천마

천마가 몸에 좋은 이유
글·사진 / 박응준 (국립산림과학원 산림생명공학과)
수확기의 천마(成麻) 균사 속에 둘러싸인 어린 천마(자마) 만개된 천마의 꽃 발아균을 이용한 천마 종자의 발아 발아된 천마의 생장(무병천마) 무병천마의 생산	천마의 임상적 효능 천마(Gastrodia elata)는 광합성 능력이 퇴화된 난초과 식물로 버섯균류와의 공생관계를 통해 성장하며, 일반 마와 혼돈되는 경우가 있으나 생장 상태나 효능은 전혀 다른 식물이다. 완전 유기농 식물로 농약이나 화학비료를 전혀 사용하지 않는 100% 친환경 농법으로 재배되며, 덩이줄기(괴경)는 주로 고혈압, 두통, 마비, 신경성 질환, 당뇨병 등의 성인병과 스트레스, 피로 등의 증상에 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 또한 진통, 진정, 항경련, 중추신경흥분억제작용 등에 효과가 있는 다양한 물질을 포함하고 있으며, 최근에는 여성의 골다공증 치료, 체액의 산성화 방지, 학습능력의 증진 및 혈중 콜레스테롤 함량의 감소에 대한 효과가 인정되는 등 중요한 건강식품으로 자리를 잡아가고 있다. 천마에 함유되어 있는 성분 천마에는 페놀성 화합물과 유기산, 비타민류, 바닐린 등이 주로 포함되어 있으며, 일반 성분으로는 조단백질의 함량이 5.4%, 조회분 2.6%, 조지방 3.6%, 조섬유 3.3%, 전당이 77%로 가장 높았다. 다른 식품에 비해 칼슘, 마그네슘, 칼륨 등의 함량이 높고 여러 가지 기능성 물질들이 포함되어 있다. 특히 생태적으로 버섯균류와의 공생관계 유지가 필수적인 관계로 다른 식물에는 함유되어 있지 않은 버섯 특유의 기능성 물질, 즉 에르고티오닌이라고 하는 물질도 함유되어 있는 것으로 보고된 바 있다. 천마의 주요 기능성 물질 천마는 많은 종류의 기능성 물질을 포함하는 것으로 알려져 있으나, 본고에서는 3가지 기능성 물질, 즉 게스트로딘, 바닐릴알코올 및 에르고티오닌에 대해서만 설명하도록 하겠다. 게스트로딘은 천마소라고도 불리며, 빈혈, 산소결핍증, 치매, 뇌경색 등에 효과가 있고 천마의 기능성 물질 중 그 함량이 가장 많은 것으로 알려져 있다. 게스트로딘의 함량은 재배지와 시기에 따라 다양한데, 9월군이 0.31%, 12월군이 0.23%, 7월군이 0.93%이며, 야생 천마가 일반 재배 천마보다 함량이 높다고 보고되어 있다. 바닐릴알코올은 간질, 심장발작, 폐암 등에 효과가 있는 것으로 보고되어 있으며, 게스트로딘보다 약 10배 정도 적은 양이 함유되어 있다. 천마의 주요 기능성 물질 중의 하나인 에르고티오닌은 아미노산의 일종으로 강력한 항산화제로 알려져 있으며, 현재 필수영양제나 피부노화방지제 등으로 상업화되어 이용되고 있다. 에르고티오닌은 버섯에서만 생합성됨에 따라 인간은 주로 버섯이나 버섯을 먹은 동물을 섭취하는 것을 통해 체내에 축적하게 된다. 에르고티오닌이 결핍된 세포에서 노화가 급격히 진척되며, 사람의 혈액, 피부 및 생식세포 등 특정세포에만 함유되어 있는 것으로 보고되어 있다. 특히 혈액 속에 존재하는 에르고티오닌은 뇌혈류 흐름의 장애에 의해 나타나는 질병에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 주요 활성작용으로는 활성산소제거, 항산화효소의 활성촉진 및 과산화물 형성효소억제작용 등을 통해 생체 내의 산화물의 생성을 억제함으로써 단백질과 DNA의 괴사를 억제하고, 신경재생을 도움으로써 치매를 예방 또는 억제하는 역할을 하는 것으로 보고되었다. 학계에 보고된 천마의 약리작용 1. 항산화작용 천마에서 분리된 대표적인 항산화 물질로 가스트로딘, 에르고티오닌, 4-하이드로벤질 알코올, 바닐릴알코올, 바닐린 등이 있다. 항산화 물질은 인체 내에서 산화스트레스에 대응하는 물질들을 일컫는다. 산화스트레스는 생체 내에서 발생하는 활성산소와 질산화물과 같은 산화물질과 이에 대응하는 항산화 물질 사이의 균형이 파괴됨으로써, 산화비율이 높아 발생하는 것으로 정의할 수 있다. 이러한 불균형은 궁극적으로 생체를 이루는 여러 유기물질 즉 단백질, 지질, DNA 등에 피해를 주어 세포의 노화를 촉진시키고, 뇌질환, 심장질환, 피부질환 등 각종 질병을 야기시킨다. 천마에 함유된 항산화 물질로 이러한 질병의 예방 및 치료에 효과가 있다 하겠다. 당뇨병 환자는 만성적으로 고혈당에 노출되며 이는 산화적 스트레스를 초래하여 항산화 보호체계의 활성을 소멸시키고, 결과적으로 인체에 유해한 활성산소종이 증가된다. 천마를 섭취함으로써 천마에 풍부한 항산화 기능물질이 항산화계를 강화시켜 췌장 β-세포의 괴사를 억제시킴으로써 당뇨를 예방하고 치료할 수 있는 것으로 추정하고 있다. 이는 천마의 4-하이드로벤질알코올 등이 주요한 물질로 보고되고 있다. 또한 천마 섭취에 의해 신경안정작용(항경련작용)과 충동 억제 효과가 확인되고 있는데 이는 천마에 포함되어 있는 가스트로딘, 4-하이드로벤질알코올 등과 같은 항산화 물질이 포유류의 중추신경계의 주요 억제성 신경전달체(GABA)의 함량조절작용을 하는 것으로 밝혀지고 있다. 이와 같이 천마에 함유되어 있는 다양한 항산화 물질이 여러 질병에 효과가 있으며, 특히 특정의 항산화 물질은 뇌조직에 전달되어 신경세포의 재생을 돕고 퇴행을 예방하는 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 2. 신경성 질환 천마는 각종 실험동물 및 인체실험에서 진정작용을 나타내었으며, 이는 천마에 중추신경계의 중요한 억제성 신경전달체인 감마 아미녹산(GABA) 혹은 감마 아미노뷰테릴산(Υ- Aminobutyric acid)의 함량 및 작용을 조절하는 효능이 있어 간질 및 신경조절기능이 있다는 사실이 밝혀져 주목받고 있다. 지금까지 천마에서 가스트로딘 외에도 15종의 페놀성 화합물이 분리되었으며, 이 중에는 뇌의 과산화지질 생성을 억제하고, GABA의 아미노기전이효소(트렌스아미나아제; transaminase)의 활성을 억제하는 물질이 함유되어 있음을 밝힌 바 있다. 천마 추출물은 많은 연구에서 신경손상을 억제하는 것으로 보고되고 있는데, 이는 신경에 공급되는 여러 영양인자 등의 공급 부족에 의한 신경손상을 억제하는 것으로 알려져 있으며, 억제 물질은 비스(4-6 하이드록시벤질) 황화물(bis(4-6 hydroxybenzyl) sulfide)과 N-(4-하이드록시벤질) 아데닌 리보사이드(N-(4-hydroxybenzyl) adenine riboside)가 주요 기능 물질임이 보고되었다. 3. 당뇨병 당뇨병은 크게 Ⅰ형 당뇨와 Ⅱ형 당뇨로 나뉘는데 그 중 Ⅱ형 당뇨병은 다량의 활성산소와 산화 스트레스에서 기인하는 다양한 신진대사의 감소와 연관된 질환이라고 보고되고 있다. 즉 산화 스트레스는 당뇨병의 2차 합병증 유발에 중요한 요인이 된다. 당뇨병에 의한 신경병증으로는 대사성 손상과 혈관성 손상에 의한 것으로 알려져 있어 당뇨병 환자의 경우 산화적 손상에 노출당할 위험이 더욱 커지는 것으로 알려져 있다. 천마는 바닐릴알코올, 바닐린 및 게스트로딘 등의 항산화제(antioxidant)의 성분들을 많이 함유하고 있어 당뇨병증과 관련하여 천마가 지질농도 변화, 항산화에 대한 효능을 입증하는 논문들이 다수 발표되고 있다. 천마는 고지혈증을 감소시키며 당뇨와 관련하여 항당뇨 효과가 있음이 보고되고 있다. 특히 천마가 혈당, 혈중 인슐린, 혈액학적 지표 등에 영향을 미치는 것으로 보고되고 있으며 췌장에서 반응 산소종의 생성을 억제하여 항산화계를 강화시킴으로써 췌장 세포의 괴사를 예방하고 치료할 수 있다는 보고가 있다. 4. 항염증 기능 천마의 성분인 바닐린과 같은 물질은 항염증성 및 항혈관 생성억제물질로써 기능하고 있으며 이러한 기능은 세포 내에서 질산화물의 형성을 억제하여 발생한다. 또한 분리화합물 중에서 천마로부터 분리한 4-하이도록시-3-메톡시벤즈알데히드(4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde)가 매우 강하게 항염증 기능이 있음이 밝혀진 바 있다. 한편 천마의 부탄올 추출물에서는 항혈관 생성 억제기능을 하였다. 일반적으로 암세포의 경우 정상세포 조직보다 매우 빠르게 혈관이 생성되고, 이를 통하여 영양분의 공급이 원활하게 되어 암세포의 분열이 촉진됨으로써 암세포 생장이 빠르게 진행된다. 천마 추출물은 암세포의 항혈관 생성을 억제하는 기능을 하고 있음이 기내 실험을 통하여 밝혀져 잠재성 있는 항혈관 생성 억제 소재로 보고되고 있어 이에 대한 연구가 진행 중에 있다. 결론 자연과 합일되는 생활을 통해 삶의 질을 높이려는 다양한 방면의 노력은 웰빙문화의 원동력이 되고 있으며, 특히 한방을 이용한 웰빙치료법은 서양의학에 비해 자연적인 치료요법으로 인식되고 있다. 따라서 질병의 예방 및 치유를 목적으로 한 대체의약 및 기능성 식품들에 대한 관심은 날로 증가하고 있으며, 이는 임산약용식물에 대한 시장 규모의 확대로 이어질 것이다. 천마의 새로운 기능성 물질 및 약리작용이 밝혀짐에 따라 소비자의 호응도 또한 높아지고 있으며, 이는 천마 관련 제품의 연간 생산액이 약 800억 원 정도로, 전체 국내 약용작물 생산액의 11.3%를 차지하는 주요 임산물로서 그 경제적 중요성이 부각되고 있다. 한편 천마의 인공재배방법은 어느 정도 확립되어 있으나, 지속적인 영양번식방법으로 인한 바이러스 등의 감염으로 품질이 급격히 감소되고 있으며, 연작재배가 불가능하여 재배면적 및 수확량 또한 감소되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 국립산림과학원 산림생명공학과에서는 천마의 안정적 생산을 위해 종자를 이용한 유성번식 기술을 개발한 바 있으며 연작재배가 가능한 시설재배 기술을 개발 중에 있어 조만간 좋은 결과가 있을 것으로 기대된다.

자료출처 www.sanrimji.com