글루칸(Glucan)의 기능성

[무정묵향]

글루칸 (Glucan)

1. 생화학적 고찰

1. 정  의 : 베타글루칸은 전분이나 셀룰로오스처럼 많은 수의 포도당이 서로 연결되어 있는 폴리머다. 그러나 포도당끼리 연결하는 방식이 달라, 그 구조나 물성은 전분이나 셀룰로오스와는 전혀 다르다. 버섯다당류는 버섯 종류에 따라 베타글루칸에 다른 물질이 추가로 붙어 있는 구조이다. 이런 추가 물질에 따라, 변형된 정도에 따라 면역기능을 활성화하는 정도도 달라진다고 한다. 영지버섯, 아가리쿠스, 상황버섯에 특히 면역기능을 활성화하는 버섯다당류를 생산하는 종류가 있다고 보고되고 있다. 효모에서는 세포벽을 구성하는 물질로서 D-글루코오스만을 구성당으로 하는 다당류로 알파글루칸(α-glucan), 베타글루칸(β-glucan)이 있는데, 전자에는 아밀로오스, 아밀로펙틴, 글리코겐, 니게란이 있으며 후자에는 라미날란, 셀룰로오스, 리페난 등이 있다. 1980년 11월 제 39회 일본암학회 총회에서 아가리쿠스버섯의 항암효과에 대한 실험결과가 발표된 이래로 수많은 연구가 이루어져 항종양(항암)활성을 나타내는 베타글루칸, 갈락토글루칸, 자일로글루칸, 단백글루칸 등의 다당체가 밝혀졌다.

2. 설  명 : 다당류의 일종인 베타글루칸(β-Glucan)은 인간의 정상적인 세포조직의 면역기능을 활성화시켜 암세포의 증식과 재발을 억제하고 면역세포의 기능을 활발하게 하는 인터루킨(interleukin), 인터페론(interferon)의 생성을 촉진시킨다. 활성 베타글루칸은 암세포가 있는 체내로 들어가 사이토카인(Cytokine)을 생산 시킴으로써 면역 세포인 T세포와 B세포의 활동을 지원하여 세포조직의 면역기능을 활성화 시켜준다. 이에 따라 암에 직접적으로 작용하여 암세포만 죽이고 몸의 면역을 강화시켜 간접적으로 암세포를 없앨 수 있어 암의 진행을 막는다. 항암 및 제암 효과가 크고, 혈당 및 혈압강화 작용과 면역력 증가 작용을 하며, 주요 질병에 대한 예방 및 치료에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 용액에 열을 가할 경우 gel이 형성되어 베타 글루칸은 커드란(curdlan)으로 불리우기도 한다. 미국 식품의약국안전청(FDA)의 승인을 얻어 안정한 식품첨가물로 널리 사용되고 있다. 최근에는 양식 어류의 성장촉진, 사료효율 증대, 단백질 전환효율 증가, 비만도 증가, 면역력 증가 목적의 사료용이나 콘크리트의 연화제로도 사용된다.

3. 급  원 : 흰들버섯(아카리쿠스), 목질진흙버섯(상황), 표고, 영지, 운지, 송이, 맛버섯, 팽이 버섯을 비롯하여, 곡류, 효모, 미생물의 세포벽 등 자연계에 널리 존재한다.

4. 비  고 : 베타글루칸은 1966년 일본 오사카대의 하라다(Tokuya Harada) 교수에 의해 처음 발견되었으며 특이한 면역조절 및 생리활성기능을 갖고 있다고 보고된바 있으며, 베타글루칸이 항암에 작용한다는 최초의 연구발표는 1980년의 제 53회 일본약리학회총회에서 이다.

   2. 기능성

1. 면역 기능 강화 : 정상적인 세포 조직의 면역기능을 활성화시켜 암세포의 증식과 재발을 방지하고 면역세포의 기능을 활발하게 한다.

2. 항암 작용 : 암에 직접적으로 작용하여 암세포만 죽이며, 암세포주변의 대식세포 (암세포 등 이 물질을 잡아먹는 면역세포 : T세포화B세포)를 활성화시켜 암의 진행을 막아 항암 및 제암 효과가 크다.

3. 혈당 저하

4. 혈압 강하

5. 콜레스테롤 저하

6. 피부의 노화방지

7. β-글루칸과 같이 면역력을 강화시켜주는 물질을 전문용어로 BRM(Biological Response Modifiers)이라고 한다. 이 BRM으로부터 기대되는 효능은 면역기능이 저하된 사람에게는 강한 면역기능을, 역으로 면역기능이 너무 강한 사람에게는 알맞은 억제 효과를 얻을 수 있다. 이것을 생체 활성효과라고 한다. β-글루칸의 생체항상 효과로 암, 치매, 감염증 외의 아래 질병에 효과를 발휘한다.

순환기계통	고혈압, 저혈압, 협심증, 심근경색, 혈전증질환, 동맥경화증,말초혈관연축증, 중증폐렴, 패혈증, 백배혈병, 악성 임파종양,호치킨병, 강심, 강장, 스태미너보급, 반신불수 등
소화기계통	십이지장궤양, 간비대, 만성위염, 위하수면, 위궤양, 간경변, B형간염, 바이러스성장염, 변비 만성구내염, 식욕감퇴, 치질,신장염, 신부전증
내분비계통	알레르기, 간염, 부종, 간장해, 당뇨병, 高콜레스테롤증
뇌신경 대사계통	당뇨병, 다발성관절류마티스, 만성관절염, 자율신경실조증,노이로제, 일본뇌염
호흡기계통	만성기관지염, 천식
생식기계통	유방염, 부인병, 생리불순, 갱년기장해
비뇨기계통	방광염, 전립선비대, 네프로제
피부계통	무좀, 습진, 아토피성피부염, 피부염, 섬모상피증
그 외	정혈작용, 냉증, 오십견, 바세도씨병, 만성비염, 화분증, 숙취, 요통, 허약체질, 축농증, 풍진성관절염, 어깨결린데, 눈병, 정력감퇴, 인플루엔자 등

※ 베타글루칸의 생산과 이용

네오바이오다임은 미생물로부터 베타글루칸(β-1,3-glucan)을 분리하는데 성공했으며 산업화를 위하여 낮은 가격-대량생산을 위한 연구를 계속하고있다. 자연계에 존재하는 많은 종류의 다당류 중 베타글루칸(β-1,3-glucan)은 다양한 암에 대한 항암활성, 항세균성, 항바이러스성 활성이 뛰어나고 또한 상처 치료효과와 피부재생 효과가 탁월해 항염증 및 피부의 노화방지 효과가 확인되었으며 혈압강하작용, 혈당강하작용 등의 다양한 약리적 효능이 알려져 의약품 산업, 건강보조식품, 화장품산업 등 다양한 부분에 응용이 기대되고 있다.

이밖에 개발을 완료했거나 개발중인 상품은 Humskin(기능성 보습제), Vividl(작물보호제), Actimu(면역증강제), Fucosal(혈액응고방지제), Greasol(배수관리제), Eyemood(안구 건조증 예방제), Biochip21(환경유해물질 탐색 DNA chip), Bio D-1, Acta-Bio(석유계화합물 분해 미생물제제), Chembio(화학공정 대체용 미생물제제)와 생명공학기술을 접목한 버섯배양체 등이다.

지역과의 연계사업으로 네오바이오다임은 새송이 버섯의 개발업체인 지역의 머쉬토피아(대표 이현욱박사)와 함께 경남도농업기술원-농가와 연계하여 수익모델을 창출하고 ‘돈버는 농민’을 만들기 위해 다양한 ‘기능성 버섯 배양체’를 개발하였다.

이는 농업을 생물공학적 관점에서 접목시켜 연중생산체계 확립, 성분함량의 증가, 유용물질을 부가하여 특화하고 이를 고유 소득 모델로 만들기 위한 전술로 내년에는 더욱 다양하고 특화된 제품들이 출시될 예정이다.

서 교수는 “기능성 버섯 배양체의 경우 단기적인 매출 증대보다는 제품의 일차 생산자이자 소비자인 농가의 경영상태 개선과 만족도가 더욱 중요하다는 것에 초점을 맞추고 있고, 농가의 계획적 연중생산 체계를 우선적으로 구축하고 유통망을 개선함으로써 생산자와 소비자 모두에게 이익을 창출하려 하는 것”이라며 “버섯에 관심을 가지게 된 것은 무차별적인 광고와 바람몰이 뒤에 소리없이 사라지는 버섯업계의 여러 현상들을 직접 눈으로 확인했기 때문이기도 하지만 이제는 농민들의 아픔을 누군가가 풀어야만 한다는 생각 때문”이라고 말했다.