약용버섯 이야기(117): 최근 동충하초 연구 동향 
 

자연산 번데기동충하초 말린 것 한 접시

동충하초를 의약적으로 이용한다는 최초의 기록은 15세기 티베트의 문서에서 볼 수 있다. 뿐만 아니라 청나라 오의락이 엮어 1757년에 간행한 본초종신(本草從新)에 보면 박쥐동충하초를 결핵, 황달 등 신장과 폐기능 장애 치료에 사용하였다는 기록이 있다. 이 박쥐나방동충하초(Ophiocordyceps sinensis[Berk.] G.H. Sung, Hywei-Jones & Spatafora)는 티베트의 산악지대와 중국과 네팔 일부 지역에서 돋는 것으로 땅 속에 있는 박쥐나방의 애벌레에 발생하는 것이다. 이 박쥐나방동충하초는 세계에서 가장 값비싼 약용버섯이다. 그런데 이 “히말라야의 비아그라”라고 할 수 있는 박쥐나방동충하초에 대한 일확천금을 노리는 광분 현상도 끝장날 날이 머지않았다. 기후변화와 과다 채취가 그 원인으로 지목되고 있다.
 
2001년에서 2012년 사이에 해발 3,300m가 넘는 산악지대의 기온이 화씨 1도나 상승하였다고 한다. 지금도 그 곳에서는 박쥐나방동충하초를 해마다 135톤을 생산해 내고 있기는 하지만 지난 몇 해 동안에 동충하초 채취자들이 현저하게 줄어들었다고 한다. 중국 어느 지방에서는 박쥐나방동충하초 한 파운드(약 450g)에 미화 5만불을 호가하기도 하는데 그 가격도 상당히 위축되었다고 전한다. 한 때 이 박쥐나방동충하초 채취자들은 평균 2,500불을 벌어들였는데 이 금액은 이들의 일년 수입의 56%에 해당한다고 한다.
 

박쥐나방동충하초 이 사진은 구글검색 창에서 1장 퍼 온것

중국의 많은 대학교에서 연구원들이 티베트로 파견되고 있는데 이들은 어떻게 하면 동충하초를 인공적으로 재배할 수 있는 지 그 여부를 알아보려는 것뿐이고 그 일이 티베트 사람들에게 어떤 의미가 있는 지에 대해서는 아랑곳하지 않는다. 티베트 사람 약 백만 명이 동충하초를 채취하여 생계를 꾸려가고 있기 때문에 만일 인공재배에 성공한다면 티베트 사람들의 생계에 커다란 영향을 미칠 것이 뻔하다. 그러나 다행인지 어쩐지 모르지만 아직도 박쥐나방동충하초는 상업적 대량 생산에 대하여 저항이라도 하는 듯 인공재배에 성공하지 못하고 있다. 현재 시중에서 판매되고 있는 동충하초 제품들은 박쥐나방동충하초와 유사한 DNA를 가지고 있는 다른 동충하초의 균사체로부터 얻은 것이라고 한다. 이 제품은 주로 북미와 아시아에서 널리 생산되고 있고 오늘날 건강 식품점 선반에서 볼 수 있는 가장 흔한 동충하초 제품이다.
 

스완슨동충하초 제품 병 두개

번데기동충하초 (Cordyceps militaris[L.] Link)의 화학성분
 
이 글에서는 Cordyceps militaris의 한국어 명칭을 다른 동충하초들과 쉽게 구분하기 위하여 이전 이름이었던 번데기동충하초 그대로 부르기로 한다. 번데기동충하초의 자실체에는 코오디세핀 cordycepin(2’데옥시아데노신 deoxyadenosine, 항생 물질로 특히 유전자 조절 연구에 쓰임), 아데노신 베타-디-글루칸(adenosine[33-37%] beta-D-glucan), 단당류 싸카라이드(saccharides), 뉴클레오시드(nucleosides), 만나당 마니톨(manitol), 그리고 코디세레브로시드 에이(cordycerebrosides A)와 소이아세레브로시드 아이(soyacerebroides I) 및 글루코세레브로시드(glucocerebroside)를 포함한 세레브로시드(cerebrosides)가 들어 있다.
 
재배한 번데기동충하초 자실체에는 트레할로스(trehalose, 트레할로스는 효모[酵母]나 어떤 종류의 균류에서 얻어지는 백색·결정상(結晶狀)의 이당류(二糖類)로 어떤 종류의 박테리아 동정(同定)에 쓰인다.), 6 하이드록시 에틸아데노신(6-hydroxy ethyladenosine), 니코틴아마이드(nicotinic amide), 낙산(酪酸 butyric acid), 베타 디모르페콜릭 산(beta-dimorphecolic acid), 알파 디모르페콜릭 산 (alpha-dimorphecolic acid), 팔미트산(palmitic acid, 포화 지방산의 일종으로 비누·그리스 등의 원료로 쓰임)과 cordycepeptide A와 그 밖의 성분이 들어 있을 가능성이 있다.
 

이끼 위에 자연산 번데기동충하초 자실체가 한 번데기에서 세개가 돋아 있다.

동충하초의 약리작용
 
1. 면역 증강 작용
 
코오디세핀 cordycepin 성분은 균사체를 배양하는 방법에 따라 다 다르다. 중국에서 액체 배양법을 사용하여 생산한 제품은 다당류를 함유하고 있으나 코오디세핀 성분은 아주 적다고 한다. 발효 방법으로 제조한 박쥐나방동충하초 제품이 2016년 그레이브즈 병(Grave's disease)을 가진 환자 44명과 하시모토 만성 림프구성(球性) 갑상선염(갑상선 기능 저하) 환자 56명을 상대로 갑상선 건강에 미치는 영향에 대하여 연구에서 24주 뒤 도움T세포군(群)(helper T cells)과 세포독성살해T세포(cytotoxic T cell) 사이의 균형이 회복되었는데, 아마도 코오디세핀의 면역 증강 효과에 기인하는 것으로 밝혀졌다.
 
박쥐나방동충하초와 아주 가까운 번데기동충하초는 비교적 인공 재배하기가 수월하고 건강에 도움을 준다는 새로운 과학적 연구 결과가 나오면서 소비자들의 수요가 점차 늘어가는 추세에 있다. 번데기동충하초는 전통 중국 의학에서 면역력, 신진대사, 그리고 신경계통의 강화를 위하여 널리 이용하고 있다. 이 번데기동충하초는 과학적 연구진들과 소비자 모두에게 그 인기가 점점 높아가고 있다.
 
그래서 2015년 한국의 강씨 등은 번데기동충하초의 세포 매개성 면역(세포막에 부착하는 항체의 증가에 의한 면역) 향상 효과에 대한 연구를 진행하였다. 79명의 건강한 한국인 남성들을 실험그룹과 통제그룹으로 나누어 날마다 1.5 캡슐을 투여하였다. 그랬더니 번데기동충하초가 자연살세포(natural killer cell. 미리 감작[感作]되지 않고 종양 세포·바이러스 감염 세포를 죽이는 대형 림프구 세포)의 활성화, 주로 림프조직에서 산출되며 체액성(體液性) 및 세포매개성 면역에 관여하는 임파구(淋巴球 lymphocyte)가 급증하였고 면역반응의 강도와 지속기간을 조절하는 시토카인(cytokine) 분비가 부분적으로 증가하였다고 한다. (참고: Kang, H.J., H.W. Baik, S.J. Kim, S.G. Lee, H.Y. Ahn, J.S. Park, S.J. Park, et.al., 2015. Cordyceps militaris enhances cell-mediated immunity in healthy Korean men. Journal of Medicinal Food 18[10]:1164-1172).
 

자연산 동충하초 5개

 2. 동충하초의 항종양, 항암작용
 
박쥐나방동충하초와 번데기동충하초 균사체의 액내배양물의 항종양 효과에 대하여 연구하였다. 쥐의 P388 백혈병 세포 라인에 액내배양물을 피하 접종하였더니 박쥐나방동충하초는 65%의 종양 억제율을 보여주었고 번데기동충하초는 54%의 억제율을 보여주었다고 한다. 나아가서 동충하초의 코오디세핀 성분은 종양 세포의 증식을 억제할 뿐만 아니라 암세포의 자멸사(細胞自滅死)를 유도한다. 그리고 번데기동충하초 물 추출물이 생체 안에서 간암과 유방암 세포의 자멸사를 유도한다. 그러므로 코오디세핀은 그 자체로 유효할 뿐만 아니라 방광암 치료에 보조제로도 효과가 있다. 또 2015년 한국의 이씨 등은 번데기동충하초의 에타놀 추출물이 결장암 억제에 효과가 있다는 것을 연구하였다.(참고: Lee, H.H., S. Lee, K. Lee, Y.S. Shin, H. Kang and H. Cho. 2015. Anti-cancer effect of Cordyceps militaris in human colorectal and carcinoma RKO cells via cell cycle arrest and mitochondrial apoptosis. DARU Journal of Pharmaceutical Sciences doi: 10.1186/s40199-015-0117-6).
 
동충하초 자실체는 p53과 p21 세포레벨을 증가하게 하고 비소형 폐암 세포의 성장을 억제한다. 또 배양 재배한 자실체는 p38을 활성화하여 인체 백혈병 암세포 안에서 세포자멸사(細胞自滅死)를 유도한다. 이에 앞서 Cho등은 번데기 동충하초 균사체와 배양한 자실체의 뜨거운 물 추출물에 대하여 조사하였다. 그랬더니 자실체는 인체 백혈병 암세포에 대하여 좀 더 세포장애성이 강하였다. 자실체에는 더 높은 비율의 칼슘, 포타슘, 유황, 그리고 마그네슘이 들어 있고 균사체에는 쏘디움과 인(燐)의 함량이 더 높게 나왔다.
 
자실체의 추출물은 혈관형성(血管形成 angiogenesis)을 억제함으로써 인간의 악성흑색종(腫)(피부암의 일종)의 성장을 억제한다. 이것은 고형종양에 필요한 혈액 공급을 막아줌으로써 일어나는 현상이다.
 
3. 항염, 항바이러스 작용
 
배양한 번데기동충하초 자실체로부터 추출한 뇌지질(腦脂質 cerebroside 세레브로시드)은 전염증성 iNOS 단백질(pro-inflammatory iNOS protein)을 억제하고 염증,통증, 열의 원인이 되는 효소인 COX-2의 감소 효과를 보여주었는데, 이것은 번데기 동충하초의 항염증 작용을 말해준다. 뿐만 아니라 코오디세핀은 추간판(推間板 intervertebral disc) 퇴화 진행과 관련된 염증을 축소하는 것으로 보인다. 여기에 더하여 코오디세핀 성분은 독감, HIV, 생쥐백혈병, 그리고 Epstine-Barr 바이러스(EBV)에 대한 항바이러스 작용을 가지고 있다. Du 등 은 2016년 여러 종양 세포 안에 엡스타인-바 바이러스가 존재한다는 것을 밝힌바 있기 때문에 코오디세핀 성분이 엡스타인-바 바리러스 양성인 종양에 대한 전통적인 화학요법의 효과를 더해준다는 것을 발견한 것이다. 
 
4. 피로회복 작용
 
2015년 한국의 송씨 등은 쥐에게 번데기 동충하초 자실체를 사용하여 피로회복에 어떤 효과가 있는 지를 조사하였다. 그랬더니 동충하초를 사용하지 않은 쥐에 비교하여 아데노신 3인산(ATP. adenosine triphosphate의 약자로 생물의 에너지원[源]이 되는 물질) 수치가 증가하였고 젖산은 감소하였다. 또 여러 경로가 보여준 것은 피로회복에 상당한 유익을 준다는 사실이다.
 

동충하초 캡슐 제품

5. 장기이식 거부 방지작용
 
동충하초의 가장 중요한 효과는 장기 이식 환자의 거부반응을 막아주는 사이클로스포린(cyclosporine)과 어울려 신장독성을 개량해 준다는 사실이다. 본래 사이클로스포린이라고 하는 장기이식 거부 방지제는 동충하초 가운데 딱정벌레에서 발생한 Cordyceps subsessilis 라고 하는 동충하초의 포자가 발아하여 생긴 무성생식형(anamorph, asexual reproductive form) 곰팡이 무리(Tolypocladium inflatum)로부터 얻은 것이다. 적은 양의 사이클로스포린과 함께 박쥐나방동충하초를 신장 이식 환자에게 사용해 본 결과 사이클로스포린 약만 사용한 경우보다 장기 이식 부작용이 훨씬 덜하다는 것을 발견하였다.
 
2016년 한국의 송씨 등은 번데기동충하초의 자실체로부터 얻은 물 추출물이 염증성(炎症性) 시토카인 (inflammatory cytokine) 수치를 낮추어 줌으로써 사구체신염 (絲毬體腎炎 glomerulonephritis)을 막아준다는 것을 발견하였다. 또 번데기동충하초의 세포외다당류(exopolysaccharides)는 요산(尿酸) 생산을 저하하여 혈액 중의 요산 배출을 촉진하는 알로퓨리놀(allopurinol)이라는 약보다 신장 보호에 더 효과적이라고 한다.
  
6. 콜레스테롤과 혈당 저하작용
 
동충하초의 자실체와 균사체를 복합적으로 사용하면 쥐실험에서 콜레스테롤과 트리글리세라이드(triglycerides) 수치를 낮추어줌으로써 강력한 저혈당(hypoglycemic) 작용을 보여 주었다. 또 인슐린감수성(感受性)을 높여줌으로써 혈당을 낮추어 준다.  최근에 쥐를 대상으로 실험한 결과 동충하초 보충물이 췌장 베타 세포(pancreatic beta cell)를 보호한다는 것을 발견하였다. 이전 연구에서도 췌장 베타 세포의 분비기능과 활성화가 개선되었다는 것을 발견한 적도 있다.
 
7. 뼈 건강 유지 작용
 
나아가서 코오디세핀과 번데기동충하초 자실체의 뼈 손실 억제 능력과 조골세포 미분(osteoblast differentiation) 억제 능력을 연구하였다. 그래서 2015년 한국의 김씨 등은 코오디세핀과 동충하초 자실체 둘 다 함께 보충해 주면 뼈 건강 유지에 도움이 된다는 것이 밝혀지기도 하였다.
 
8. 뇌건강 및 항우울 작용
 
번데기동충하초의 에타놀 추출물은 신경축색 돌기 성장(neurite outgrowth)을 촉진하는데 이것은 뇌와 인지 건강을 위하여 유익함으로 보여준다.
 
번데기동충하초에서 추출한 코오디세핀의 항우울 효과에 대한 연구도 이루어졌다. 그래서 2014년 Tianzhu 등은 코오디세핀 성분이 뇌유래신경영양인자(BDNF)를 상향조절(上向調節)하고 세로토닌(serotonin, 혈액이 응고할 때에 혈관 수축 작용을 하는 아민류의 물질. 포유류의 혈소판, 혈청, 위점막 및 두족류의 침샘에 함유되어 있고 뇌 조직에서도 생성되는데, 지나치게 많으면 뇌 기능을 자극하고 부족하면 침정(沈靜) 작용을 일으킨다.)과 대뇌 측두엽의 해마에 생기는 염증을 하향 조절한다는 사실을 발견하였다.

 

농진청 연구실 동충하초 재배

맺는 말

생산비가 높음에도 불구하고 현재 인공 재배한 번데기동충하초 자실체를 손쉽게 구할 수 있게 된 것은 앞으로 약용버섯 시장의 새로운 물결이 일 것으로 보인다. 면역력 증강에는 말린 동충하초보다 신선한 동충하초가 더 효과가 높다고 한다. 냉동 건조한 것, 신선한 자실체 틴크제, 추출물로 조제한 치료제가 좀 더 최상의 것이라 할 수 있다. 한국에서도 벌써 오래전부터 누에를 통한 번데기동충하초 재배는 물론 세계적인 동충하초 연구의 대가이신 성재모 박사님의 동충하초 액체종균 개발과 현미를 이용한 배지에 동충하초 재배가 성행하고 있어서 앞으로 더욱 그 전망이 밝아 보인다. 
 
참고문헌:
 
Robert Dale Rogeers, Cordyceps and Medicine: Past, Present, amd Future, Fungi, Volume 10:1, Spring 2017. 위의 글은 이 논문을 발췌 초역하면서 다른 자료를 추가한 것이다.
 
이미 자닮연재로 연재 중인 버섯 이야기 가운데 아래 글을 참고하시라
약용버섯 이야기(12): 동충하초
약용버섯 이야기(33): 갈색균핵동충하초

최종수(야생버섯애호가) 기자, 다른기사보기기사등록일시 : 2017.07.14 22:05

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