영농/버섯

버섯의 기능성-다당체 중심으로

강토백오 2011. 11. 27. 22:31

버섯의 기능성-다당체 중심으로
글·사진 / 이위영 (국립산림과학원 산림생명공학과)
꽃송이버섯
신령버섯
차가버섯
운지버섯

인체의 건강을 유지하기 위해서는 몸에 이로운 식품을 섭취해야 한다. 이로운 먹을거리 중 대표적인 것으로 면역력 조절작용이 있는 버섯류를 들 수 있다. 이 글에서는 버섯 유래의 항종양(면역 조절 기능) 효과가 있는 다당체의 생리활성 자료를 토대로 하여 소개하고자 한다.
버섯은 전 세계적으로 약 1만 4,000여 종에 이르며 이 가운데 약 3,000여 종이 식용, 2,000여 종이 약용으로 추정되고 있다. 버섯 자실체에는 식물성 단백질과 아미노산, 효소, 지방, 섬유소, 비타민, 미네랄 등과 같이 인체에 중요한 각종 영양성분을 함유하고 있다. 특히 고유의 맛과 향 때문에 예로부터 사람들이 즐겨 먹었으며, 지방질이 적고 식이섬유와 단백질이 풍부한 저칼로리 식품으로 알려져 있다. 이러한 영양학적 특성과 더불어 약용적인 측면에서의 기능성 버섯은 2,000년 이전부터 중국, 한국, 일본 등 아시아 국가에서 만성질환인 암, 고혈압, 당뇨, 간질환 등에 이용되어 왔다.
이와 같이 버섯류는 오래전부터 식용으로 사용하였기 때문에 인체에 안전하며 또한 음식물로도 섭취하면서 질병을 치료할 수 있는 약용적인 특징을 가지고 있다. 이러한 이유로 최근에는 잠재력이 있는 기능성 식품 및 기능성 재료로서의 식•약용 버섯류의 연구가 진행되고 있다.
일반적으로 한약은 대부분이 한약재에 일정량의 물을 첨가하고 열을 가하여 열수에 녹아나오는 수용성의 물질을 우리가 섭취하는 것이다. 이러한 열수추출물의 대부분이 저분자 또는 고분자의 당화합물이거나 이러한 당에 단백질이나 펩타이드(peptide) 등의 물질이 결합된 물질이다. 버섯 유래의 생리활성물질에는 항암이나 면역조절 기능을 하는 다당류, 항바이러스나 혈전용해작용을 하는 단백질, 항균작용과 항산화 등의 기능을 하는 터펜노이드나 스테로이드 계통의 물질, 기타 지방산, 유기게르마늄, 핵산 등의 물질이 알려져 있다. 특히 버섯의 대표적인 기능은 면역조절 및 항암작용을 들 수 있으며 이들 물질은 다당체, 프로테인 함유 다당체 복합물 등이 주요 성분이다.


버섯 유래 다당체 종류

표고 자실체로부터 ‘렌티난(Lentinan)’이란 수용성 항종양 다당을 분리한 이후 많은 연구자들이 버섯으로부터 다당체를 분리하였으며, 분리된 물질 대부분이 산 가수분해에 의해 D-glucose를 생성하는 베타글루칸이었다. 항종양을 나타내는 이러한 베타글루칸은 삼중나선구조의 형태를 갖추고 있으며 베타-글루칸의 생리활성은 삼중나선구조에 의하여 나타나게 된다. 베타-글루칸은 주로 버섯 세포벽의 구성성분으로 균류의 키틴질 세포벽으로부터 얻는다. 베타-글루칸은 추출방법에 따라 열수에 녹아나오는 수용성 글루칸, 알칼리에 의해서 녹아나오는 글루칸, 알칼리에 불용성인 글루칸으로 분류할 수 있다.
버섯의 다당체는 상기와 같이 글루코스만으로 다당체를 구성하는 호모글루칸(homoglucans)과 글루코스와 더불어 자일로스(xylose), 갈락토스(galactose), 마노스(mannose) 등 다당류를 구성성분으로 갖고 있는 헤테로글루칸(heteroglucans), 기타 다당체 내에 단백질 성분을 갖고 있는 단백다당체 등이 있다
항암활성을 갖는 버섯으로는 구름버섯, 꽃송이버섯, 상황버섯, 신령버섯, 영지, 잎새버섯, 표고, 치마버섯, 차가버섯 등이 있다. 버섯 다당체는 동물 실험에서 대조군에 비해 50% 이상의 종양 크기를 감소시키고, 생존율도 증가시켰다. 표고에서 생산되는 다당체인 렌티난은 종양의 크기를 90% 정도 감소시키는 것으로 조사되었다. 이와 같이 암세포의 생장을 억제하거나, 암으로부터 생존율을 증진하는 것은 버섯의 다당체가 면역증진작용을 하기 때문인 것으로 유추할 수 있다.
현재 면역활성 조절물질로써 면역증강 및 항암치료에 사용하기 위해 상업화되어 있는 것으로는 구름버섯의 PSK(Krestin), 표고의 렌티난(Lentinan), 차가버섯의 베푼긴(Befungin), 신령버섯(아가리쿠스버섯) 추출물, 치마버섯의 소니피란(Sonifilan) 및 시조필란(Schizophyllan), 상황버섯의 시그마 엑스(Sigma-X) 등을 예로 들 수 있다. 이러한 버섯 추출물들은 다당체에 단백질이나 펩타이드가 결합되어 있거나 다당체의 1차 및 고차결합구조에 따라 항암활성에 큰 영향을 미치게 된다. 그러나 대부분의 다당체들은 항암작용이 명확하게 밝혀져 있지 않기 때문에 비특이적 활성물질로 분류되어 있으며 활성물질의 구조도 명확하지 않다.


버섯 다당체의 면역조절작용

버섯에 의한 암 예방 효과는 일본의 팽이버섯, 브라질의 아가리쿠스 약용버섯 재배농가에서 관찰할 수 있었다. 이들 농가의 암 사망률이 다른 지역에 비해 40% 이상 낮게 나타나 이러한 원인을 조사한 결과 버섯의 섭취 때문이란 결론을 얻었다. 이러한 결과는 버섯 추출물을 쥐 등에 실험한 결과 종양 발생률이 낮게 나타남으로써 확인하게 되었다.
다당체의 항종양 효과를 나타내는 기작은 첫째, 다당체의 투여에 의한 암 예방 효과, 둘째, 면역력 증강에 의한 종양세포 대항력 증진, 셋째, 직접적인 종양세포에 대한 종양억제 작용으로 구분하고 있다.
그러나 버섯 다당체의 항종양 효과는 주효하게 인체의 면역작용을 활성화시킴으로써 나타나게 된다. 다시 말하면 버섯 다당체는 직접적으로 종양세포를 죽이지는 못하고 간접적으로 항암작용을 돕는다는 것이다. 이들은 우리 인체가 다양한 생물적 스트레스를 이겨낼 수 있도록 인체의 방어체계 활성화에 도움을 준다는 것이다. 그러나 인체에는 전혀 해나 스트레스를 주지 않는 것으로 알려져 있다.
버섯 유래 다당체는 인체의 소장에서 수지상세포에 의해 흡수되고, 흡수된 베타글루칸은 암세포를 인지하여, 대항하고자 T세포나 대식세포를 활성화시키기 위해 이들 세포를 활성화시키는 면역계 신호전달물질인 사이토카인(Cytokine)을 증진시킴으로써 시작된다. 즉 베타글루칸은 면역계 사이토카인 종류인 종양괴사인자(TNF-a) 등의 물질을 증진시키고, 이들 사이토카인이 인체 방어물질인 면역계 세포들의 분화 및 생산을 촉진시킴으로써 항종양 효과를 나타낸다.
특히 이러한 다당체는 면역력이 떨어져 있을 때 높여주고, 과도하게 면역활성이 높아지면 자기의 세포를 파괴할 경우가 있는데 이럴 경우는 면역활성작용을 낮추어줌으로써 생체의 면역활성을 조절하는 생체 면역조절자로 알려져 있다.
이와 같이 버섯 유래 다당체는 면역조절작용에 의한 암 예방 및 치료 효과가 나타나는 것으로 알려져 있다. 한편 장기간 사용하여도 부작용이 없는 것으로 보고되고 있어 건강한 삶 유지를 위해서는 버섯의 섭취가 필요하다.