에르고티오네인(EGT)은 미생물, 특히 식용 버섯에서 추출한 천연 항산화제이다. 에르고티오네인은 산화적 손상을 받기 쉬운 조직에 많이 축적되는 것으로 밝혀졌으며, 강력한 항산화 작용과 다양한 산화 스트레스 관련 질병과 긴밀한 관계가 있어서 많은 관심을 받고 있다.

에르고티오네인(Ergothioneine) 또는 에르고('ergo')라고 하는 것은  히스티딘(histidine)으로부터 유도한 유황을 포함하고 있는 아미노산이다. (히스티딘은 대부분 사람이 음식에서 얻는 아미노산이다.  성장, 손상된 조직 복구 및 혈액 세포 생성에 사용된다. 또 신경세포를  보호하는 데 도움을 준다.  신체에서 히스타민을 만드는 데 사용하기도 한다. 히스티딘 보충제는 습진 치료에 도움이 될 수도 있다) 식물은 이 성분을 균근균의 균사 및 토양 박테리아와 맺은 공생관계로부터 얻는다. 인간이 이 성분을 섭취하면  에르고티오네인 수송체(ETT)에 의하여 세포에 전달된다. 그래서 에르고의 섭취, 분배 및 보유는 주로 이 수송체에 의존하고 있다. 

에르고 성분은 에르고트 균류, 즉 영어로 ergot fungus라고 하는 맥각균(Claviceps purpurea)으로부터 1909년 탄레트(Tanret)라는 분이  처음으로 분리하였고 ergot fungus의 이름을 따서 에르고(ergo)라는 이름을  지었다. 시험관 안의 연구에서 세포 미토콘드리아를 보호하는 것을 돕는 글루타티온(glutathione)과 유사한 강력한 항산화제이다. 글루타티온(glutathione)은 몸을 보호하고 해독을 돕는 인간의 건강을 위하여 아주 중요한 것으로 하루 에너지의 7%를 그 생산에 소비하고 있다. 그러나 글루타티온과 다르게 에르고는 좀 더 안정적이고 쉽게 산화하지 않는다. 높은 수준의 에르고는 어린이와 청소년의 조직에서 볼 수 있으나 나이가 들어감에 따라 감소하고 경도 인지장애를 가진 사람들은 더 낮은 수준의 에르고를 보여준다.

2020년 벨만(Belman) 등이 연구한 바에 따르면 버섯이 에르고티오네인의 주요 식이 공급원이라고 한다.  그런데 에르고티오네인이 토양 매개 진균이나 버섯을 통하여 공급됨으로 말미암아 먹이사슬 전체에서는 적은 양이 발견될 뿐이다.  그러나 오늘날 산업화한 농업 관행은 이 유익한 균류와 식물 사이의 공생관계를 파괴하고 있다. 비록 현재까지 유기농 과일과 채소의 에르고 내용물에 대한 검사가 이루어진 바 없지만 이러한 관계의 파괴로 인하여 에르고티오네인이 소량일 가능성이 높다.  2019년 펭(Feng) 등은 60세 이상 된 663명을 대상으로 조사해 본 결과 일주일에 두 번 또는 그 이상의 버섯을 섭취하는 사람들이 그렇지 않은 사람들보다 경증 인지장애의 가능성이 낮다는 것을 발견하였다.

버섯을 자주 섭취하는 것이 관찰 연구의 체계적인 검토와 메타분석에서 암 발병 위험을 낮추어 준다는 것과 상관관계가 있다는 것도 밝혀지고 있다.  65세 또는 그 이상의 성인 13,000명을 대상으로 한 연구에서 장기간  조류(藻類: 물속에 사는 하등 식물의 한 무리)와 버섯을 섭취한 사람들을 관찰한 결과 모든 원인에 의한 사망률의 감소를 발견하였다. 이러한 연구를 계속하고 있고 버섯 섭취의 증가는 자유라디칼 손상을 감소하고 노화와 관련된 질병들을 막아주는 것으로 보고 있다. 나아가 조류(藻類). 미역, 버섯은 특이한 당질 트레할로스(trehalose)를 함유하고 있다.

 

다행하게도 거의 모든 버섯 안에 에르고티오네인과 글루타티온 성분이 들어 있다. 이 두 성분을 가장 높은 수준으로 함유한 버섯은 그물버섯(Boletus edulis)이다. 그다음은 차례로 노랑 느타리버섯, 느타리버섯, 노루궁뎅이버섯, 잎새버섯, 표고버섯, 팽이버섯의 순서로 그 두 성분이 많이 들어 있다.  이 두 항산화 물질은 버섯 대(줄기)보다 갓 속에 더 많이 들어 있고 가장 많이 들어 있는 버섯은 세 번째 수확이 한창일 때 채취한 것이 피어나기 전 양송이(Agaricus bisporus)다.  에르고 하루 적정량 3mg은 양송이 100g으로부터 또는 단지 표고버섯, 느타리버섯, 또는 잎새버섯 25g으로부터 얻을 수 있다.  특히 자연 가운데 잎새버섯은 에르고 합성 원료(synthetic source)로서 잎새버섯으로부터 두 종류의 에르고 생합성 유전자를 복제할 수 있었다고 한다.

건강한 남성 10명에게 분말 형태의 양송이 8g 또는 16g을 섭취하게 하였다. 그랬더니 식후 트리글리세라이드 반응(postprandial triglyceride response)을 보였다. 이는 에르고의 생체 이용 가능성을 확인해 주는 것이다.  또 다른 연구에서는 제2형 당뇨병에 걸리기 쉬운 성인 37명에게 양송이 100g을 16주간 동안 섭취하게 하였다.  여러 이점과 혜택이 있었는데 무엇보다 에르고가 기준치 두 배로 증가한 것을 볼 수 있었다.

느타리버섯 또한 에르고 성분이 상당히 많이 들어 있다.  2022년 Stastny 등은 느타리버섯속 버섯 가운데 잘 알려지지 않은 버섯에 대하여 항산화 및 항염 작용에 대한 연구를 진행하였다.  Pleurotus flabellatus라는 느타리속 버섯에 대한 80% 메타놀 추출물이 가장 높은 수준의 에르고스테롤, 마니톨,   그리고 에르고 성분이 검출되었다.  그리고 느타리버섯은 같은 연구에서 염증 전염 물질인 NFkappaB에 대한 가장 활성적인 억제를 보여주었고 또 43.3%라는 가장 높은 베타글루칸 성분을 보여주었다.  새송이느타리(=새송이, Pleurotus eryngii)와 노랑느타리(Pleurotus citrinopileatus) 뜨거운 물 추출물은 각각 0.86mg과 3.73mg의 손상 피부 치유에 좋은 에스테트윈(ESTETWIN, ET)성분을 산출하였다.

노루궁뎅이버섯은 특히 신경세포보호와 노화 방지 효과와 관련된 다량의 에르고를  함유하고 있다.  산화 스트레스 발생을 상당히 감소하고 세포의 이상증식이나 돌연변이가 일어나지 않도록 막아주는 유전자인 p53의 높은 증가를 보여준다.  추운 겨울에도 돋는 팽이버섯 또한 높은 에르고 성분을 가지고 있다.   여기서 한가지 주의할 것은 쥐 실험에서 밝혀진 바에 따르면 에르고 성분은 산화 스트레스로부터 결핵균(Mycobacterium tuberculosis)을 보호해 주고 독성과 약물 내성을 증가하게 한다는 점이다. 이러한 사실을 인간 생리에 대한 적용은 알려진 바 없지만 활동성 결핵 환자들은 주의할 필요가 있다.
 

에르고티오네인 성분은 혈액-뇌 장벽을 넘어갈 수 있는 능력을 갖추고 있기 때문에 인지 기능과 기억 및 신경 변성(신경퇴화) 방지에 이점을 가지고 있다. 시험관 연구가 보여주는 것은 에르고 성분이 항산화 작용과 신경발생 및 신경 성숙을 통하여 뇌 기능에 혜택을 준다는 점이다. 3,236명이 참가한 20여 년간 여러 기관의 연구에서 밝혀진 바에 따르면 에르고 성분은 건강을 고려한 음식 패턴과 상당한 관련이 있고 관상 동맥 질환, 심혈관 질환 사망률 및 전체적 사망률의 위험을 낮추어 준다는 것을 발견하였다.

노인 470명을 상대로 진행한 집단 연구에서는 낮은 혈중 에르고 성분과 인지 기능 저하와 상관관계가 있다는 것이 밝혀졌다. 그리고  5년간 검사 및 후속 조치는 인지기능 저하의 가속화를 예측하게 해주고 따라서 가능한 예방조치를 취할 수 있게 해주었다.  낮은 수준의 항산화제는 기억, 일 처리 집행 기능, 주의 집중, 시각 운동성 속도, 그리고 언어 능력이 더 빠른 비율로 저하하는 것과 상관관계가 있다.  치매 또는 해마 위축을 동반한 알츠하이머와 악화하는 인지능력으로 고통당하는 환자들은 에르고 라벨의 저하와 관계가 있다. 더 나아가 에르고 농도는 건강한 사람 혈액 성분에서보다 인지기능 장애, 파킨슨병, 그리고 노쇠 허약한 환자들의 혈액 성분에서 더 낮다.

결론적으로 에르고티오네인은 천연 항산화제로서 항산화 특성으로 인하여 중요한 세포와 조직에서 강력한 세포 보호 역할을 담당한다. 점점 더 많은 시험관 내 및 생체 내 실험에서 에르고티오네인의 항산화 기능이 다른 천연 항산화제보다 우수하다는 것이 입증되었다. 무독성 천연 항산화제로서 에르고티오네인의 항산화 기능은 많은 산화 스트레스 매개 질병에 대한 엄청난 치료 또는 예방 잠재력을 가지고 있다. 따라서 합성 에르고티오네인은 점차 많은 사람의 관심을 끌게 되었고 식품 및 화장품 산업에 널리 사용하게 되었다.  이러한 이유로 날마다 꾸준히 식용버섯을 섭취하는 것이 치매 예방을 위하여 바람직하다는 것이다. 

참고자료:

Robert Dale Rogers, Medicinal Mushrooms: Ergothioneine, Fungi, Volume 15:5, Winter 2023, pp.30-34.

Tong Fu & Liang Shen, Ergothioneine as a Natural Antioxidant Against Oxidative Stress-Related Diseases
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphar.2022.850813/full

* 노랑느타리 사진 출처:
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pleurotus_citrinopileatus_at_Chatama%27s_home.jpg
 
* 맥각균(Claviceps purpurea) 사진출처:
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Claviceps_purpurea_45739206.jpg