농촌진흥청 농촌진흥사업 우수연구 '성과'

영지버섯 추출물로 항당뇨 효능 밝혀내
당뇨병 치료 '한발자국 앞으로'

농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부 버섯과 조재한 연구사.

[충북일보] 당뇨병은 2000여 년 전부터 알려진 질환으로 최근 서구화된 식생활로 인한 비만인구의 증가로 당뇨병 환자가 매년 10% 이상 증가하고 있다. 현재 전 세계적으로 3%가 당뇨병으로 고통을 받고 있는 것으로 알려졌다. 이에 당뇨병은 삶의 질을 떨어뜨리는 1위 질환으로 꼽힌다.

국내에서도 당뇨병 및 당뇨병 합병증으로 인한 사망률이 전체 사인(死因)의 네 번째를 차지하는 것으로 보고되고 있다.

국내 버섯산업의 새로운 도약을 위한 소비시장 활성화를 위해 연구, 정책, 생산, 가공, 정보공유 등 다각도의 노력을 기울이고 있는 농촌진흥청이 항당뇨 활성을 가지고 있는 영지버섯에 대한 연구를 통해 당뇨 치료제 및 예방에 쓰일 약제로의 가치를 재입증해 주목을 받고 있다.

◇당뇨병의 원인과 증상

당뇨병은 유전이나 대사적 요인 등에 의해 췌장 베타셀(ß-cel)l에서의 인슐린 분비장애와 조직에서의 인슐린 저항성 등으로 발병되며 고혈당이 주요 증상이다.

당뇨병은 발생 원인에 따라 제1형 당뇨병과 제2형 당뇨병으로 나누어지는데, 제1형 당뇨병은 "소아 당뇨병"이라고 불리며, 인슐린을 전혀 생산하지 못하는 것이 원인이 되어 발생하는 질환이다.

제2형 당뇨병은 인슐린이 상대적으로 부족한 우리나라에서 최근 급격하게 증가하는 추세이며, 혈당을 낮추는 인슐린 기능이 떨어져 세포가 포도당을 효과적으로 연소하지 못하는 것이 특징이다.

제2형 당뇨는 식생활의 서구화에 따른 고열량, 고지방, 고단백의 식단, 운동 부족, 스트레스 등 환경적인 요인이 크게 작상하는 것으로 보이지만, 이 외에 특정 유전자의 결함에 의해서도 당뇨병이 생길 수 있으며 췌장 수술, 감염, 약제에 의해서도 생길 수 있다.

◇농진청, 영지버섯 항당뇨 효능 연구 착수

인삼특작부가 직접 재배한 영지버섯

당뇨병은 인슐린 작용 및 인슐린 분비의 이상, 췌장 베타세포 양의 부족 등 다양한 병리 기전에 의해 발병된다. 우리나라 대부분의 성인당뇨병은 비만으로 발병되는 인슐린 비의존형(제2형 당뇨)환자가 대부분을 차지하는 것으로 보고되고 있다.

세계적으로도 항당뇨제 시장이 확대되고 있는 가운데 당뇨병의 치료는 대부분 약물치료, 식이요법과 운동요법에 의존하고 있으며, 약물복용에 따른 독성문제와 환자의 내성문제 등 많은 부작용이 대두되고 있다.

현재 시판되고 있는 제품으로는 알파-글루코시다제(α-glucosidase) 저해제가 시판되고 있으나 이들 약제를 장기간 복용할 경우 일부환자에 있어서 복부팽만감, 구토, 설사 등 부작용이 나타날 수 있어 그 사용이 제한될 수 있다.

이러한 부작용을 줄이고 식후 혈당강화 효과를 가지는 천연물에 대한 관심이 높아지면서 새로운 알파-글루코시다제(α-glucosidase)나 알파- 아밀라제(α-amylase) 저해물질을 찾는 연구가 꾸준히 진행되고 있다.

항당뇨 활성을 가지는 약용버섯에 관한 연구는 미비한 실정이지만, 최근 당뇨병과 항산화 작용이 밀접한 관계가 있는 것으로 알려지면서 항산화 및 항당뇨 연구가 활발히 진행되고 있다.

이에 농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부는 영지버섯 추출물의 항당뇨 효능을 측정해 당뇨병의 치료 및 예방에 쓰일 약제로서의 가치를 확인하고자 연구에 착수했다.

◇영지버섯, 기존 항당뇨제 단점 보완된 효능 밝혀내

농진청 국립원예특작과학원 인삼특작부가 직접 재배해 수확한 영지버섯을 열풍 건조해 건조시료를 발효주정에 24시간씩 세번 반복해 추출한 후, 원심분리해 흡입 여과한 여과액을 회전감압으로 다시 농축해 얻은 추출물을 연구에 사용했다.

조재한 연구사가 영지버섯 추출물로 항당뇨 효능에 대해 실험을 하고 있다.

당뇨병에 있어서 중요한 역할을 담당하는 PTP1B는 인슐린 시그널의 조절자로 알려져 있고, PTP1B 활성의 증가는 분비된 인슐린 양을 감소시키고 이로 인해 혈당이 증가하게 되어 당뇨병의 원인이 된다.

이에 PTP1B의 활성을 감소시킴으로써 분비된 인슐린 양을 증가시키게 되고, 혈당이 감소해 당뇨병을 막을 수 있게 된다.

농진청은 이번 연구에서 영지버섯 추출물로 PTP1B의 활성을 상대적으로 29%를 감소시키는 것을 알 수 있었다.

또한 탄수화물의 결합을 분해하는 효소로써 사람이 탄수화물을 섭취하면 이를 분해하기 위해 가장 먼저 작용하는 소화효소가 타액의 알파-아밀라제와 췌장내의 알파-아밀라제로 탄수화물의 소화에 있어서 중요한 효소로 알려져 있는데, 이 효소를 저해시킴으로서 탄수화물의 소화 속도를 지연시켜 식후 혈당 상승을 억제할 수 있었다.

이러한 알파-아밀라제의 억제활성정도를 실험으로 확인한 결과 기존의 치료제로 알려진 것과 비슷한 80%의 억제활성을 보였다.

또한 알파-글코시다제는 소장점막의 미세응모막에 존재하는 효소로써 다당류의 탄수화물을 단당류로 분해하는 탄수화물의 소화와 흡수에 필수적인 효소이며, 이 효소의 활성을 저해시킴으로서 체내의 포도당 흡수를 억제시켜 식후 혈당상승을 감소시킬 수 있어, 알파-글루코시다제 저해 물질의 탐색은 매우 유용하다고 할 수 있다.

알파-글루코시다제 억제활성을 실험으로 확인한 결과 기존의 치료제로 알려진 것과 다르게 낮은 억제 활성을 보였다.

이러한 결과를 종합해보면 영지버섯이 이 두 가지 소화효소에 모두 억제활성을 보이는 기존제품의 단점을 보완하는 효능을 밝혀냄으로써 당뇨병 질환자의 회복에 큰 도움을 줄 수 있게 됐다.

음성 / 남기중기자 [e-mail]