메리골드꽃차의 자연치유적 활용
메리골드꽃차는 향이 좋고 담백하여 꽃차를 즐기는 이들에게 인기가 높다. 건조한 곳이면 어디에서나 잘 자라고 개화 기간이 길어서 손쉽게 구할 수 있는 재료이다.
메리골드꽃을 소재로 말린차, 덖음차, 발효차의 수색과 맛, pH에 대한 관능검사를 실시함으로써 소비자의 다양한 기호에 맞추어 꽃차를 제다할 수 있고, 최상의 조건에서 꽃차를 즐길 수 있도록 근거를 마련하고자 한다.
또한, 메리골드꽃의 항산화효과(총 폴리페놀 함량, DPPH 및 ABTS radical 소거능, 환원력)와 NIH3T3, 여성의 대표적인 암인 자궁경부암과 최근 우리나라에서 암발생률 1위를 차지하는 대장암에 대한 세포주 실험(Hela, HCT116 cell)을 실시함으로써 자연치유 기능성 꽃차 개발의 기초자료로 제공하고자 한다.
1.메리골드꽃의 특징
1)메리골드꽃의 개요
메리골드꽃(Tagetes patula L.)은 중앙유럽과 지중해가 원산지이고 국화과에 속하는 한해살이풀로, 멕시코를 원산지로 아프리카, 유럽을 거쳐 우리나라에서도 흔히 볼 수 있다. 등적색, 등색, 황색의 꽃이 핀다. 메리골드꽃은 두 가지 종류로 분류되는데 아프리카 메리골드꽃을 천수국이라 부르며 멕시코 원산지로 아프리카를 거쳐 유럽에서 재배되는 프렌치 메리골드꽃(French marigold)을 만수국으로 부르기도 한다.
메리골드꽃 크기는 15-90cm이고, 초여름에 개화되기 시작하여 서리가 내리기 전까지 장기간 꽃이 핀다. 주로 천수국은 잎의 가장자리에 잔톱니가 없고 꽃송이가 크고 꽃잎은 주로 붉은색과 주황의 혼합색상이다. 만수국은 잎의 가장자리에 잔톱니가 있고 꽃송이가 작으며, 꽃잎이 노랑계열이거나 단색이다.
메리골드꽃은 약간 건조한 곳 어디서나 쉽게 재배가 가능하기 때문에 전 세계적으로 널리 분포되어있다. 메리골드꽃은 건강기능성식품, 약용 및 꽃차로 이용되며, 꽃기름은 화장품의 주요 원료로 널리 사용되고 있다.
2)메리골드꽃차의 생리활성
식품에 가능한 꽃으로는, 꽃을 포함한 식물 전체를 사용할 수 있는 식물 109종, 지상부만 사용할 수 있는 식물 7종, 꽃만 사용이 가능한 식물 149종, 꽃봉오리까지 사용 가능한 식물 11종, 꽃잎만 사용이 가능한 식물 17종을 포함하여 총 293종이 있다.
식품으로 사용이 금지된 꽃은 개망초, 고마리, 비비추, 조팝나무, 초롱꽃, 도라지꽃, 애기똥풀꽃 등이다. 식물을 차로 이용할 수 있는 부위는 꽃, 줄기, 잎, 뿌리, 열매와 씨앗이다. 식물의 부위 중 꽃만 차로 이용 가능한 것은 국화, 금은화, 민들레, 옥수수꽃차, 소나무, 회화나무 등 10종이 있고, 꽃차는 꽃의 모양이나 자태, 향기, 색, 영양과 기능성 성분 등을 동시에 즐길 수 있는 건강차이다.
최근 꽃차의 연구는 대부분 설문지를 이용한 선호도. 분류, 적용방안 등이며 꽃차의 효능에 관한 연구는 부족한 상태이다. 꽃차는 다양한 색채의 효과를 보이므로 컬러차(color tea)라고 할 수 있고, 색채의 테라피적인 효과도 있는 건강 차로 손꼽히는 대용차를 말하기도 한다. 꽃차에 대한 연구는 벚나무의 꽃과 유엽차를 사용하여 여러 가지 제다법으로 처리하여 품질과 성분함량을 조사한 결과, 벚나무 꽃의 동결 건조한 꽃차에서는 K, Ca, Mg 함량이 많았으며 자연 건조로 제다한 차에서는 Na함량이 많았다. 벚나무 꽃차에서는 무기물 추출은 5분 이상, 유엽차를 추출하려면 90초 덖음처리가 적합하다.
메리골드꽃차는 성질이 차고 단맛이 나고 향기가 있어 많은 사람들이 즐겨 마시고 있다. 그러나, 많은 사람들이 애용함에도 이에 대한 연구는 대부분 항산화에 대한 연구 외에는 미비한 실정이다. 메리골드꽃차를 이용한 연구는 아래와 같다.
3)메리골드꽃차 제다의 색도와 품질에 대한 관능평가
메리골드꽃차의 제다에서 건조온도에 따른 소요시간과 열탕 처리시간, 덖음처리시간, 스팀 처리시간에 대한 꽃차의 색도와 품질에 대한 관능평가를 실시하였다.
(1)건조온도에 따른 색도와 품질
황색 메리골드의 건조 온도에 따른 꽃잎의 색도와 품질에서 L값은 50℃ 처리구에서 55.54로 가장 높게 나타났으며, 다음으로 30℃ 처리구에서 53.93을 나타냈다. a값은 30℃ 처리구와 대조구에서 각각 10.98과 10.86으로 높게 나타났다. b값은 40℃ 처리구에서 55.70으로 높게 나타났으며, 다음으로 50℃ 처리구에서 53.38로 높게 나타났다. 따라서 건조온도가 낮을 때는 적색이 강해지고, 40℃ 및 50℃에서 건조한 것은 황색이 강해짐을 알 수 있었다.
주황색 메리골드의 건조온도에 따른 꽃잎의 색도를 조사한 결과는 명도를 나타내는 40℃, 50℃에서 L, a 및 b값이 높게 나타나 밝은 주황색으로 만들고자 할 때는 40℃〜50℃에서 건조시키는 것이 좋을 것으로 생각되었다.
메리골드꽃의 건조온도별 건조 시간을 조사하기 위해 각각의 온도 조건에서 건조한 결과 상온에서는 140시간이 소요되어 가장 길었으며, 40℃에서는 33시간, 50℃에서는 21시간, 60℃에서는 15시간만으로도 100% 건조가 가능하였다.
(2)메리골드 덖음 처리시간에 따른 색도와 품질
황색 메리골드를 이용한 꽃차 제조 시 덖음처리 시간(30, 60, 90, 120, 150초)에서 꽃의 색도에 미치는 영향을 조사한 결과 꽃차의 품질은 황색 메리골드는 60-90초간 덖음처리에서 좋았으며, 주황색 메리골드는 90-120초간 덖음 처리에서 우수하였다.
황색 메리골드를 이용한 꽃차 제조 시 덖음처리 시간(30, 60, 90, 120, 150초)에서 꽃차의 품질에 대한 관능평가 결과, 형태와 조화는 60초 및 90초 처리구에서 3.4로 높게 나타났으며, 향, 차의 수색, 맛은 60초 처리구에서 높게 나타났다.
차의 관능평가에서는 황색 메리골드가 60-90초간 처리에서 높게 평가되었다. 감국꽃차 덖음처리 시간을 각각 5, 7.5, 10, 15초로 처리한 결과 10분 덖음처리시 좋은 품질의 감국꽃차를 만들 수 있다고 보고하였다. 또한 감국꽃차의 덖음 횟수에 따른 연구에서는 5회 덖음처리된 차가 색, 맛, 향 및 종합적 기호도가 높은 것으로 나타났다고 보고하였다.
(3)메리골드꽃 덖음 차의 파장범위 측정
메리골드 에탄올 추출물의 최대흡광도는 260nm와 375nm에서 peak를 나타내어 flavone과 flavonol계 색소인 것으로 추정되었다.
(4)메리골드꽃과 국화과(캐모마일, 감국)의 꽃차 8가지 관능평가 비교
국화(캐모마일, 메리골드꽃, 감국) 꽃차 3가지를 사용해서 8가지 선택요인(Fragrance. Aroma. Flavor. Acidity. Body. Aftertaste. Balance. Sweetness)의 우선순위를 분석하였다. 국화(캐모마일, 메리골드꽃, 감국) 꽃차 3가지 중에서 메리골드꽃이 가장 높은 항목은 Flavor(입안에 머물고 있을 때의 향과 맛), Aroma(물을 부었을 때의 향기), Body(질감 등의 느낌), Aftertaste(뒤쪽에 남는 여운), Acidity(맛있는 과일의 신맛)으로 6개 항목으로 가장 높게 나타났으며, Balance(Flavor, Acidity, Body의 균형감)에서는 캐모마일과 메리골드꽃 모두 동일하게 높게 나타났다.
가장 낮은 항목은 Fragnance(건조한 상태의 향기), Sweetness(단맛)는 메리골드꽃이 가장 낮았다. 중요도 기준으로 볼 때 국화과 꽃차의 경우에는 향과 맛을 동시에 만족해야 하는 것으로 나타났으며, 맛보다는 향을 더 중요한 선택요인의 기준으로 정하는 것으로 나타났다.
(5)메리골드꽃의 유효성분
메리골드꽃의 성분은 triterpene류, olididglycoside류 및 flavonoid류, alkaloid류, quinone류, phenol류, triterpenoid류, coumarin류 등을 함유하고 있다. 아프리칸 메리골드꽃은 Flavonid, triterpenoid, carotinoid, saponin 등과 같은 성분이 함유되어 있으며 항염증, 항바이러스작용, 항생작용을 한다고 보고되고 있다. 그 중 triterpenoid 성분이 항염증 작용에 효과가 있다고 알려졌다.
메리골드꽃의 기름은 화장품에 사용되는 주요한 원료로서 terpenoids와 terpenes(주로 bisabolol, faradiol, chamazulene, arnidiol 및 esters) carotenoids(주로 rubixanthin, lycopene 구조), flavonoids,(주로 quercetin, isorhamnetin, kaempferol aglycones) 및 다불포화지방산((주로 calendicacid)을 포함한 여러 생물 활성 화합물을 포함하고 있다.
메리골드꽃을 사용하여 연구한 보고는 매우 다양하다. 메리골드꽃의 카로티노이드는 천연착색제, 천연 항산화제와 항생제의 대체제로서 유용하며, 카로티노이드 계열인 Lutein과 zeaxanthin Flavonoid, Monoterpenoid 등은 항산화 및 항균효과의 생리활성물질을 함유하고 있다.
메리골드꽃의 주성분인 carotenoid 계통의 90% 이상이 Lutein으로 구성되어 있으며 눈의 황반변성을 예방하며, 황반색소 형성의 원료가 되어 시력감소를 예방하므로 차와 건강식품으로도 이용되고 있다.
루테인(Lutein) 색소는 소화촉진이나 위궤양, 항염, 항균, 수렴, 지혈 등의 효과가 있기때문에 피부 염증, 종기, 화상, 베인 상처, 화농성 여드름, 상처 소독, 가려움증, 피부질환, 아토피성, 피부염 등 도포제나 습포제로 쓰이고 있다. 또한 lutein은 몇몇 양식어류에서 체색몸의 빛깔개선에 효과가 있다고 알려져 있다.
항산화제, 간 보호, 항염증 및 화장품에서의 유용성 관련된 질환의 치료, 항진균제작용, 항바이러스제, 항암, 바이러스 백신 효능, 항염증 및 가능한 작용 메커니즘 등 다양한 연구가 보고되고 있다. 상처 및 궤양 치료 등의 효과가 있으며 산화에 의해서 세포손상을 방지하고 자동산화를 억제하는 작용으로 사용되었다. 또한 Wistar albino rat의 동물실험에서는 상처수복 개선과 간 보호작용, female Lacca mice에서는 항산화능력 개선효과와 Streptococcus mutans, S. pyogenes 및 Escherchia coli 등의 세균에 대해 항균작용이 있다고 발표하였다.
서양에서는 민간요법으로 항미생물 항산화, 방부와 세포 손상 방어, 항염증,항암, 상처 및 궤양 치료 등의 효과가 있으며 산화에 의해서 세포 손상을 방지하고 자동산화를 억제하는 작용으로 사용되었다. 동양에서는 이뇨, 발한, 흥분, 혈압 강하를 위한 약재로 사용되었다.
식품에서는 천연색재 또는 천연향료로 사용 가능하며 그 외 항균제, 방부제, 살충제 혈압 강화제, 상처 치료제로 사용되었다.
국내연구에서는 "아프리칸 메리골드꽃 추출물의 항산화 및 항염 억제 효과 연구"에서 아프리칸 메리골드꽃 추출물이 화장품 소재로서 항산화 및 항염, 미백, 피부 노화 예방에 효과가 있다고 하였다.
박은선․김수미․문지선(2017)은 "메리골드꽃과 카렌듈라 추출물이 인간 섬유아세포에서 콜라겐 생성 및 MMP-1 발현에 미치는 영향"에서는 메리골드꽃 추출물이 항노화 효능을 가짐으로 화장품 원료로 활용 가능하다고 밝혔다.
강철호(2013)는 "Hairless 마우스와 인체피부 섬유아세포에서 메리골드꽃(Tagetes erecta L.) 메탄올추출물의 항노화 효과 실험에서 항산화 활성, 인체 피부 섬유아세포에서 콜라겐합성 능 및 분해 저해 능과 Hairless 마우스에서 피부 주름 개선 효과를 알아본 결과 세포사멸을 관찰하였다. 메리골드꽃 'Durango Yellow'에 GA3와 생장억제제인 uniconazole과 paclobutrazol 처리 후 이들 사이에 길항작용의 시기와 농도를 구명하고, 비교 효과를 조사하고자 수행하였다.
메리골드꽃 Tagets patula L.에 생장억제제인 diniconazole 처리 후 NaCl 처리, 반대로 NaCl 처리 후 diniconazole 처리한 후 이들 사이에 농도별로 효과와 생육에 미치는 효과를 조사하였다. diniconazole 0, 50, 100, 200ppm 처리에서 생육억제 효과가 있었으며, 100ppm 처리가 가장 효과적이었다. NaCl 처리 후 diniconazole 200ppm 처리 군에서 가장 효과적이었다.
아프리칸 메리골드꽃과 금잔화 추출물의 항산화효과, 세포독성, 항염효과, 멜라닌 합성억제효과, HaCaT세포에서 UVB에 대한 세포보호 효과 등에 대하여 연구하였다.
메리골드꽃 추출물을 인간 섬유아세포에서 콜라겐 생성과 MMP-1 발현에 대하여 HDF세포를 이용하여 세포독성 및 콜라겐 생성실험에서 HDF세포에 대한 메리골드꽃추출물은 5〜100 μg/mL 농도에서 80% 이상의 세포생존율을 나타내어 세포독성이 없었으며, p-JNK와 p-ERK 신호전달 경로를 통화여 MMP-1 발현을 효과적으로 억제하였다.
골든세베럼(관상어 물고기이름)에 대해 marigold 추출물과 Carophyll®-red를 각각 급여하여 체색개선, 선천면역 및 항산화능 증진 효과를 확인하였다.
<꽃차의 자연치유적 활용에 관한 연구/송진화 선문대학교 일반대학원 통합의학과 자연치유전공 박사학위논문>