약용작물 ‘천마’가 산업적으로 널리 활용될 전망이다. 농촌진흥청(청장 조재호)은 2020년 천마의 불쾌한 냄새를 제거하는 기술을 개발한 데 이어, 이번에는 냄새 제거 천마의 뇌신경 보호 효과를 과학적으로 검증했다고 밝혔다.
연구진은 불쾌한 냄새의 원인인 ‘파라-크레졸*’을 선택적으로 제거**한 천마 추출액을 활용해 파킨슨병 신경세포 실험과 동물실험을 진행했다.
*파라-크레졸(ρ-cresol)은 천마 불쾌한 냄새의 원인 물질. 자연에서 야생동물과 유해균으로부터 자신을 지키는 역할을 함
**스티렌(Styrene)과 디비닐벤젠(divinyl benzene)의 공중합체(copolymer)를 이용해 파라-크레졸만 제거할 수 있는 기술. 천마의 식품 제조 공정에 활용할 수 있음(특허등록명: 불쾌취가 감소된 천마의 제조방법. 특허등록번호: 10-2496820)
파킨슨병*은 중추신경계 퇴행성 질환으로, 뇌의 도파민**계 신경이 파괴돼 움직임에 장애가 나타나는 것이 대표적인 증상이다.
*파킨슨병은 뇌의 흑색질에서 분비되는 도파민이 줄어드는 것이 원인임. 우리나라 파킨슨병 환자는 2020년 11만 1,312명으로 2016년 대비 15% 증가. 2020년 전체 환자 중 74.4%는 70~80대 이상(국민건강보험공단, 2016~2020년 파킨슨병 건강보험 진료 현황)
**도파민은 우리가 원하는 대로 몸을 정교하게 움직일 수 있게 하는 중요한 신경전달물질
현재 파킨슨병 치료에 사용되는 약물은 병 진행을 늦추지만, 오랜 기간 사용하면 합병증을 유발할 우려가 있다. 이에 부작용이 덜하면서 효과적으로 증상을 완화하거나, 치료 약물을 보조할 수 있는 천연물에 관심이 높아지고 있다.
연구진이 냄새 제거 천마 추출물을 파킨슨병 신경세포에 처리한 결과, 도파민 전구체(TH)* 발현이 50% 증가하고, 뇌신경을 죽이는 단백질(Bax)은 30% 억제됨을 확인했다.
*생화학에서 전구체는 대사 경로에서 다른 화합물에 선행하는 화합물을 지칭
동물실험에서는 냄새 제거 천마 추출물을 투여한 실험 쥐의 뇌 조직(선조체, 흑색질)에서 도파민 전구체(TH)의 발현이 30~50% 증가했다. 또한, 뇌신경을 죽이는 단백질(Bax)은 30% 억제됐다.
두 실험으로 파라-크레졸을 제거한 천마 추출액은 신경보호 효과가 우수하고, 특히 일반 천마 추출액보다도 유의미한 효과가 있음을 알 수 있었다.
이번 연구는 천마의 불쾌한 냄새를 제거하는 기술 개발에 더해 뇌신경 보호 효과를 추가 확인했다는 데 의미가 있다. 농촌진흥청은 이번 연구 성과의 특허 등록*을 마쳤다.
*발명의 명칭: 불쾌취가 제거된 천마 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경세포 보호용 조성물, 특허등록번호: 10-2535516
농촌진흥청 국립원예특작과학원 특용작물이용과 김금숙 과장은 “이번 연구로 불쾌한 냄새를 제거한 천마의 기능성을 확인하고, 천마를 기호식품으로 널리 활용할 수 있다는 가능성을 엿볼 수 있어 기대가 크다.”라고 전했다.
김경호
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