커피 찌꺼기가 알츠하이머·파킨슨병을 예방한다?

커피 찌꺼기는 냄새 중화, 청소 스크럽, 피부 각질 제거 등으로 다양하게 쓰이지만, 새로운 연구에서 신경퇴행성질환까지 예방한다는 사실이 드러났다. 이 연구 결과는 환경과 경제적으로 이롭고 고령화 시대를 맞이한 현시점에 적합한 녹색화학으로 관심받고 있다.

살충제나 트리클로로에틸렌(TCE, 석유화학 부산문)과 같은 환경 물질이 파킨슨병이나 알츠하이머병과 같은 신경퇴행성질환의 발병에 관여한다는 증거가 늘어나고 있다.

미국 텍사스대학(엘패소) 연구팀은 커피 찌꺼기에서 추출한 '카페인산 기반 탄소 양자점(CACQDs)'이 유독성 환경 화학물질로 유발되는 신경퇴행성질환으로부터 뇌세포를 보호할 수 있는 잠재력을 찾았다.

카페인산(caffeic acid)은 식물기반 화합물인 폴리페놀의 일종이다. 폴리페놀은 활성산소를 제거하는 항산화 작용의 특성을 보이며 커피, 와인 외에도 사과, 딸기, 양배추 등의 특정 야채와 과일을 통해 섭취가 가능하다.

연구를 주도한 화학·생화학과 박사과정의 조티시 쿠마르는 "CACQDs가 신경퇴행성 치료에 획기적인 변화를 가져올 수 있다"라고 전하며 목표가 현재의 '증상 관리가 아닌 치료법'을 찾는 것임을 강조했다.

신경퇴행성질환은 신경계의 한 부분 혹은 여러 부분에서 서서히 진행하는 신경세포의 사멸로 인한 병들을 통칭한다. 대표적으로 알츠하이머병, 파킨슨병, 근위축성측삭경화증, 헌팅턴병 등이 있다.

주로 뉴런이나 뇌세포의 손실로 발생하는 이 질환은 움직임과 언어 같은 기본 기능부터 방광 및 장 기능, 인지 능력 등의 복잡한 기능까지 제한을 받게 된다.

특히 생활 습관이나 환경적 요인으로 인한 발병 초기에 몇 가지 특징을 공유하는데, 그중에는 뇌에 활성산소 수치 증가와 아밀로이드 단백질 조각이 응집된 플라크나 원섬유를 형성하는 것이 포함된다.

연구팀은 살충제에 의해 유발된 파킨슨병 모델에서 CACQDs가 신경을 보호한다는 사실을 발견했다. 실험은 시험관, 세포주에서도 진행되었다. 연구팀은 CACQDs가 심각한 부작용 없이 활성산소를 제거해 손상을 방지했고, 아밀로이드 단백질 조각의 응집을 억제하는 것을 관찰했다.

쿠마르와 함께 연구를 이끈 마헤시 나라얀 교수는 '서서히 진행되어 너무 늦게 발견되는' 신경퇴행성질환은 치료 관리와 비용 면에서 큰 부담이 생긴다는 점을 지적했다.

"우리의 목표는 가능한 많은 환자들이 감당할 수 있는 비용으로 이 질환들을 예방할 수 있는 솔루션을 찾는 것입니다"라고 나라얀이 말했다.

커피 찌꺼기를 활용한 이번 연구는 환경 친화적인 '녹색화학'으로 간주된다. 연구팀은 이 공정이 경제적이고 지속 가능하다고 전했다. 커피 찌꺼기는 언제나 풍부하기 때문이다.

이 연구는 학술 저널 ScienceDirect의 환경연구에 'Caffeic acid recarbonization: A green chemistry, sustainable carbon nano material platform to intervene in neurodegeneration induced by emerging contaminants'(카페인산 재탄소화 : 새로운 오염물질에 의해 유발되는 신경 퇴행에 개입하는 녹색화학, 지속가능한 탄소나노소재 플랫폼)이라는 제목으로 지난 15일 발표되었다.

포인트경제 박찬서 기자