키는 것으로 확인하였다. <그림 4> 알파-피넨의 GABA A형 수용체에 대한 결합력 시뮬레이션 모식도 알파-피넨의 GABA A형 수용체에 결합력 예측을 위하여 단백질 3차원 구조 및 결합모드 예측 결과 일반적으로 잘 알려진 벤조디아제핀 결합부위에 알파-피넨이 졸피뎀, 플루마제닐과 유사한 결합형태를 보여주는 것을 확인하였다.

한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 강릉분원 천연물연구소(KIST 강릉, 분원장 오상록)는 9월 26일(월) 캐나다 매니토바大에서 매니토바주 인디언 자치구인 OCN(Opaskwayak Cree Nation), ㈜카스트 엔지니어링(대표 박후원), (재)경북테크노파크(원장 이재훈)과 「KIST 강릉분원의 기술지원을 통해 국내 식물공장 기업의 글로벌 진출 역량 강화 및 R&D 협력」을 위한 다자간 업무협약(MOU)을 체결했다. 이번 MOU를 통해 KIST 강릉은 식물공장 시스템을 이용하여 당뇨, 비만, 고혈압 등 심각한 대사성 질환을 개선할 수 있는 기능성 채소를 발굴하고 이들의 식물공장 재배법을 제공하고, ㈜카스트는 OCN과 함께 기능성 식물공장 보급사업을 매니토바 주 뿐 아니라 캐나다 전 지역의 인디언 자치구로 확대하여 공동사업(OCN 프로젝트)을 추진할 계획이다. 반면, (재)경북테크노파크는 ㈜카스트의 식물공장 시스템 개발을 위한 안정적인인프라를 제공하고 KIST 강릉에 연구개발비를 지원하고, 매니토바大는 식물공장에서 생산한 기능성 채소를 섭취한 OCN 원주민의 건강개선 정도를 임상시험을 통해 검증할 계획이다. KIST 강릉 오상록 분원장은 “이번 한-캐나다 협력 OCN 프로젝트를 통해 한국의 첨단기술이 캐나다 원주민의 건강증진에 크게 기여하고 글로벌 사업화의 성공적인 모델이 되리라 전망한다”고 밝혔다. 현재 캐나다 연방정부 및 주정부는 추운 기후환경과 빈곤한 경제상황으로 인한 영양결핍이 OCN 지역 뿐 아니라 캐나다 북쪽 62개의 인디언 자치구에 거주하고 있는 원주민들의 건강수명을 단축하고 있어 이들의 건강증진 프로그램에 막대한 의료비를 지출하고 있는 상황이다. ○ 문의 - KIST 강릉분원 김형석 선임연구원 (Tel. 033-650-3660, C.P. : 010-5590-7502, hkim58@kist.re.kr)