버섯의 기능성 및 약리성분 요약

[무정묵향]

버섯의 기능성 및 약리성분 요약

지구상에는 수천종에 이르는 버섯(담자균과 자낭균류)이 자생되고 있으며, 유전자원으로서의 가치가 크다. 바이오 기술의 도입이 기대되는 많은 버섯이 식품소재(기능성식품)로서, 또 약품개발소재로서도 주목을 받고 있다. 그 중에서도 식용버섯은 최근 식용전 정적인 특성이 있는 영양특성(1차기능 : 영양소 공급원으로서 단백질, 당, 지질, 미량원소, 비타민 등 식품 본래의 역활), 기호특성(2차기능 : 섭식행위[식욕 및 기호]에 관련된 색, 향, 맛과 조직감 등), 그리고 식용후의 동적인 생체조절기능 특성(3차기능 : 섭식후에 발현하는 생물활성, 생체방어[면역], 생체항상성의 유지, 생체리듬 조절, 질병회복, 노화억제, 성인병 개선 효과 등)에 관여하는 성분의 질과 함량에 의해 평가되어 지고 있다. 특히 버섯을 이용하는 데에는 산야에서 채집된 독버섯에 의한 중독을 제거하는 것부터 버섯의 재배, 저장, 가공, 조리에 이르기까지 식품위생 면에서 유의할 필요가 있다. 여기서는 주로 생체기능성에 대해 언급한다.

1. 질병과 그에 효과가 있는 버섯

구분

Ab

Ap

Cs

Fv

Gf

Gl

He

Hm

Io

Le

Pc

Po

Pu

Tv

항균성

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염증방지

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노화방지

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항암

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항바이러스성

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혈압

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심장혈관

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콜레스테롤제거

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혈당조절

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면역증강

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신장강장제

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간장강장제

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신경강장제

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정력증강

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폐/호흡기

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스트레스감소

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Ab : 아가리쿠스(털주름버섯, 흰들버섯)                    Ap : 목이버섯

Cs : 동충하초                                           Fv : 팽이버섯

Gf : 잎새버섯                                           Gl : 영지버섯

He : 노루궁뎅이버섯                                     Hm : 느티만가닥버섯

Io : 시루뻔버섯의 한 종류                                Le : 표고버섯

Pc : 복령                                                Po : 느타리버섯

Pu : 저령                                                Tv : 구름버섯

상기표에서 보는 바와 같이 버섯 중에는 특히 면역증강과 항암효과가 높은 것이 많은데 이를 보다 상술하면 다음과 같다.

※ 버섯의 항종양성

실내시험(In vitro)에서 암세포의 증식을 억제하는 물질(화학요법제)로서 영지로부터 테르페노이드(terpenoid)류, 구름버섯(운지)과 흰들버섯(아가리쿠스)으로부터 스테로이드류(steroid),노루궁뎅이버섯으로부터 고급 r-피론, 고급지방산 그리고 화경버섯으로부터 람프테롤(일루딘 S)이 발견되었다. 버섯에는 게르마늄(Ge)함량이 높은 것으로 지적 되어지고 있다. 버섯에 함유된 게르마늄(Ge)이 제암효과는 물론 진통작용에 관여하고있는 것으로 알려져 있으나 확실한 것은 아니다.

한편 잔나비걸상버섯科, 만가닥버섯科 그리고 느타리버섯科에 속하는 많은 버섯류로부터 추출된 다당체를 사용하여 쥐에 복강주사 또는 경구 투여법을 이용하여 사코마(Sarcoma)180에 대한 생체시험(in vivo)에서 현저한 항종양 활성을 나타내는 다당류가 분리되었다. 이것들이 나타낸 항종양 활성은 숙주의 면역기능 부활에 기초를 둔 biological response modifiers (BRM)의 일종이라고 생각되어지고 있다. 그의 본체는 β-(1-3)-D-glucan이다. 이러한 다당체는 항원성이 약하고 부작용이 없는 것이 특징이다.

많은 연구자에 의해 구름버섯(균사체), 표고(자실체), 치마버섯(배지생산물)으로부터 다당체 항암제(면역요법제)가 개발 또는 실용화되고 있다.

항종양성에 효과가 있다고 전해지는 버섯의 종류를 보면 다음과 같다. 말굽안장버섯, 조개껍질버섯, 구름버섯, 말똥진흙버섯, 잔나비걸상버섯, 매미동충하초, 소나무잔나비버섯, 저령, 말굽버섯, 잎새버섯, 복령, 영지, 적지, 덕다리버섯 등이 전해지고 있다. 버섯의 세포벽 성분으로 널리 존재하는 β-(1-3)-D-glucan과 더불어 키틴질(chitin과 chitosan) 및 그의 화학 유도체에도 항종양, 감염증 예방 등의 면역활성등이 보고되고 있다.

흰들버섯으로부터 얻은 β-(1-6)-D-글루칸-단백질복합체(다당:단백질=50.2 : 43.3w/w)에도 현저한 항종양 활성이 나타났다. 이밖에도 흰들버섯으로부터 분자량이 약1만의 RNA-단백질 복합체 (75:25w/w)를 얻었고 이 물질도 현저한 효과가 인정되었다. 표고의 배양균사체로부터 열수 가용성의 항종양 다당체 KS-2(a-만난법학이드)가 분리되었다.  

2. 버섯의 약효 성분

약    효	성    분	버   섯   종   류
향균작용	grifolin, coriolin, illudine	각종 버섯
항바이러스작용	단백질, β-glucan	표고, 잔나비걸상
강심작용	flamtoxin, volvatoxin	팽나무버섯(팽이버섯), 풀버섯
Cholesterol 저하작용	Erintadenine	표고
혈당강하작용	ganoderan, peptideglucan	영지
혈압강하작용	당단 백질	영지, 잎새버섯
항혈전작용	lentinacin, 5'-AMP, 5'-GMP	표고, 양송이
PHA유약화 억제작용	Y- GHB	양송이
항종양작용	β- glucan, RNA 복합체	아가리쿠스(Agaricus blazei)

3. 버섯의 기타 성분

1. Lectin

1. 최근 구멍장이버섯科, 송이科, 주름버섯科로부터 몇 개의 lectin이 분리 정제되어 그들의 특성이 밝혀졌다.

2. Lectin은 그 당쇄 인식 특성을 이용하여 효소단백질, 다당, 당단백질 등을 분리 정제하는 affinitiy chromatography에 응용되고 있으며, 암세포 진단용의 marker로서 암의 미사일 요법의 미사일 역활로 그 이용이 시험되고 있다.

   2. 효소

1. 균류(버섯)는 그들의 효소에 의하여 목재부휴 등에 깊이 관계하고 있으며 배양균체 내외에로 생산되는 많은 유용한 효소가 발견되었고 연구되어 왔다.

2. 버섯류(담자균 및 일부의 자낭균)은 lignin분해균(산화환원효소)과 cellulose분해균(가수분해효소)으로 대별된다. 페놀옥시다제(phenol oxidase), 셀룰라제(cellulase) 이 외에 프로테아제(protease), pectinase, xylase, hemicellulase, amylase, 각종 glucosidase 등에 관하여 많은 보고들이 있으며 이들의 실용화는 금후의 과제이다.

   3. 항생물질

1. 버섯으로부터 약 60종의 항생물질이 분리되었으나 어느 것이나 항균활성은 약하여 실용화된 것은 아직 없다.

   4. 발이 유도 및 촉진 물질

1. 재배버섯의 증산을 꾀하기 위하여 자실체 형성을 유발하여 그 생장을 촉진시키는 물질은 대단히 흥미있는 일이다.

2. 예를 들면 cAMP, cGMP, 3'-AMP, cAMP 단백질 등의 핵산성분이 발견되었으며, 치마버섯(Schizophyllum commune) 균사체로부터 cerebroside Sch I, II, III, IV가 발견되었다.

3. 그리고 팽나무버섯(Flammulina velutipes)과 Favolus arcularius에서는 anthranilic acid, p-aminobenzoic acid, benzoic acid, nicotinic acid, isonicotinic acid 그리고 건조 표고버섯의 향기성분과 동족(同族)의 환상황화합물(cycloxactasulfer) 등이 자실체형성 유도물질로서 작용하는 것이 확인되었다.

   5. 발광성물질

1. 화경버섯(Lampteromyces japomicus)의 발광성 성분으로서 nucleotide의 일종인 lamptero flavin이 분리되었다. 발열을 동반하지 않은 생물발광의 일종으로서 흥미롭다.

   4. 버섯의 생리활성 및 효능

1. 면역증강, 항염증작용 : 버섯으로부터 얻어진 항종양활성을 나타내는 β-D-glucan에는 광범위하고 비특이적인 면역증강활성이 알려져 있다. 영지로부터 분리된 헤테로갈락탄-단백(heterogalactan-protein) 복합체 등에도 항염증작용, 항 알레르기(allergy)작용이 있다고 한다.

2. 혈당강하작용 : 영지에서 얻은 다당 ganoderan A, B, C나 그 단백질 복합체에는 mouse의 혈당치를 떨어뜨리는 작용이 발견되었다. 또한 영지로부터 알칼리 추출된 다당에서도 역시 혈당강하능이 있다는 것이 판명되었다.

3. 강심작용 : 토끼, 개, 개구리 등의 심장을 사용한 실험에서 영지를 물로 추출한 엑기스(extract)에는 강심작용이 있다는 보고가 있으나 버섯으로부터 분리된 순물질에 관해서 증명된 성과는 적다. 풀버섯(Volvariella volvacea)에서 활성단백질 volvatoxin, 팽나무버섯(Flamiiulina velutipe)으로부터 flamutoxin이 보고된 것에 지나지 않는다.

4. 혈압강하작용 : 영지의 extract에는 혈압의 강압과 승압의 양 작용을 조절하여 혈압을 정상으로하는 성분이 함유되어 있다. 이것은 terpenoid성분인 ganoderic acid B, D, F, H, K, S, Y 이외에 ganoderal A, ganoterol A, B 등이며 이들이 antiotensin 변환효소의 저해제로서 작용하기 때문이다. 또 혈압강하작용을 나타내는 peptidoglucan, fucofructoglucan 등의 고분자 성분이 보고되어 있다.

5. Cholesterol 저하 작용 : 표고버섯에서 얻은 eritadenine(lentinacin, lentysine이라고도 한다)에는 rat의 혈중 cholesterol과 중성지방치를 저하시키는 작용이 있으며 동시에 혈압강하작용도 확인되었다.

6. 항혈전작용 : 영지의 물용해 저분자성분을 silica gel culumn에 의한 분획에서 얻은 nucleotide AMP와 GMP에 mouse 혈소판 응집저지활성이 인정되어 여기에서 상당히 강한 활성을 나타내는 물질이 얻어졌지만 본체의 동정은 하지 못했다. 한편 표고버섯에 존재하는 nucleoside나 nucleotide 중에서 lentinacin, deoxylentinacin, 5'-AMP, 5'-GMP에는 강한 항혈전활성이 인정되었다.

7. 항바이러스작용 : 표고버섯의 포자로부터 항바이러스활성(influenza감염증)이 있는 당단백질이 보고되었다. 표고버섯에서 분리된 제암성 작용을 나타내는 β-D-glucan(lentinan 등)과 균상재배된 표고버섯 균사체의 자기소화산물에서 분리된 가용성의 lignin-당단백질 복합체는 AIDS바이러스(HIV)에 유효하다는 보고도 있다.

   5. 버섯의 이용

1. 버섯 요리 : 버섯의 우수한 맛, 향, 식감을 살려서 신선한 그대로 또는 건조한 버섯이 동,서양과 중국요리의 식품소재로서 광범위하게 사용되고 있다. 근년 중국과 일본에서는 현기증 지향의 피해를 적게하기 위해서 어떤 약효가 기대되는 버섯을 곁들인 약선요리가 각광을 받게 될 것이다(버섯 요리 : 조림, 석쇠구이, 삶은 구이, 버터구이 등).

2. 버섯 액즙 : 영지, 흰들버섯 등 약용버섯의 자실체 또는 분말을 물과 함께 끊인 다음 그 추출액을 적당량 음용 한다. 통에 넣은 영지차와 영지우롱차 외에 끊인 액을 농축시켜 병에 담은 농축드링크도 볼 수 있다. 또 버섯 단용 또는 버섯이외의 소재 수 종을 혼합해서 티백(tea bag)식으로 포장한 건강차 같은 상품도 많다.

3. 버섯 농축 분말 : 버섯의 자숙액(물 추출)을 동결건조 또는 분무건조한 과립상 제품이 휴대 및 복용하기에 편리하다. 엑기스와 비타민C를 혼합한 과립, 버섯류를 혼합 농축한 엑기스, 버섯에 당근 등의 약용 엑기스를 배합한 것 등 종류가 많다.

4. 버섯주 : 신선한 버섯 또는 마른 버섯을 설탕 또는 봉밀과 함께 35˚이상의 소주 등으로 침지시킨 버섯 추출제품이 있다. 영지술은 잘 때 마시는 술과 강장제로서 음용되어 진다. 한편 영지의 고미를 이용한 영지 맥주 시제품이 있다.

5. 버섯전분(全粉) : 한방(생약)에서 약용버섯은 주로 끊인 즙(물 엑기스)로 복용되고 있다. 그 추출잔사에는 항종양성의 β-glucan, 헤테로 당류, 당단백질, 핵산, 식이섬유 등의 유효성분이 꽤 잔존해 있다. 이들 유효성분을 완전히 이용하기 위해서는 버섯전분(全粉)을  복용하는 것이 좋다. 일본에서는 영지전분과 대두단백질 등을 배합하여 중,장년 취향의 스낵과자를 판매하고 있다.

6. 버섯으로부터의 약제 개발 : 신약의 개발로부터 실용화하는 데는 10년의 세월과 백억원 정도의 경비가 요구된다고 한다. 버섯으로부터 다당체, 제암제(면역치료제) 3종이 개발되었고, 대형약품으로 급성장했다. 최근 그의 후발품이 연달아 판매되고 있다. 이들의 판매와 함께 구멍장이버섯科, 송이科, 주름버섯科 등에 속하는 버섯이 유망시 되어진다. BRM의 일종으로서의 다당류는 광범위한 면역증강, Homeostasis(항상성)와 체질개선 작용이 있기 때문에 제암작용 외에 항염증, 항바이러스, 혈당과 혈압강하, 항혈전 등 다목적 약제의 개발이 기대된다. 이밖에 버섯으로부터 암세포에 직접 작용해서 그의 증식을 억제하는 steroid, terupenoid, nucleodhin,등이 발견되었고, 암의 화학치료제로서의 개발도 고려해 볼만하다. 한편 버섯으로부터 lechin과 발이호르몬 등의 기능 발현성분이 발견되고, 이들의 기능분자의 새로운 이용면이 개척되어질 것이다. 또 생육중의 버섯균사체는 산소의 보고이다. Cellulase, D-(1-3)-glucanase, chitinase, β-(1-3)-galaxtase의 모든 활성, 단백질 분해능, lignin분해능이 강한 것 등을 선택해서 biomass자원의 유효이용에 활용되고 있다. 일 예로서 세포융합등의 Bio기술에 세포막을 분해해서 나출된 protoplast을 조제하는 것에 버섯의 복합효소계가 유용할 것이다.

   6. 버섯의 중독과 위생

   1. 독버섯의 독성분

1. 일본에는 약 1,500종의 버섯이 자생되고 있다. 그 중 식용버섯이 약 700종 알려졌고, 독버섯은 32-50종 정도가 있는 것으로 보고되어 있다.

2. 치명적인 중독을 일으키는 알광대버섯의 amanitatokicine류(paratokicine, amatokicine), 독우산광대버섯의 vitorotokicine류는 결국 peputitotoxin이 있고, 세포를 파괴하고 간장과 신장에 장해를 주어 사망하게 한다.

3. 자낭균 노보리류의 이야구마아미가타케는 ziromitorin을 함유하여 사람의 체내에 들어가면서부터 가수분해되어 보다 독성이 강한 monotirubidorazin으로 변한다.

4. 의식장해를 일으키는 마귀광대버섯(musimoru, ipoten산에 의한 환각), 땀버서, 깔대기버섯(muscarin에 의한 발한), 그리고 시비레타케, 목장말똥버섯, 좀말똥버서(sirosibin, sirosin등에 의한 기억상실)등은 자율신경에 작용하는 독성분을 함유하고 있다.

5. 위장독을 함유하는 것에는 화경버섯(illuzin-S), 니가구리타케(pasikurol E, F), 닛본시메지(golin, muscarin)등이 있고 복통과 설사를 일으킨다. 즉 하에토리시메지로부터의 notorigoromin산, 이보텐구타케의 ibotentks은 실비활성과 활성과 함께 사람에 대해서는 악취가 있는 독이 있고, 지미성분도 있다.

6. 두엄먹물버섯, 비늘버섯부치 등의 버섯을 먹고 술을 마시면 악취증상이 나타난다. 이것은 antabize독(gopulin)을 함유하기 때문이다. 도구사사고의 독성분으로서 신 nucleocin, (gulitizin)과 신 amino산, aguromeline산 A, B, 그밖에 gulitionein이 분리되었다. 이들의 독작용으로는 수족 말단에 종기가 생기고, 말초신경장애에 의해 심한 통증이 수반된다.

7. 금후 버섯으로부터 새로운 독성분이 발견되고 그의 생리적 의의가 명백해지면 의약과 농약등으로서의 이용법이 개발될 것으로 기대되어진다.

   2. 발암, 변이원

1. 담자균의 대사산물에는 변이원성을 나타내는 몇가지의 물질이 알려져 있다. 양송이, 표고, 곰보버섯 등으로부터 agaritin, giromitorin, b-methylnitroaminobezu aldehyde가 발견되었다.

2.  버섯에 함유되어 있는 아룬산염은 위장내의 산성조건하에서 amin류와 반응하여 발암성이 강한 nitroamine류를 생성하는 것이 있다.

   3. 변질과 부패

1. 단백질함량이 높은 protease 활성이 강하고, 변색이 수반된 변질이 일어나기 쉽다. 특히 부패세균의 탈 탄산작용에 의해 아미노산으로부터 유독 amine(puromain)을 생성하는 것이 있다.

2. 생버섯 또는 건조한 버섯의 보관이 나빠지면 곰팡이가 발생되어 mycotoxin 등의 발암물질과 독소가 생산될 위험성이 있다.

   4. 가공, 조리에 의한 변질

1. 동식물성 단백질 또는 아미노산으로부터 연소되면 생성되는 물질로서 A2C, MeAdC, Trip-P-1, Glu-p-1, Orn-P-1, phe-P-1등의 변이원 물질이 증명되어져 있다. 특히 단백질 함량이 높은 버섯의 고온조리는 주의해야 할 것으로 생각된다.

2. 실제 버섯의 석쇠구이 등에 의해 생성되는 발암성분은 미량으로 걱정할 정도는 아니다.

   5. 원소의 농축과 집적

1. 버섯 생육 중 Cd, Pb, Hg, Cu, Ni, Se, Ge 등의 특정 원소를 흡수해서 축적하는 특성이 있는 것으로 알려져 있다. 예를 들면 영지는 게르마늄(Ge), 능이는 셀레늄(Se)의 흡수와 농축이 현저하다.

2. 버섯재목과 균상을 이용한 재배에 있어서는 유해금속을 함유하지 않은 원목과 톱밥을 선발해야 한다. 한편 미량의 Ge나 Se는 유익한 생리활성이 기대되는 원소이기 때문에 적극적으로 집어 넣고 무기능으로부터 유기태 화합물로 변환시켜 그의 기능을 유효하게 활용하는 것도 생각되어 진다.