소식 (小食)을 통한 수명 증대와 노화방지 효과

‘건강하게 장수하기’는 모든 인류의 꿈이다. 흥미롭게도 2,700여 년 전 Hesiod는 이렇게 기록했다. “바보들은 모자라는 것이 넘치는 것보다 좋다는 사실을 모른다. 음식을 아끼고 밥그릇을 절제하는 것이 얼마나 복된 일인지.” 이처럼 음식을 배불리 먹지 않는 것이 건강에 유익하다는 속설은 고대 그리스나 로마부터 유래되었으며 Lucretius (~50BC)와 Lord Francis Bacon (1561-1626)은 자신 저서에서 과식이 노화를 촉진시키고 암과 같은 퇴행성 질환의 원인이 된다고 기록하였고 이러한 속설은 과학기술이 발전하며 점점 사실로 증명되었다.

 

특히, 최근 연구는 적게 섭취하는 소식(小食) 이 수명 증대와 노화 방지에 지대한 영향을 준다는 것을 보여 주고 있다. 1935년 McCay은 연구를 통해 20% 정도 식이 제한한 쥐에서 수명 연장 효과가 있음을 처음으로 보고 하였고, 이후 다른 연구자들에 의해 다양한 생명체에서 20~40%의 식이 제한은 평균수명과 최대 수명을 약 30~60% 증가시키며, 암을 포함한 여러 노화 관련 질환 발생을 억제한다는 것으로 밝혀졌다.

 

최근의 장수 연구는 단순히 수명의 연장이 아닌 건강한 상태를 오랫동안 유지하여 삶의 질을 높이는 '건강수명'의 증가에 초점을 맞추고 있다. 특히, 영양 불균형은 초래하지 않고, 섭취 칼로리만 줄이는 방법인 식이제한은 에너지 소비 효율을 높여 건강하고 오래 살 수 있는 가장 확실한 장수 방법으로 알려져 왔다. 최근 곰팡이를 이용한 연구에 따르면, 칼로리를 제한하면 외부의 척박한 환경변화에 대응하기 위하여 생명체 내에서 세포의 에너지 수급과 수명연장을 초래하는 유전자를 발현시킨다고 밝혔다. 즉 칼로리 제한을 통한 건강 증진 효과는 외부 환경의 스트레스에 대하여 생명체가 갖고 있는 고유한 방어 전략의 결과라고 할 수 있다.

그리고 최근의 많은 연구 결과에 따르면 여러 종류의 과일이나 채소에 들어있는 다양한 영양소들이 이 유전자를 활성화시키는 것으로 알려졌다. 즉 이들 영양소를 먹으면 식이제한과 유사한 효과가 나타난다. 이들을 총칭하여 칼로리 제한 유사체라 한다. 이러한 물질은 칼로리 제한을 할 때 활성화되는 스트레스 반응 경로 (stress response pathway)를 통하여 장수 및 노화 관련 신체 변화들을 억제하고 각 기관의 기능을 유지시킨다. 하지만 이러한 연구 결과에도 불구하고 어떤 대사물질이 관여하는지 등의 심도 깊은 연구는 부족한 상황이다.

 

최근 성균관대 류동렬 교수 연구팀은 식이 제한 실험군과 특정 유전자의 돌연변이로 인해 오래 산다고 알려진 '예쁜꼬마선충' 실험군에서 특이적으로 증가하는 대사 물질들을 분석하였다. 그 가운데 체내에서 합성할 수 없는 필수 아미노산인  L-트레오닌이 공통적으로 증가하여 노화 속도를 크게 늦추고 장수를 촉진할 수 있다는 사실을 확인하였다.

 

또한, L-트레오닌을 투여한 실험군은 대조군보다 15-18% 더 오래 생존하고 행동이 더 민첩하며 항산화 효소를 훨씬 더 많이 갖고 있다는 것을 발견하였다. 이것을 통해 최근 세포노화의 원인 중 하나로 밝혀진 페롭토시스(Ferroptosis)로부터 세포를 보호하며 건강수명을 증가시키는 것을 확인했다.

 

류동렬 교수는 "본 연구는 새로운 장수의 기전을 발견한 기념비적 성과이지만, 어떻게 L-트레오닌이 페롭토시스를 조절하는지에 대한 추가적인 연구가 여전히 필요하다"며 "추가연구를 통해 상대적으로 간단한 건강수명 연장의 방법이 개발될 수도 있다"고 언급하였다.

 

 

The effect of increasing life expectancy and preventing aging through eating less

 To live a long and healthy life is the dream of all mankind. Interestingly, more than 2,700 years ago, Hesiod wrote: "Fools don't know that wanting is better than overeating. How fortunate it is to save food and control your bowl." The myth that not eating enough food is healthy originated from ancient Greece and Rome, and Lucretius (~50BC) and Lord Francis Bacon (1561-1626) wrote in his book that overeating promotes aging and causes degenerative diseases such as cancer, and this myth has been proven to be true. 

In particular, recent studies have shown that eating less has a profound effect on increasing life expectancy and preventing aging. In 1935, McCay first reported a 20 percent dietary restriction on mice, and other researchers later found that 20 to 40 percent dietary restriction increases life expectancy and maximum life expectancy by about 30 to 60 percent, and inhibits the development of various aging-related diseases, including cancer.

Recent long-life studies have focused on an increase in "healthy life expectancy" that improves the quality of life by maintaining a healthy state for a long time, not just an extension of life expectancy. In particular, dietary restrictions, which do not cause nutritional imbalances and reduce only calories consumed, have been known as the most reliable way to live a healthy and long life by increasing energy consumption efficiency. According to a recent study using fungi, limiting calories expresses genes that cause the energy supply and life of cells in life to cope with poor environmental changes outside. In other words, the effect of improving health through calorie restriction can be said to be the result of life's unique defense strategy against stress in the external environment.

And according to many recent studies, various nutrients in various kinds of fruits and vegetables are known to activate the gene. In other words, eating these nutrients has a similar effect to dietary restrictions. These are collectively referred to as calorie-restricted analogs. These substances suppress long-term and aging-related body changes and maintain the function of each organ through a stress response path that is activated when calorie restriction is applied. However, despite the results of these studies, in-depth studies such as which metabolites are involved are insufficient.

Recently, a research team led by Professor Ryu Dong-ryeol of Sungkyunkwan University analyzed the unusually increasing metabolites in the diet-restricted experimental group and the "pretty little nematode" experimental group known to live long due to mutations in certain genes. Among them, it was confirmed that L-treonine, an essential amino acid that cannot be synthesized in the body, increases in common, which can significantly slow aging and promote longevity.

In addition, the experimental group administered L-treonine found that it survived 15–18% longer than the control group, was more agile in behavior, and had much more antioxidant enzymes. Through this, it was confirmed that it protects cells from Peroptosis, which has recently been found to be one of the causes of cell aging, and increases health life.

Professor Ryu Dong-ryeol said, "This study is a monumental achievement of discovering a new mechanism of longevity, but further research on how L-treonine regulates peroptosis is still needed. Further research may develop a relatively simple method of extending health life."