제6회 「茶와 삶의 품격」

6. 차의 과학적 분석에 의한 성분과 효능

차의 성분은 품종, 재배조건, 채엽 시기, 토질, 제조 방법에 따라 달라지며 육우(당나라 중국의 다성茶聖)는 다경에서 ��목이 마르면 물을 마시고 근심과 번뇌를 잊으려면 술을 마시고 정신을 맑게 하고 잠을 깨려면 차를 마시면 된다��고 하였고, 차는 단순히 음료수로서가 아니라 심신心身을 안정시켜 주는 정신적인 작용까지 있음을 말했다.
1)카테킨(catechin, tannin, polyphenol)
-카테킨의 특징 : 카테킨은 폴리페놀이 다시 세분화 된 물질로 화학구조에 의해 수십 종류로 분류되는데 이를 모두 총칭하여 카테킨이라고 부르며, 차 카테킨 성분은 건조된 찻잎 중에 약 10~38% 함유되어 있으며, 차의 쓴맛, 떫은맛에 기여하는 성분이다.
탄닌은 여섯 종류의 카테킨으로 구성되어 있으며 차의 색, 향, 미를 좌우하고 떫은맛을 내며 광합성에 의해 형성되므로 일조량이 늦을수록 함량이 높아지며 90도 이상의 고온에서 용출된다.
- 카테킨의 종류 : C, EC, ECG, EGC, EGCG, GC, CG, GCG 이중에서 주요 카테킨으로는 EC, ECG, EGC, EGCG를 꼽을 수 있으며 이들 중에서 EGCG가 생물학적 효능이 가장 뛰어나다고 알려져 있으며 비타민‘E’ 보다 25배 ‘C’보다 100배 높은 항산화 능력을 발휘한다.
카테킨은 품종, 생육시기, 차엽부위茶葉部位, 햇볕 유무 등 여러 가지 요인에 의해 함량이 달라지며, 생합성 되는 과정에서 햇볕의 양에 영향을 받기 때문에 온도와 일조량의 영향이 크다.
따라서 기온이 낮은 시기에 채엽 되는 첫물 차는 카테킨 함유량이 낮고 일조량이 많은 여름철에 채엽되는 세물 차는 카테킨함량의 비율이 높아 떫은맛이 강하며, 찻잎중의 산화효소(polyphenol oxidase)의 작용에 의해 발효(산화)가 진행되면 중합되어 함량이 청차, 홍차, 흑차 순으로 현저하게 감소한다.
카테킨은 차 폴리페놀의 80~90%를 차지하며 녹차 가용성분의 절반 이상으로 가장 함량이 많고 맛은 떫고 온화한 쓴맛이며 광합성 작용에 의해 형성되므로 찻잎 따는 시기가 늦어질수록 조성 비율이 높아지며 90ﾟC 이상 고온에서 잘 용출된다. 카테킨은 폴리페놀이 다시 세분화된 물질로 화학구조에 의해 수십 종류로 분류되는데 이를 모두 총칭하여 카테킨이라고 부르며, 차 카테킨 성분은 건조된 찻잎 중에 약10 ~ 38% 함유되어 있으며, 차의 쓴맛, 떫은맛에 기여하는 성분이다. 카테킨의 종류(C, EC, ECG, EGC, EGCG, GC, CG, GCG)

▶8가지 중에서 중요 4가지는 다음과 같다.
 (epicatechinc, EC)에피카테킨, (epigallocatechin, EGC)에피갈로카테킨, 
 (epicatechingallate, ECG)에피카테킨갈레이트(epigallocatechingallate, EGCG), 에피갈로카테킨갈레이트 
에피카테킨(EC)과 에피갈로카테킨(EGC)은 유리 형으로 저 농도에서는 떫은맛이 적고 뒷맛이 달며, 에피카테킨갈데이트(ECG)와 에피갈로카테킨갈데이트(EGCG)는 에스테르 형으로   강한 쓴맛과 떫은맛이 강하나, 혀나 입안의 점막에 부착하는 느낌 없이 다른 맛과 조화를 이루어 깔끔한 풍미를 나타내며 이중 EGCG 함량이 50~60%로 제일 많다.
-카테킨의 효능 : 항산화 작용과 노화억제 효과, 항암작용, 혈당상승 억제 효과, 혈압상승 억제 효과, 성인병 및 암을 예방하는 항산화 항돌연변이, 항암 항바이러스, 혈중 콜레스테롤 저하 효과, 항균 및 해독작용, 체지방 축적 억제 작용, 다이어트 효과, 혈소판 응집 억제 효과, 구취 및 냄새 제거 효과 등의 기능 등이 있다.
2) 카페인(caffeine)
­카페인의 특징 : 카페인은 냄새가 없는 침상의 결정으로 120~178도에서 승화되며 뜨거운 물에 잘 녹으며 특유의 쓴맛을 가지고 있고 이뇨 작용과 각성작용 등을 한다.
­ 카페인의 생리작용
.중추신경 흥분 작용 : 이 자극은 말초신경계, 혈관, 장기, 골격근 등 전신에 영향을 미친다.
.각성작용 : 잠을 ㅤㅉㅗㅈ고 주의력 저하를 억제하며 권태감이나 피로감을 해소되어 지적 작업 능률을 향상 시켜주는 역할을 한다.
. 강심작용 : 관상 동맥을 확장 시키고 심장근육 수축력을 증가시켜 심박 수를 상승 시키며, 혈액 순환을 개선한다.
.이뇨작용 : 신장혈관을 확장시켜 배뇨를 촉진시킨다.
. 이 외에 평활근의 이완, 골격근의 수축, 위액 분비 자극, 체지방 대사촉진, 항 알러지 등의 효과가 있으며, 더운물 90도 이상에 100% 용출되며 채엽 시기가 빠를수록 함량이 많고 차광 재배하면 증가하며 일찍 따는 우전 차나 덖은 차 보다 찐 차에 함량이 많다.
녹차가 커피와 달리 부작용이 일어나지 않는 이유는 커피에 들어 있지 않는 카테킨과 데아닌이 카페인과 결합하여 불용성이 되어 활성이 억제된 까닭이며 녹차에 있는 카테킨의 항산화물질과 데아닌 성분인 아미노산이 카페인의 체내흡수를 방해하고 체내에서 빠르게 배출시키는 역할을 하기 때문에 너무 민감하게 생각하지 않아도 된다.(예; 카페인 양기준 측정치 약 녹차 10잔 마셨을 때 커피 한잔에 해당) 
카페인을 과잉 섭취했을 때 나타나는 정서 불안 불쾌감 등의 작용이 원만하게 일어나며 차에 들어 있는 카페인은 고온에서 용출, 차를 우릴 때 세다 과정에서 일부가 빠져나가기 때문에 지속 시간도 짧은 것이 특징이다.
녹차의 카페인을 적게 섭취하는 방법에 대해 “먼저 우린 찻물을 빠르게 우려서 마시지 말고 버리라고 권한다.” 이유는 다른 성분보다 카페인이 빨리 우려 나오기 때문이며 카페인에 민감하다면 첫 번째 우린 차는 마시지 말고 두 번째부터 마시면 거의 카페인을 섭취하지 않는다고 한다.

3)데아닌(theanine)
­ 데아닌의 특징 : 데아닌은 차의 감칠맛과 향기 성분의 주체로서 차의 품질과 밀접한 관계가 있다.
­다른 식물에서는 거의 발견되지 않는 녹차 특유의 아미노산으로 카페인의 쓴맛과 카테킨의 쓰고 떫은맛과 더불어 차의 맛을 결정하는 중요한 성분으로 60도의 저온에서도 잘 용출된다.
­데아닌의 효능 : 녹차를 마시면 기분이 느긋해지고 안심이 되며 푸근한 느낌을 갖는다, 중추신경을 자극하는 카페인이 포함되어 있음에도 불구하고, 차를 마시면 기분이 가라앉는 것은 카페인에 의한 흥분 작용을 데아닌이 억제 시키는 길항작용拮抗作用 때문이다. 지금까지 알려진 데아닌의 기능은 뇌 신경전달물질 대사의 조절, 릴렉스 효과, 학습능력의 향상, 신경 성장 인자 생성자극 작용 등 뇌 기능에의 작용 이외에 혈압상승 억제, 항암효과의 증강, 간 기능 보호 작용 등이 있다.
­차에는 25종의 아미노산이 있으며 이중 데아닌 성분(차에만 존재)이 60%정도로 차 맛에 큰 영향을 미친다. 채엽 시기가 빠를수록 아미노산 함량이 많아 여름차가 봄 차에 비해 맛이 떨어지는 원인이다.
­데아닌은 햇빛을 많이 받으면 탄닌 성분으로 전환되므로 햇빛을 차단하여 일조량을 감소시키면 맛이 뛰어난 고급차를 생산 할 수 있다.
4)비타민
­ 찻잎 중에는 물에 녹는 수용성 비타민과 물에 녹지 않는 지용성 비타민이 있는데 수용성 비타민으로는 비타민B군과 C, P(루틴)가 있고, 지용성 비타민으로는 A(베타- 카로틴),D, E, K가 있다.
­토코패롤, 비타민A, 비타민B 군이 다른 식물에 비해 월등히 높고, 특히 레몬에 비해 비타민c가 5~8배 많은 차는 일찍부터 괴혈병의 치료제로 이용되어 왔으며 발효 정도와 재배 방법에 따라 비타민c의 용량이 달라진다.
­ 비타민c의 결핍은 정신 산만과 권태, 집중력 저하를 가져오며 비타민p의 작용을 가진 루틴은 혈관 벽을 강하시킨다, 비타민e는 지용성이지만 항 노화, 항 불임 및 항암작용의 기능이 있다.
5)무기질
­찻잎 중의 미네랄 성분은 4.2~6.2%정도로 칼륨(K), 아연(Zn), 망간(Mn), 구리(Cu), 셀레늄(Se), 불소(F)등이 함유되어 있다.
­특히 불소와 망간, 철 성분이 다른 작물에 비해 많이 함유되어 있으며 나트륨을 체외로 배출시키는 효과를 내서 체내의 수분 평형을 유지시켜 주는 칼륨의 양이 가장 많으며, 이 중 60~70%가 뜨거운 물에 용출되어 신진대사와 차의 맛에 영향을 준다. 차는 알칼리 음료다.
­그 외 유기산, 사포닌(차를 우릴 때 약간의 거품), 향기성분, 색소 등 다양한 성분들이 연구에 의해 밝혀지고 있다, 현재 미국에서는 치매 예방을 위한 물질이 차의 성분에 다량 함유되어 있어 계속 연구 중에 있다고 한다.
(1)색소 성분
-차의 식물성 색소 성분은 찻잎의 외관과 탕 색에 직접적인 영향을 주며, 맛과 향에도 영향을 준다.
-찻잎의 색소로는 엽록소(Chlorophyll), 카로티노이드(Carotenoids), 안토시아닌(Anthocyanin), 안토잔틴(Anthoxanthin)등이 있다.
-또한 카테킨 성분이 제조 공정 중 등황색을 띠는 데아플라빈(TF), 적색을 나타내는 데아루비긴(TR), 어두운 갈색을 띠는 데아브로닌(TB)등의 세 가지 성분의 비율에 따라 탕색이 결정된다.
(2)향기 성분
차의 생엽 중 향기 성분은 약100여종이나 제다과정에서 그 종류가 많아져 녹차의 경우 약 260종, 홍차의 경우 약 400종 이상의 향기 성분이 생성되며, 대개 기후가 서늘하고 주야간 일교차가 크며 하천을 낀 산간 지대에서 생산되는 차의 향기가 높다. 이 외에도 차에는 약간의 쓴맛과 아린 맛을 내며, 기포를 형성하는 사포닌 등이 소량 함유되어 있다.