코코넛 오일 은 중사슬지방산(medium chain fatty acid, MCFA)이 풍부한 독특한 화학적 조성을 가지고 있다. 여기서 생성된 케톤체는 알츠하이머 병과 같은 인지 장애를 겪는 사람들의 뇌에 중요한 에너지원으로 작용한다.

코코넛 오일 성분과 대사 작용 분석을 통한 치매 예방 효과에 대해 알아보자.

알츠하이머병 (치매)이란?

알츠하이머병 (Alzheimer’s disease, AD)은 1906년 독일의 정신과 의사이자 신경병리학자인 알로이스 알츠하이머(Alois Alzheimer)에 의해 처음으로 기술되었다.

이는 노인 인구에서 가장 흔히 나타나는 진행성 신경퇴행성 질환 중 하나로 간주된다.

대부분의 환자에서 초기 임상 증상으로는 우울증, 무관심, 최근 사건을 기억하는 데 어려움이 있다.

병이 진행됨에 따라 혼란, 의사소통 장애, 방향 감각 상실, 행동 변화가 나타난다.

후기에 이르러서는 걷기와 삼키기 같은 신체 기능에 문제가 발생하게 된다.

결국 말기 AD 환자는 침대에 의존하게 되고, 간병인 돌봄이 필요하며, 진단 후 평균 9년 내에 사망하게 된다.

알츠하이머 (AD) 을 악화시키는 위험 요인

AD와 연관된 많은 위험 요인이 있지만, 이러한 요인들이 AD 발병 위험에 미치는 영향은 여전히 불확실하다.

주요 위험 요인은 낮은 교육 수준, 비만, 심각한 두부 손상, 당뇨병, 뇌혈관 질환, 식습관, 흡연과 같은 행동적 요인, 그리고 연령이다.

• 연령

연령은 AD 발병에서 가장 중요한 위험 요인으로 간주된다.

젊은 뇌는 더 높은 성장 인자 수준, 더 나은 에너지 대사, 잘못 접힌 단백질 제거 및 세포 복구 메커니즘이 효과적으로 작동하여 보호를 받는다.

그러나 보호 메커니즘이 실패하면 AD 발병 위험이 증가할 수 있습니다.

실제로 65-74세 인구의 약 3%, 75-84세 인구의 약 17%, 85세 이상의 인구의 약 32%가 AD를 앓고 있는 것으로 보고되었다.

• 가족력

부모나 형제가 AD를 앓고 있는 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 AD 발병 가능성이 높다.

여성이 45세 이후 AD에 걸릴 평생 위험은 약 20%로 남성의 10%에 비해 두 배이다.

• 비만과 대사증후군

연령이 증가함에 따라 비만, 당뇨병, 동맥경화증과 같은 대사 및 혈관 관련 요인의 발생률이 높아진다.

이는 AD 발병 위험을 간접적으로 증가시킬 수 있다.

• 콜레스테롤 및 혈관 손상

콜레스테롤은 일반적으로 혈뇌장벽(blood brain barrier, BBB)에 의해 뇌로의 운반이 제한된다.

그러나 심각한 두부 손상 등으로 BBB가 손상되면 콜레스테롤을 운반하는 지질단백질이 뇌로 유입될 수 있다.

이는 뇌 내 막 콜레스테롤 축적을 초래하고, AD 병리와 상호작용할 가능성을 높인다.

• 식이 요인

지방 섭취, 특히 포화지방 및 트랜스지방의 과도한 섭취는 비만, 대사 증후군, 심혈관 질환의 위험을 증가시켜 AD 발병 가능성을 높일 수 있다.

반대로, 불포화지방산과 같은 건강한 지방 섭취는 이러한 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있다.

• 당 대사 장애

AD 환자는 포도당 대사가 손상되어 포도당 흡수가 감소하고 에너지 생산이 비효율적으로 이루어진다.

이러한 대사 변화는 인지 기능 저하로 이어질 수 있다.​

• 생활습관 요인

흡연, 신체적 및 정신적 비활동성 등도 AD 발병에 기여하는 요인으로 간주된다.

이러한 요인에 대한 잠재적 예방 조치를 연구하는 것이 중요하다.

알츠하이머 병과 식이 보충의 영향

영양 접근법은 전 세계적으로 AD의 진행을 늦추거나 중단시키기 위한 유망한 전략으로 간주된다.

잘못된 정보는 식단, 위험 요인, AD 예방 간의 잘못된 관계를 초래할 수 있으므로, 일상적인 식이 섭취를 정확히 평가하는 것이 중요하다.

많은 영양 보충제와 식이 조절은 증가된 산화 스트레스, 미토콘드리아 기능 장애 및 세포 에너지 생산 결함, 만성 염증 메커니즘, 그리고 아밀로이드 축적 및 신경섬유 퇴행으로 이어지는 퇴행적 연쇄 반응에 직접 영향을 미칠 수 있다.

• 자연 유래 물질의 역할

AD 치료에 효과적인 생물학적 효과를 가진 천연 식물 소재(폴리페놀, 카로티노이드, 비타민)가 주목받고 있다.

특히, 대사 기질, 비타민, 오메가-3 지방산, 식물 플라보노이드, 미량 미네랄 및 항산화제가 주요 식이 성분으로 알려져 있으며, 이는 노화 및 기타 위험 요인을 포함한 AD의 진행과 관련된 많은 병리학적 과정을 억제한다.

• 알츠하이머 예방 식단

최근에는 식물 기반 식품에서 얻는 탄수화물과 미량 영양소를 많이 섭취하고, 주로 식물성 기름과 생선에서 얻는 불포화 지방을 적당히 섭취하며, 동물성 식품(고기 및 유제품)에서 유래한 포화 및 트랜스 지방의 섭취를 줄이는 AD 예방 식단이 소개되었다.

• 지중해식 식단(Mediterranean diet, MeDi)
• DASH 식단(the Dietary Approaches to Stop Hypertension, DASH)
• MIND 식단(the Mediterranean-DASH diet Intervention for Neurodegenerative Delay)

• 항산화제와 비타민

비타민 C, 비타민 E, 셀레늄과 같은 항산화제를 활용한 치료법이 AD 예방에서 효과를 보였으며, 이들은 감귤류 과일, 특정 채소, 견과류, 곡물, 달걀 노른자에서 발견된다.
또한, 비타민 B군(엽산, 비타민 B12, 비타민 B6)은 혈장 호모시스테인 수준을 낮춤으로써 AD 예방 및 치료에 유용할 수 있다.

• 오메가-3 지방산

ω-3 지방산(polyunsaturated fatty acids, PUFA)은 염증 억제, 뇌혈관 및 심혈관 질환 예방, Aβ 플라크 형성 및 응집 방지와 같은 신경 보호 효과를 가지고 있다.

특히, 도코사헥사엔산(DHA)의 높은 섭취는 AD 발병 위험을 감소시키는 것으로 나타났다.

• 코코넛 오일

코코넛 오일은 독특한 지방산 구성 덕분에 AD의 대체 치료 전략으로 간주된다.

코코넛 오일에 포함된 성분(라우르산, 케톤체, 중사슬 트리글리세라이드)이 AD와 관련된 병리학적 과정을 억제하는 메커니즘을 갖고 있는 것으로 보고되었다.

코코넛 오일 성분

• 코코넛 오일의 추출과 사용

코코넛 오일은 코코넛 나무(Cocos nucifera)의 성숙한 과육(커널)에서 추출되며, 이 나무는 야자과(Arecaceae)에 속한다. 이 오일은 열대 및 아열대 지역에서 식품 및 산업적 용도로 널리 사용된다.

코코넛 오일의 유용성과 효능 덕분에 지난 10년 동안 세계적인 수요와 생산이 증가하고 있다.

전 세계 코코넛 오일 소비량은 연간 약 350만 톤으로 추정되며, 이는 세계 식물성 기름 생산량의 약 2.5%에 해당한다.

코코넛 오일은 다양한 처리 방법으로 생산될 수 있습니다.

가장 일반적인 유형은 건조된 커널을 기계적으로 가공하여 얻는 코프라 오일(copra oil)이다.

최근에는 영양적 이점으로 인해 신선한 커널에서 부드러운 조건 하에 추출된 버진 코코넛 오일(VCO)이 인기를 얻고 있다.

• 지방산 구성

코코넛 오일은 지방산의 약 90%가 포화지방산으로 구성되어 있으며, 주요 지방산은 라우르산(lauric acid)이다.

라우르산은 총 지방산의 35.25%~52.48%를 차지하며, 이로 인해 코코넛 오일은 “라우르 오일” 이라고도 불린다.
이 외에도 카프릭산(capric acid, 7.00%), 미리스틱산(myristic acid, 20.4%), 팔미트산(palmitic acid, 11.2%), 스테아르산(stearic acid, 2.6%), 아라키딕산(arachidic acid, 1.4%)과 같은 다른 포화지방산이 포함되어 있다.

불포화 지방산은 상대적으로 적은 양으로 포함되어 있다. 가장 흔한 단일불포화 지방산은 올레산(oleic acid)으로, 전체 지방산의 약 5.5%를 차지한다.

또한 리놀레산(linoleic acid)과 리놀렌산(linolenic acid) 같은 다중불포화 지방산도 각각 1.8%와 1.1%의 비율로 존재한다.

• 중사슬 지방산(medium chain fatty acid, MCFA)

코코넛 오일에서 주요 MCFA는 다음과 같다.

• 라우르산(Lauric acid): 49.2%
• 카프릴산(Caprylic acid): 7.3%
• 카프릭산(Capric acid): 6.5%
• 카프로산(Caproic acid): 0.4%​

코코넛 오일의 이러한 MCFA 구성은 독특하며, 다양한 건강상의 이점을 제공하는 주요 요인으로 간주된다.

연구에 따르면 14가지 식물성 기름 중 코코넛 오일이 가장 높은 MCFA 함량을 가지고 있으며, 이는 코코넛 오일의 뛰어난 치료적 특성을 보여준다.

알츠하이머 병에 대한 코코넛 오일 의 치료적 역할

• 코코넛 오일의 중사슬 트리글리세라이드(medium-chain triglyceride, MCT) 대사와 병리

중사슬 지방산(MCFA)을 포함한 식단은 혈관 질환 예방 측면에서 안전한 것으로 간주된다.

MCT는 지질 대사에 기여하여 AD 병리와 연관된 위험 요인에 영향을 미친다.

MCT의 흡수, 대사 및 소화 특성은 AD 위험 요인을 감소시키는 주요 이유로 간주된다.

MCFA 대사는 침과 위액의 효소에 의해 적은 에너지로 빠르게 이루어지며, 일반적인 지방산보다 분해에 적은 에너지가 필요하다.

• 흡수 경로

콜레스테롤과 장쇄 지방산(long-chain fatty acids, LCFA)은 단백질과 결합하여 지질단백질(lipoprotein)을 형성한 후 림프계를 통해 혈류로 들어가 간을 통과한다.

그러나 이 과정에서 일부 지방 성분이 체내 조직에 축적되거나 동맥벽에 쌓일 수 있어 고혈압 및 심혈관 질환의 위험을 증가시키고, 결과적으로 AD 발병 가능성을 높인다.
반대로, MCFA는 위에서 일부 가수분해되고, 장내에서 완전히 소화되어 간문맥을 통해 직접 간으로 흡수된다.

이로 인해 지방 축적에 거의 기여하지 않으며, 주로 에너지원으로 사용된다.

• 케톤체 생성

MCFAs는 간의 미토콘드리아에서 대사되며, β-산화 과정을 통해 아세토아세트산(acetoacetate)과 β-하이드록시부티르산(β-hydroxybutyrate)과 같은 케톤체를 생성한다.

이 케톤체는 물(H2O), 이산화탄소(CO2), 에너지를 생성하는 데 사용된다.
MCFA의 대사로 생성된 에너지는 지방 축적 대신 장기 및 근육에서 연료로 효율적으로 사용된다.

이 과정은 고지혈증, 고혈압, 비만 등 AD의 위험 요인을 감소시키는 데 도움을 준다.

• 임상 연구

한 연구에서 12주간 MCT가 포함된 식단을 섭취한 건강한 실험군과 LCT가 포함된 식단을 섭취한 실험군을 비교한 결과, MCT 식단을 섭취한 그룹에서 체지방이 유의미하게 감소했다.

또한, 코코넛 오일의 주요 지방산인 라우르산은 HDL 콜레스테롤(고밀도 지질단백질)을 형성하는 데 기여하며, 이는 심혈관 질환 위험을 감소시키는 데 유익한 역할을 한다.

한 연구에서는 8주 동안 코코넛 오일을 섭취한 실험군에서 HDL 콜레스테롤 수치가 유의미하게 증가했으나, LDL 콜레스테롤(저밀도 지질단백질)과 총 콜레스테롤 수치에는 변화가 없었다.

• 인슐린 민감성과 대사 기능

코코넛 오일은 인슐린 민감성을 향상시키고, 인슐린 저항성과 관련된 문제를 완화하는 것으로 나타났다.

특히, 코코넛 오일의 주요 성분인 카프릭산과 라우르산이 인슐린 분비를 촉진하는 강력한 효과를 보여주었다.

• 케톤체와 뇌 에너지 대체

케톤체는 AD 환자의 뇌에서 대체 에너지 공급원으로 작용한다.

MCFA에서 생성된 케톤체는 혈뇌장벽(BBB)을 통과하여 뇌 세포의 미토콘드리아로 들어가 에너지를 생성한다.

이는 포도당 대사가 손상된 AD 환자의 뇌에서 에너지원으로 작용할 수 있다.

코코넛 오일 의 신경보호 성분

• 폴리페놀 화합물(Phenolic Compounds)

폴리페놀 화합물은 식물의 2차 대사 산물로 분류되는 화학 물질 그룹으로, 항산화 작용을 포함한 다양한 생물학적 활성 효과를 나타낸다.

항산화 작용을 하는 물질은 활성산소를 제거하여 산화 스트레스를 억제하며, 이는 알츠하이머병(AD)의 주요 병리학적 기전과 직접적으로 연관되어 있다.

폴리페놀의 하이드록실 기(-OH)는 AD에서 아밀로이드 베타(Aβ) 단백질의 독성을 줄이는 데 기여할 가능성이 있다.

코코넛 오일에는 높은 비율의 페놀산(ex: p-쿠마르산, 페룰산, 카페산, 카테킨산)이 포함되어 있으며, 이는 종종 폴리페놀로도 불린다.

연구에 따르면 버진 코코넛 오일(VCO)의 폴리페놀은 산화 스트레스를 줄이고 세포 손상을 방지하는 데 효과적이다.

이는 AD의 병리학적 과정을 억제하는 데 기여할 수 있다.

• 항염증 효과

코코넛 오일은 염증을 억제하는 데 중요한 역할을 한다.

염증은 AD 병리에서 주요 원인 중 하나로 간주되며, 폴리페놀 및 중사슬 지방산(MCFA)은 염증을 완화하고 신경 손상을 줄이는 데 기여한다.

• 에너지 대사와 케톤체 생성

코코넛 오일의 MCFA는 신속하게 대사되어 케톤체를 형성하며, 이는 포도당 대사 장애를 겪는 AD 환자의 뇌에서 대체 에너지원으로 사용된다​.

특히, 케톤체는 신경 세포의 에너지 대사에 효과적일 뿐만 아니라 아밀로이드 독성을 줄이는 데도 도움을 줄 수 있다.

참고문헌

Sandupama, P., Munasinghe, D., & Jayasinghe, M. (2022). Coconut oil as a therapeutic treatment for alzheimer’s disease: a review. Journal of Future Foods, 2(1), 41-52.