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Pleurotus속 버섯류의 영양성분 및 생리활성 비교분석 KCI 등재

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  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/276177
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한국버섯학회지 (Journal of Mushrooms (J. Mushrooms))
한국버섯학회 (The Korean Society of Mushroom Science)
초록

최근 소비자들은 자연식품, 저칼로리식품 그리고 유기농 식품을 선호하여 이러한 식품군에 속하는 버섯류의 소비량 또한 날로 증가하고 있다. 특히, 느타리버섯은 소비자들이 많 이 찾는 대중적인 버섯류이다. 많은 연구자들이 버섯류가 암, 뇌졸중 및 심장병 등의 성인병을 예방하고 개선한다고 보고 함에 따라 버섯류에 대한 관심이 높아지고 있다. 이러한 성인 병, 만성퇴행성 질환, 노인성질환을 해결하기 위한 여러 분야 의 연구와 더불어 천연물질 중 암 예방 성분이나 생리활성 조 절물질(Biological reponse modifier: BRM)및 식품 중 기능 성 성분을 밝혀내어 이를 건강의 유지와 증진을 위해 활용하 고자 하는 연구가 진행되고 있다. 이에 Pleurotus 속 버섯류의 영양성분 및 생리활성비교분석은 이러한 연구 중 하나이다. 품종별 느타리버섯의 생리활성능을 알아보기 위하여 아미 노산성분을 분석하고 Polyphenol ,β-glucan 함량을 계산, 그 외에 항산화, 항암, 항고혈압, 항혈전, 항당뇨, 항염활성 을 측정해보았다. 13종의 서로 다른 품종끼리도 그 속은 같 으나 실험별로 다른 활성능을 보였으며 신품종 중에서도 노 랑느타리버섯이 모든 실험에서 뛰어난 활성능을 보였다. 아 미노산 측정에서는 전반적으로 감칠맛을 내는 glutamic acid 함량이 비교적 많이 함유되어 있었고, 필수아미노산 성분 도 고르게 분포되어 있었다. Polyphenol 함량에서는 전품종 에서 20 mg% 함량이상을 나타낸 것으로 이는 영지버섯보 다도 높은 함량이며 특히, 노랑느타리에서는 목질진흙버섯 에 들어있는 함량과 비슷한 양으로 31.13±0.82 mg%로 가 장 많은 함량을 기록했다. 항산화 실험은 DPPH Free radical scavenging activity 방법을 통하여 진행되었다. 그 결과, 일 반품종에서 대부분이 비슷한 수치를 기록했으나 노랑느타 리에서는 IC50값이 가장 낮은 수치를 기록했다. 이는 항산 화제인 Vit.C(10 mg/ml)와 비교했을 때 10-1배정도의 값 을 나타내는 것으로 좀더 짙은 농도에서는 더 높은 항산화활 성이 나타날 것으로 사료된다. 한편, 면역기능부분에서는 β -glucan 함량 측정을 하였다. 다당류의 일종인 베타글루칸 은 인간의 정상적인 세포조직의 면역기능을 활성화시켜 암 세포의 증식과 재발을 억제하고 면역세포의 기능을 활발하 게 하는 인터루킨(interleukin), 인터페론(interferon)의 생 성을 촉진시킨다. 면역성분인 β-glucan 함량 측정에서는 Yeast control 함량이 59%일 때 노랑느타리에서 37.67± 0.22%로 가장 높은 수치를 기록했다. 그 외에 원형1, 장안 PK에서 각각 28.75±0.61%, 27.95±0.33%의 순으로 높은 순을 기록했다. 세포독성 실험에서는 정상세포인 고환세포 와 신장암세포를 실험한 결과 노랑느타리 1°brix 농도에서 암세포에 대해 36.9%, 1.5°brix 농도에서는 42.9%의 세포 억제율이 측정되었다. 정상세포에서도 9%정도의 적은 세포 독성이 측정되었으나 암세포에 대한 독성능에 비해 미미한 수치라 여길 수 있다. 항고혈압 활성실험에서는 혈압강하에 영향을 미치는 ACE 에 대한 활성억제율을 측정하였다. 고혈 압의 치료제로 사용되는 ACE 억제제는 관상동맥질환과 심 근경색의 발생을 감소시키며, neyrohomonal effect 에 의해 혈관벽에 가해지는 스트레스를 줄여줌으로써 심혈관계 질 환에 효과를 나타낸다. ACE 저해활성 측정은 Cushman 과 Cheung 의 spectrophotometric assay 방법을 이용해 측정 하였다. 노랑느타리 1°brix 농도에서 60.5±0.2%의 저해율 이 측정되었는데 이는 positive control 로 사용된 captopril 과 비슷한 수치였으며, 그 외에도 흑평에서도 약56%, 여름 에서 약50%정도의 비교적 높은 저해율이 측정되었다. 항 혈전 실험은 혈전용해활성을 이용하였다. 혈전의 초기단계 는 상처부위의 과도한 지혈작용과 혈관내피세포의 손상 등 의 원인에 의해 혈소판이 점착, 활성화, 응집되면서 시작되 며 활성화된 혈소판의 막에 존재하는 GP IIb/IIa 수용체와 fibrinogen 이 결합하여 혈소판 응고가 촉진된다. 혈전용해활 성은 Astrup 과 Mullertz 의 fibrin plate 법을 이용하여 측정 하였다. Positive control 로는 혈전용해효소인 plasmin(1U/ ml)과 용해면적을 비교하여 활성능을 계산하였다. 3°brix 농도에서는 전부 50%이상의 용해활성을 보였으며 노랑느 타리에서 거의 Plasmin과 동등한 활성을 기록했다. 한편, 항 당뇨 실험에서는 α-amyloglucosidase를 이용한 실험을 진 행하였다. 우리나라 당뇨환자의 대부분인 인슐린 비의존형 당뇨병 치료약물에 대한 연구는 당의 소화 및 흡수를 제어 할 목적으로 전분분해효소 저해제에 대한 연구가 진행 중이 며 이에 따라 α-1,4 및 α-1,6 글루코시드 결합을 가수분 해하는 효소인 α-amyloglucosidase를 이용해 버섯시료가 이 효소를 저해함으로써 단당류의 소화흡수를 저해하는 정 도를 측정하였다. 항당뇨 실험에서는 소장점막내 효소 중 α -glucosidase complex 를 구성하는 glucoamylase의 저해 활성을 측정하므로써 단당류의 소화 지연도를 측정하였다. Positive control로는 탄수화물의 소화흡수를 방해하여 식후 혈당상승을 방지하는 acarbose를 사용하였는데 그 활성은 66%정도 측정되었으며, 노랑느타리에서는 50.5±0.8%의 효소저해율이 측정되었다. 마지막으로 항염 실험은 다음과 같다. 대식세포는 선천면역뿐만 아니라 획득면역 등 다양한 숙주반응에 관여하여 항상성유지에 관여하는 것으로 알려져 있으며, 염증반응 시에는 nitric oxide 와 cytokine 을 생산하 여 감염초기에 생체방어에 중요한 역할을 한다. 내독소로 알 려진 lipopolysaccharide 는 그람음성균의 세포외막에 존재 하며, RAW264.7 과 같은 macrophage에서 염증매개물질들 을 증가시킨다. 항염활성에서는 Nitric oxide 의 생성을 억제 하는 정도를 측정하였는데 노랑느타리에서 68.4±0.3%가량 의 억제율이 측정되었다. 모든 생리활성실험을 측정한 결과 느타리버섯품종 18종중 노랑느타리가 비교적 가장 좋은 활성을 나타내었다. 이에 따라, 노랑느타리는 건강에 유의한 영양물질을 보유하고 있 을 뿐만 아니라 각종 성인병에 대한 탁월한 생리활성 물질을 가지고 있는 것으로 나타났으며, 앞으로 의약품 및 건강기능 성식품 분야에서 두각을 나타낼 것으로 판단된다.

저자
  • 엄수나(성균관대학교 생명공학과)
  • 진경언( 성균관대학교 생명공학과) | 진경언
  • 유영복( 농업과학기술원 응용미생물과) | 유영복
  • 박기문( 성균관대학교 생명공학과) | 박기문