식용버섯(표고버섯과 아가리쿠스버섯)과 약용버섯(영지버섯, 동충하초, 차가버섯, 상황버섯) 추출물의 항산화효과와 인체 암세포(AGS, HCT-116, 및 HepG2) 성장 저해율, apoptosis 유도에 관련된 Bcl-2, Bax 유전자, 그리고 염증에 관련된 iNOS 및 COX-2 유전자의 분석을 통해 식용버섯과 약용버섯의 in vitro 항암효과를 비교하였다. DPPH와 hydroxy radical($OH{\cdot}$) 소거능력은 표고버섯, 아가리쿠스버섯, 동충하초, 영지버섯, 차가버섯, 상황버섯 순으로 높았으며, 식용버섯보다는 약용버섯의 항산화효과가 더 높았고, 약용버섯 중 차가버섯과 상황버섯의 항산화효과는 78%와 90%로 상황버섯이 가장 우수하였다(p<0.05). AGS 위암세포, HCT-116 결장암세포, HepG2 간암세포에 대한 억제효과는 식용버섯인 아가리쿠스버섯과 표고버섯 추출물은 5~40%, 약용버섯인 영지버섯과 동충하초 추출물은 28~79%, 상황버섯과 차가버섯 추출물은 75~91%로 나타났다. Apoptosis 유도에 관련된 Bcl-2 및 Bax 유전자 발현과 염증에 관련된 iNOS 및 COX-2 유전자 발현은 표고버섯, 아가리쿠스버섯, 동충하초, 영지버섯, 차가버섯, 상황버섯 순으로 apoptosis를 유도하는 작용과 세포의 발암(염증) 유도과정을 억제하는 효과가 높게 나타났다. 총 폴리페놀과 플라보노이드 화합물의 함량은 상황버섯의 폴리페놀과 플라보노이드함량이 각각 317.2 mg/g 및 35.7 mg/g으로 가장 높게 나타났으며 차가버섯, 영지버섯, 동충하초, 아가리쿠스버섯, 표고버섯 추출물 순으로 함량이 낮아졌다. 식용버섯보다 약용버섯의 총 폴리페놀과 플라보노이드 화합물의 함유량이 많았고, 이들 화합물 함량이 많을수록 항산화효과와 인체 암세포의 성장 억제효과가 높아졌다.
본 연구는 예로부터 식용 및 약용으로 널리 이용되어지는 버섯의 기능성 소재로서의 타당성을 검증하기 위하여 버섯 추출물의 유효성분 함량(polyphenol, $\beta$-glucan)과 저분자 및 고분자 분획물의 항산화 활성, 혈전용해 활성, 면역증강 및 항염증 활성 등을 측정하였다. 그 결과 전체 수율은 식용버섯이 약용버섯보다 높게 나타났으며, $\beta$-glucan의 함량은 표고버섯(33.5%)이 가장 높게 나타났다. Polyphenol 함량은 약용버섯인 상황버섯(LMW)이 233.23 mg/g로 가장 높게 나타났으며, 애느타리버섯(LMW) 12.18 mg/g, 송이버섯(LMW) 11.72 mg/g 순으로 확인되었다. 버섯 추출물의 항산화 능력을 측정하기 위한 전자공여능 측정 결과는 ascorbic acid 0.5 mg/mL에서 95.91%의 저해율을 나타낸 것에 비하여 상황버섯(LMW, 10 mg/mL)이 80.74%의 억제활성을 나타내었다. SOD 유사활성 측정에서는 대부분의 버섯 추출물에서 큰 차이를 나타내지 않았으며, 아질산염 소거능 측정에서는 pH의 감소에 따라 소거능이 증가하였고, 상황버섯(LMW)이 가장 높은 소거능을 나타내었다. 이처럼 버섯 추출물의 항산화능력 측정에서 phenol성 물질을 많이 함유하고 약용버섯으로 사용되는 상황버섯이 식용버섯(송이버섯, 새송이버섯, 양송이버섯, 느타리버섯, 애느타리버섯, 표고버섯, 팽이버섯) 보다 LMW 분획에서 우수한 항산화 능력을 갖는 것을 알 수 있었다. 그러나 혈전용해 활성을 측정한 결과에서 대부분의 LMW 분획물들은 혈전용해 활성을 갖지 않았으며, 송이 버섯(HMW, 50 mg/mL)이 60.4%의 가장 높은 혈전용해 활성을 나타내었다. 또한 RAW 264.7 cell을 이용한 대식세포 활성능(NO 생성)을 측정한 결과 LMW 분획에서는 대식세포 활성능력이 거의 없는 것으로 조사되었으며, 대조군인 LPS 500 ng/mL를 첨가한 상태에서 $32.9\;{\mu}M$의 NO를 생성하는 것과 비교하여, 표고버섯(HMW, $500\;{\mu}g/mL$) $39.86\;{\mu}M$, 송이버섯 $35.17\;{\mu}M$의 NO 생성능을 나타내었다. 또한 약용버섯인 상황버섯(HMW)은 NO 생성능력이 거의 나타나지 않았다. 반면에 RAW 264.7 cell로부터 LPS에 의해 유도된 NO 생성 저해활성을 측정한 결과 상황버섯(LMW) $500\;{\mu}g/mL$의 농도에서 NO의 생성을 100% 저해하였고, 새송이버섯(LMW)은 $50\;{\mu}g/mL$에서 58.14%, $500\;{\mu}g/mL$에서 67.79%의 저해활성을 나타내었다. 이상의 결과로부터 phenol 성분을 다량 함유하고 있는 상황버섯(LMW)은 일반적인 식용버섯에 비해 항산화능이 우수함을 알 수 있었으며, 혈전용해능력(송이버섯, I)과 면역증강(표고버섯, VII) 그리고 항염증(새송이버섯, II)에서는 식용버섯의 HMW 분획물이 우수한 활성을 나타내는 것을 확인하였다.
본 연구는 국내에서 수집한 15종의 야생버섯류를 식용가능 및 약용가능, 식독불명 또는 독버섯으로 분류하여 아미노산 성분함량을 분석하였다. 식용가능한 야생버섯들의 총 아미노산 성분함량의 범위는 866.4 ~ 1,220.5 mg/kg이었으며, 필수 아미노산의 총 함량은 301.4 ~ 490.2 mg/kg이었다. 그 중 흰우단버섯(OK811)에서 다량의 류신(Leu), 페닐알라닌(Phe), 시스테인(Cys), 글루탐산(Glu) 함량을 보이며 식용가능한 야생버섯류 중에서 총 필수 아미노산 함량이 가장 높았다. 약용가능한 버섯류의 총 아미노산 성분함량의 범위는 802.6 ~ 1,233.7 mg/kg이었으며 필수 아미노산 총 함량의 범위는 263.5 ~ 412.8 mg/kg이었다. 그 중 간버섯속(OK1071)의 총 아미노산 및 필수 아미노산 함량이 약용가능한 야생버섯류 중에서 가장 높았다. 특히 비필수 아미노산 성분인 시스테인(Cys)은 204.1 mg/kg가 검출되어 약용가능 야생버섯 뿐만 아니라 식용가능 야생버섯류에 비하여 훨씬 높은 함량을 나타냈다. 독버섯 또는 식독불명 버섯류의 총 아미노산 함량 범위는 681.8 ~ 1223.4 mg/kg 이었으며, 필수 아미노산의 함량의 범위는 229.1 ~ 442.8 mg/kg이다. 독버섯으로 알려진 노랑다발(OK826)은 이들 버섯류 중에서 가장 높은 총 아미노산 함량을 보였으며, 알기닌(Arg)은 109.2 mg/kg로 식용 또는 약용가능한 버섯류들에 비하여 높게 검출되었고 페닐알라닌(Phe)은 120.6 mg/kg로 약용가능한 야생 버섯류들에 비하여 높게 나타났다. 본 연구결과는 향후 야생버섯을 이용한 신품종 또는 산업적 이용 등을 위한 우수 버섯자원 선발에 필요한 기초자료로 활용하고자 한다.
식용버섯의 세계 재배량은 1980년 백십만 톤에서 1992년에 사백만 톤으로 증가하였다. 이 양은 순수 약용버섯을 제외한 양이다. 이와 같이 식용버섯의 생산이 증가하게 된 이유는 두말할 필요도 없이 건강식품으로 널리 애용되고 있기 때문이다. 뿐만 아니라, 농업과 임업의 폐기물을 원료로 사용하여 계절에 관계없이 대량으로 생산할 수 있기 때문이다. 영국의 국제균학연구소가 최근에 마련한 균류 목록에는 육만 사천여 종이 기재되어 있다(1). 그러므로, 앞으로도 계속해서 새로운 식용버섯이 개발될 여지가 있다. 이러한 점에서 식용버섯 산업은 계속 확장될 것으로 보인다. 여기에서는 현재 건강식품에 널리 쓰이고 있는 대표적인 식용버섯에 대해 기술하고자 한다.
2000년 6월부터 2000년 10월까지 정읍근교의 정읍 천연림에서 많은 균류를 채집하여 동정하였다. 그 결과 균류다양성은 2문, 3아문, 4강, 14아강, 10목, 31과, 110종을 확인하였다. 그 중에서 미기록종은 이끼귀버섯(Crepidotus epibryus), 황금바퀴버섯(Orbilia xanthostigma)등 이었다. 우점과는 송이과와 광대버섯과였다. 생태적 자원은 식용버섯은 43종, 재배종은 8종, 독버섯은 15종, 약용버섯은 13종, 항암버섯은 15종, 균근형성균은 17종 그리고 목재부후균은 31종이었다.
NO는 대식세포의 면역조절에서 중요한 역할을 하며 iNOS의 과발현시 NO가 다량으로 발생을 하며 결과적으로 NO의 증가는 다양한 염증성 질환을 유발한다. 이에 본 연구에서는 식용 및 약용버섯인 상황, 차가, 능이, 노루궁뎅이 그리고 청버섯을 이용하여 RAW264.7 세포에 LPS로 유도 된 NO의 생성에 억제 활성을 통한 항염증 효능 및 그 기작을 분석하였다. 5종의 버섯 중 노루궁뎅이버섯 열수 추출물의 NO 저해 활성이 가장 우수함을 확인하였다. 노루궁뎅이버섯 열수 추출물은 또한 LPS로 유도된 iNOS, COX-2 등 염증유발 인자의 발현량을 감소시켰다. 이러한 결과는 버섯류의 생리활성을 구체적으로 제시한 것으로, 버섯류를 이용한 생리 기능성 바이오 소재 개발 및 조리연구를 위한 기초자료로 널리 활용되리라 사료된다.
2009년부터 2011년, 2015년까지 변산반도 국립공원의 고등균류를 조사한 결과, 총 2문 6강 18목 61과 157속 323종이 조사 되었으며, 주름버섯목(Agaricales)이 23과 67속 153종, 그물버섯목(Boletales) 6과 27속 45종, 무당버섯목(Russulales) 3과 4속 40종 및 구멍장이버섯목(Polyporales) 6과 21속 28종으로 4목의 종수가 총 266종으로 전체 종수의 82.4%로 대부분을 차지한 것으로 나타났다. 가장 많은 종수가 조사된 균류는 그물버섯과로 37종이었으며, 무당버섯과(36종), 주름버섯과(28종) 및 광대버섯과(25종) 순으로 우점하고 있는 것으로 나타났다. 서식환경별에서는 외생균근성 버섯은 15과 38속 130종(40.2%)으로 독성 버섯은 46종, 식 약용 버섯 51종 및 식 독 불명 버섯 26종 등이 조사되었으며 낙엽 및 목재부후균은 33과 72속 114종(35.3%)이었고 이 중 독성 버섯은 10종, 식 약용 버섯 52종 및 식 독 불명 버섯 46종 등이, 지상균은 24과 47속 72종(22.3%)이었고 독성 버섯은 8종, 식 약용 버섯 31종 및 식 독 불명 버섯 29종 등인 것으로 나타났다. 월별 발생에서는 대부분의 독성 버섯, 식 약용 버섯 및 식 독 불명 버섯 등은 7월과 8월에 집중적으로 발생하는 것으로 나타났다. 고도별에서는 대부분의 독성 버섯, 식 약용 버섯 및 식 독 불명 버섯 등은 1~199m 지역에서 많이 발생되고 있는 것으로 나타났으며 200m 이상 지역에서는 현저히 낮아지는 것으로 조사되었다. 독성 버섯, 식 약용 버섯 및 식 독 불명 버섯 등은 평균온도에서는 $24.0{\sim}25.9^{\circ}C$, 최고온도 $28.0{\sim}29.9^{\circ}C$, 최저온도 $20.0{\sim}21.9^{\circ}C$, 상대습도 77.0~79.9% 및 강수량 300.0~499.9mm일 때 발생이 높은 것으로 나타났다.
2010년 5월 중 서울 약령시와 서울시내 대형마트에서 유통 중인 약용버섯 및 식용버섯류 16품목 92건 대상으로 중금속(비소, 카드뮴, 납, 수은) 모니터링을 실시하였다. 식품의약품안전청에서 고시한 생약의 잔류오염물질 허용기준 및 시험방법에 따라 실험하였으며, 유통 버섯류의 중금속 함유실태를 파악하고, 버섯의 안전성 기준 제정을 위한 기초 자료를 제공하고자 본 실험을 실시하였다. 새송이버섯 등 생버섯 7종 15건에 대한 중금속 검사 결과 비소 0.01~0.26 mg/kg, 카드뮴 0~0.10 mg/kg, 납 0~0.03 mg/kg, 수은 0~0.007 mg/kg 으로 중금속 함유량이 낮았다. 상황버섯 등 11종 77건의 건조되어 식용 및 약용으로 사용되는 버섯류 중 노루궁뎅이버섯은 4건 중 2건(50.0 %)에서 카드뮴이 0.32~0.82 mg/kg으로 한약재 기준 대비 높게 검출되었으며, 상황버섯은 15건 중 5건(33 %)에서 카드뮴 0.58~0.85 mg/kg, 표고버섯은 9건 중 3건에서 카드뮴 0.42~0.74 mg/kg, 운지버섯 5건 중 1건(20.0 %)에서 1.66 mg/kg, 영지버섯 16건 중 2건(12.5%)에서 수은 0.415 mg/kg과 카드뮴 0.66 mg/kg이 분석되었다. 특히 아가리쿠스버섯은 10건 중 10건(100.0 %)에서 카드뮴(10건) 1.49~7.35 mg/kg, 수은(9건) 0.202~0.505 mg/kg으로 높은 유해중금속 함유량을 보이는 것으로 조사되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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