농촌진흥청은 농산 부산물인 옥수수잎 추출물이 구강 내 치주균 성장을 억제하고 치조골 형성을 촉진하는 등 구강 건강을 개선하는 데 효과가 있음을 확인했다고 밝혔다.

치주질환은 잇몸과 치아, 그 주위 뼈에 생기는 병이다. 주로 치은(잇몸) 부종, 출혈, 치은염에 의한 플라크(plaque)* 침착 등을 유발하고 치조골 파괴를 동반해 심하면 치아 상실의 원인이 되기도 한다.

*플라크: 치태(齒苔, dental plaque)는 입 안 표면에서 자라나는 미생물막 또는 세균의 덩어리

농촌진흥청 연구진이 옥수수잎 추출물을 세균에 처리했을 때, 치은염을 일으키는 세균 뮤탄스(Streptococcus mutans)와 소브리너스(Streptococcus sobrinus) 성장이 추출물을 처리하지 않은 대조구에 비해 각각 1.5, 1.6배 억제하는 것을 확인했다. 잇몸병 원인 세균인 진지발리스(Porphyromonas gingivalis)는 1.3배 억제했다.

또한 염증성 물질*인 IL-6와 TNF-α 생성을 각각 9.6배, 6.0배 억제했으며, 조골세포 분화**는 대조구보다 10.5배 증가했다. 독성시험 결과, 처리 농도(25~200ug/ml)에서 세포독성은 없었다.

*염증성 물질(염증성 사이토카인, IL-6, IL-1β, TNF-α): 염증 반응을 매개하거나 발전시키는 데 관여함

**쥐에서 추출한 조골세포 분화 유도 세포주(C2C12 cell) 시험으로 확인

연구진이 추출물을 분리·정제 후 구조를 동정한 결과, 옥수수잎 추출물의 항균 및 조골 효과를 나타내는 유효 활성물질이 2차 대사산물인 ‘테르페노이드인 ‘파로빈 에이(A)’임을 구명했다. 농촌진흥청은 이 연구 결과를 특허출원*했다.

*특허명: ‘옥수수 잎 추출물을 포함하는 치주질환 개선용 조성물(10-2022-0076153)

옥수수잎의 ‘파로빈 에이(A)’ 함량은 파종 이후 계속 증가해 수확기인 파종 후 97일에 최고에 달해 일반 옥수수 수확시기에 잎을 채취해도 문제가 없을 것으로 판단됐다.

*옥수수 수확시기: 봄 파종 옥수수는 파종 90일 후인 7월~8월에 수확함

치주염을 유발한 동물모델(마우스) 실험에서도 옥수수잎 추출물 처리구에서 잇몸병 원인 세균(진지발리스)이 억제되는 높은 항균력을 확인했다. 추출물을 처리한 마우스에서 치주인대 조직의 박리현상과 치주조직의 염증 반응, 치조골 흡수를 일으키는 염증성 물질(IL-1β, TNF-α) 발현이 감소했다.

반면, 콜라겐 형성과 골형성 단백질 발현은 증가해 항균 및 치조골 형성 등 치주질환 개선 효과가 있음을 확인*했다.

*헤마톡실린과 에오신 염료를 사용한 조직 형상 관찰(HE염색)로 확인

농촌진흥청 작물기초기반과 박진우 과장은 “최근 고령화로 치료에서 예방 위주의 건강관리에 관심이 옮겨가면서 치주질환을 개선할 수 있는 기능성 소재 요구도 증가하고 있다.”라며 “이번 연구 결과는 농산 부산물인 옥수수잎의 구강 건강 개선 기능성 원료 추진 및 향후 부산물 활용 새활용(업사이클링) 연구의 새로운 돌파구가 될 것이다.”라고 말했다.