체내에 알코올이 들어오면 대부분은 간 세포의 ADH 효소에 의해 acetaldehyde로 분해된 후, ALDH 효소에 의해 다시 한번 산화분해 되는 과정을 거치게 된다. 이 과정 중 ALDH 효소 활성에 영향을 미치는 아미노산에 대하여 검토하였으며 사용한 아미노산 중에서는 arginine과 methionine 처리에 의해서 ADH 또는 ALDH 활성이 촉진되는 것으로 나타났다. 아미노산의 효소 활성의 차이 원인을 알아보기 위하여 zymogram staining 방법으로 확인하였다. 그 결과 arginine을 효모 배양에 첨가시키면 세포 내 ALDH 활성 염색 정도가 증가함으로써 그 활성을 촉진시키는 효능이 있다고 판단하였다. 또한 각 아미노산들이 ADH 및 ALDH 활성을 촉진시키면서 알코올 분해뿐만 아니라 ADH효소에 의한 분해로 발생하는 acetaldehyde의 분해도 촉진시킬 가능성이 높아 숙취 해소 효과 뿐만 아니라 간 보호 기능도 있을 것으로 예상된다.
<h2>ALDH 활성에 미치는 아미노산의 영향</h2> <p>체내에 들어온 알코올의 대부분은 간 세포의 ADH 효소에 의해 acetaldehyde로 신속히 분해된 다음 ALDH 효소에 의해 산화분해 되는 과정을 거치게 된다. 음주 후 실제적으로 느끼는 숙취 증상은 acetaldehyde의 독성 작용에 의한 것이므로 가장 바람직한 숙취 해소는 ALDH 효소 활성을 좀더 촉진시키는데 초점이 맞추어져야 한다. 따라서 acetaldehyde의 분해에 직접적인 영향을 미치는 ALDH 효소 활성에 미치는 각 아미노산의 영향을 검토하였다. Rat liver 유래의 ALDH 활성에 대한 각 아미노산의 영향을 검토한 결과, 10종의 아미노산류 중에서는 methionine 처리구에서 가장 높은 활성을 보였다. Methionine의 첨가 농도별 측정에서는 \( 10 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \)에서 30 및 \( 50 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 첨가 농도에서 보다 높은 활성을 보였으나, 이들 모든 처리 농도에서 ALDH 활성은 양성대조구 보다 상당히 높은 활성을 보였다. 한편 yeast 유래의 ALDH 활성 측정에서는 각 아미노산별 큰 차이는 없었으나, arginine에서 높은 활성을 보였다. Arginine의 첨가 농도별 측정에서는 처리 농도 의존적으로 yeast 유래의 ALDH 활성이 약간씩 증가하는 경향을 보였으며, 양성대조구 보다 높은 활성을 나타내었다. 이처럼 본 연구에 사용한 아미노산 중에서는 arginine과 methionine 처리에 의해서 ADH 또는 ALDH 활성을 촉진시키는 것으로 나타났는데, 본 연구자들의 선행 연구에서 arginine을 \( 70 \% \) 이상 차지하고 있는 홍삼을 알코올 급여 횐쥐에 투여한 결과에서도 간 조직 중의 ALDH 활성을 촉진시킨 것은 물론, in vitro 실험계에서도 홍삼 추출물에서 yeast 유래의 \ALDH 활성을 촉진시키는 결과를 얻은 바 있어 본 실험 결과와 일치하였다(data not shown).</p> <h2>Arginine 처리에 따른 효모 ADH 및 ALDH 활성 염색</h2> <p>아미노산 중에서 arginine이 효모 유래의 ALDH 효소와 ratliver 유래의 ADH 활성을 촉진시키는 효과가 있었으며, 이러한 효소 활성 차이는 효소의 질적 또는 양적 차이 이거나 isozyme의 차이에 의한 것으로 사료되기 때문에 이러한 가능성을 알아보기 위하여 zymogram staining 방법으로 확인하였다. YPD 배지에 arginine을 \( 0 \sim 0.1 \% \) 농도로 첨가시켜 배양한 효모 균체에서 ADH 활성 염색은 두 개의 주요 밴드로 나타났으며, 활성 염색 정도는 arginine 무첨가 또는 저농도 \( (0.005 \%) \) 첨가에 비해 \( 0.01 \% \) 이상의 첨가 농도에서 진하게 나타나 효소 활성의 증가 결과와 일치하는 결과를 얻을 수 있었다. ALDH 활성 염색에서도 ADH와 유사한 결과를 얻었다(Fig. 9). 다만 arginine \( 0.01 \% \) 이상의 첨가 농도에서는 ADH 및 ALDH 모두 활성 염색 정도가 약간씩 낮아지는 경향을 보였는데, 이에 대한 정확한 기작과 적정 첨가 농도에 대해서는 추가적인 실험이 뒤따라야 할 것으로 사료되어 진다. 한편, ADH 활성 염색의 경우 고온성 알코올 발효 효모인 S. cerevisiae RA-74-2 및 중온성 S. cerevisiae D 균주에서는 2개의 주요 밴드가 각각 나타났으며, S. cerevisiae D 균주는 \( 30^{\circ} \mathrm{C} \) 배양보다 \( 37^{\circ} \mathrm{C} \) 배양에서 전체적인 활성 염색 정도가 감소하였으나, S. cerevisiae RA-74-2 균주의 경우는 배양 온도에 의한 차이는 없었다고 하였다. 또한 고온성 알코올 발효 효모인 Kluyveromyces marxianus RA-192 균주의 ADH 활성 염색 정도는 S. cerevisiae와 다른 양상을 보여 Kluyveromyces marxianus 특유의 ADH 효소계를 갖고 있는 것으로 보여 진다. 따라서 효모 유래 ALDH 효소 활성을 촉진시키는 작용을 가진 arginine을 효모 배양에 첨가시킬 경우 세포 내 ALDH 활성 염색 정도가 증가함으로써 arginine은 ALDH 활성을 촉진시키는 효능이 in vivo 실험계에서 재확인되는 결과를 얻을 수 있었다.</p> <p>이상의 실험 결과에서 아미노산류 중 arginine과 methionine이 ADH 및 ALDH 활성을 촉진시키는 작용에 의해 알코올 분해뿐만 아니라 알코올 산화분해 과정에서 생성되는 acetaldehyde의 분해도 촉진시킬 가능성이 높아 숙취 해소 효과는 물론 간 보호 효과도 있을 것으로 시사 되어 진다. 따라서 arginine과 methionine을 주류 제품에 첨가하게 될 경우 숙취해소 경감과 간 보호 효능을 동시에 가질 수 있을 가능성을 보였다.</p>