Capsaicin Intake Estimated by Urinary Metabolites as Biomarkers

뇨중 대사체 정량에 의한 capsaicinoid의 생화학적 섭취지표 개발 연구

Reliable data on the exposure of capsaicin, which evokes hot sensation in hot red pepper, are important prerequisites for studying biological functions of capsaicin in human body since its roles are controversial according to animal and epidemiological studies. To get accurate data, the use of urinary biomarkers was considered as a measure of internal exposure of capsaicin. After 2-day-capsaicin depletion five to six women in their 20's were instructed to eat 60 or 80 g/day hot red pepper soybean paste as a capsaicin source with meal which did not contain capsaicinoid, and to collect their urine separately. HPLC conditions were set to detect capsaicinoid and urinary metabolites at the same time. Most of capsaicinoid were excreted in the form of 4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid in three subjects at the highest dose. This result suggests the oxidation of the 4-hydroxy3-methoxybenzaldehyde, the hydrolysis product of capsaicin, is the major metabolic pathway in the human body, whereas the reduction of the aldehyde is the major route in rats. However, neither any metabolite nor the parent compound was ever shown in two of the subjects reflecting large individual differences of capsaicin absorption and/or biotransformation.

최근 고추섭취량과 위암과의 양의상관도를 보이는 역학조사 결과가 발표되었는데 이런 자료를 신뢰하기 위해서는 향신료로 쓰이는 고추의 섭취량이 정확히 측정되어야 할 것이다. 이에 고추의 매운맛 성분 capsaicin의 인체대사산물을 확인하고 이를 응용하여 생리학적으로 의미있는 섭취량을 측정하려는 취지에서 실험을 계획하였다. 먼저 동물실험에서 관찰된 capsaicin의 대사체들을 소변에서 HPLC로 동시에 검출하는 방법을 고안하고 이들 대사체의 신속한 검색을 위해, 이전부터 사용하던 유기용매 추출을 지양하고 효소 glucuronidase 처리한 소변희석액을 바로 HPLC에 주입하는 방법을 사용하였다. 20대의 젊은 여성 5-6명을 대상으로, 이틀 간의 capsaicin 고갈식이 이후 capsaicin이 포함되지 않은 식사시 capsacin의 제공원으로서 고추장을 섭취하게 하였다. 60g씩 사홀 고추장을 섭취한 실험시 여섯명의 참가자 중 네명에게서 섭취를 시작한지 3일 째 4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid가, 한 명에게서 3일 째 capsaicin이 검출되었다. 80g씩 나흘을 섭취한 2차 실험시는 세 명의 피실험자에게서 4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid가 나흘째 소변에서 검출되었다. 2차 실험에서 나흘째 검출된 4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid의 총량은 실험기간 중 섭취한 capsaicinoids 총량의 85% 이상이었다. 따라서 쥐 등을 이용한 capsaicinoid 대사 실험에서는 4-hydroxy-3-methoxybenyl alcohol이 주대사물질이었으나 인체에서는 그와 달리 4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid가 주대사산물이라고 여겨진다. 그러나 1, 2차 실험식이를 충실히 따른 두명의 소변에서는 4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid를 포함한 어떤 대사체도 찾을 수 없었기 때문에 개인간의 흡수 대사 차이가 크게 기여한다고 추정되며 생리적으로 의미 있는 capsaicin 섭취의 지표 물질은 인체를 대상으로 처음 얻어진 이 결과에 기반으로 한 계속 실험을 통해 선정되리라 기대한다.