- 특유의 냄새 제거한 천마, 뇌 도파민 전구체 최대 50% 높여

- 뇌신경 죽이는 단백질은 30% 억제

- 천마 제품화, 식품으로의 활용성 넓히는 데 도움 기대

약용작물 ‘천마’가 산업적으로 널리 활용될 전망입니다. 농촌진흥청(청장 조재호)은 2020년 천마의 불쾌한 냄새를 제거하는 기술을 개발한 데 이어, 이번에는 냄새 제거 천마의 뇌신경 보호 효과를 과학적으로 검증했다고 밝혔습니다.

연구진은 불쾌한 냄새의 원인인 ‘파라-크레졸*’을 선택적으로 제거**한 천마 추출액을 활용해 파킨슨병 신경세포 실험과 동물실험을 진행했습니다.

* 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 증상입니다.

* 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 있습니다. 이에 부작용이 덜하면서 효과적으로 증상을 완화하거나, 치료 약물을 보조할 수 있는 천연물에 관심이 높아지고 있습니다. 연구진이 냄새 제거 천마 추출물을 파킨슨병 신경세포에 처리한 결과, 도파민 전구체(TH)* 발현이 50% 증가하고, 뇌신경을 죽이는 단백질(Bax)은 30% 억제됨을 확인했습니다.

* 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% 증가했습니다. 또한, 뇌신경을 죽이는 단백질(Bax)은 30% 억제됐습니다. 두 실험으로 파라-크레졸을 제거한 천마 추출액은 신경보호 효과가 우수하고, 특히 일반 천마 추출액보다도 유의미한 효과가 있음을 알 수 있었습니다.

이번 연구는 천마의 불쾌한 냄새를 제거하는 기술 개발에 더해 뇌신경 보호 효과를 추가 확인했다는 데 의미가 있습니다. 농촌진흥청은 이번 연구 성과의 특허 등록*을 마쳤습니다.

* 발명의 명칭: 불쾌취가 제거된 천마 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경세포 보호용 조성물, 특허등록번호: 10-2535516

[천마의 특징과 냄새 제거 기술]

□ 천마의 특징

○ 천마는 난초과에 속하는 다년생 초본 식물로 사용부위는 근경(뿌리줄기)입니다.

○ 주로 한국, 일본 및 중국에서 재배하고 있으며 고혈압, 중풍, 두통, 어지럼증, 스트레스 등에 효과적인 것으로 알려져있습니다.

○ 가스트로딘과 4-하이드록시벤질알코올은 진정, 항경련, 신경보호, 기억력 개선, 항산화 효과가 있는 것으로 알려져있습니다.

□ 천마의 불쾌한 냄새를 제거하는 가공 기술 개발

○ 천마에서 나타나는 불쾌한 냄새(불쾌취)의 원인 성분은 파라-크레졸(ρ-cresol)로 알려져 있으며, 끓는점이 높고 잔존성이 강하여 일반적인 건조나 증숙 공정으로 제거하기 어려운 문제점이 있음

- 합성흡착제(상품명 MN102, 식약처 허가 받은 식품첨가물)는 식품원료(물엿 등의 당류, 이번 기술에서는 천마 열수 추출물)의 제조공정에서 탈색, 탈취를 목적으로 사용되는 일반적인 소재임

- 스티렌(styrene)과 디비닐벤젠(divinyl benzene)의 공중합체(copolymer)로 비극성(물과 친하지 않은 특성) 물질을 흡착하는 특성을 갖고 있어 천마 불쾌취 성분(ρ-cresol)을 흡착할 수 있음

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 전했습니다.

 

국산 약용식물인 천마.

불쾌한 냄새를 제거하는 기술 개발에 이어 뇌신경 보호 효과도 뛰어난 것이 이번 연구를 통해 밝혀졌네요!

천마가 널리 활용되어 건강 증진에 기여할 수 있기를 기대합니다!

본 저작물은 농촌진흥청에서

2024.1.3 작성하여

공공누리 제1유형으로 개방한

"냄새 잡은 ‘천마’ 뇌신경 보호 효과도 뛰어나"

를 이용하였으며,

해당 저작물은 ​​​​​​​​​​​농촌진흥청 보도자료​​​​​​에서

확인하실 수 있습니다.