\(\alpha\)-glucosidase 활성저해를 위한 강하혈당 강하제는 장기복용 시 부작용이 발생하여, 최근 화살나무 (Euonymus alatus), 오갈피나무, 갈근 등의 천연물로부터 새로운 활성저해제가 개발되었다. 이는 \(\beta\)-Glucan 분획을 제거한 신령버섯균사체 액체배양액(\(\beta\)-glucan-free HEAB)로 제조되며, isoflavone과 glycoside 결합의 isoflavone 배당체의 시너지 효과로 활성 저해 효과가 나타나고 특히 isoflavone의 glycoside 형은 일반 glycoside 보다 강력한 저해활성을 갖는 것으로 추정된다.
<h1>고 찰</h1><p>\(\beta\)-Glucan 분획을 제거한 신령버섯균사체 액체배양액(\(\beta\)-glucan-free HEAB)으로부터 acarbose 보다 \(\alpha\)-glucosidase 저해 활성이 강한 EA 분획을 분리하였다. 이 분획의 유효물질은 isoflavone (genistin과 daidzin)과 isoflavone과 당의 conjugate 된 물질이 함유되어 있었다. Genistin과 daidzin은 대두로부터 유래되었고, 당과 conjugate 된 물질은 신령버섯균사체 액체배양과정에서 genistein과 daidzein 또는 genistin과 daidzin으로부터 생성된 것으로 추정된다.</p><p>\(\alpha\)-Glucosidase는 소장의 상피세포 내막에 존재하면서, amylase에 의해 생성된 이당류나 올리고당류를 glucose로 분해하여 체내 당 흡수를 도와 식후 혈당을 높이는데 역할을 한다. 따라서 당뇨병 환자는 식후 혈당을 안정화시키기 위해서 acarbose나 voglibose와 같은 \(\alpha\)-glucosidase 저해제를 복용한다. 그러나 이들 경구혈당 강하제는 장기복용 시 복통, 설사, 복부팽만감 등의 부작용이 발생하여 최근 화살나무 (Euonymus alatus), 오갈피나무, 갈근 등의 천연물로부터 a-glucosidase 활성저해제가 개발되었다.</p><p>신령버섯 \(\beta\)-glucan은 당뇨환자의 혈당지표로 활용되는 당화 해모글로빈 수치를 낮추었고, 신령버섯 균사체 배양액은 흰쥐에서 당뇨 합병증 질환의 원인이 되는 LDL-콜레스테롤 농도를 낮추는 반면, 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤 농도는 증가시켰다. 신령버섯 이외에도 표고버섯 균사체, 영지버섯(Ganoderma lucidum), 상황버섯(Phellinus linteus) 등의 버섯류에 대하여도 항당뇨 효과 및 \(\alpha\)-glucosidase 활성저해 소재가 개발되었다. 그러나 이와 같은 방법으로 개발된 소재는 지속적인 공급에 문제가 있지만 \(\beta\)-glucan을 제거한 신령버섯 균사체 액체배양액으로부터 개발한 \(\alpha\)-glucosidase 활성 저해소재는 원료공급이 가능 할 것이다.</p><p>\(\beta\)-Glucan-free HEAB 분획물의 \(\alpha\)-glucosidase \( (10 \mathrm{~mg} / \mathrm{ml}) \) 활성저해 효과는 EA 분획이 \( 61.6 \% \)로 가장 우수하였으며, hexane 분획(\(59.0\%\)), butanol분획(\(37.9\%\)), crude분획(\(32.9\%\)), chloroform분획(\(17.0\%\)), \(80 \%\) ethanol 침전물(\(14.9\%\)) 순으로 저해되었다. 이와 같은 결과는 작약(Paeonia lactiflora) 종자의 EA 분획이 \(95.8\%\)였던 것에 비해 다소 낮았다. 그러나 EA 분획을 silica gel column chromatography로 분리한 EA subfraction 2번은 \( 5 \mathrm{~mg} / \mathrm{ml} \) 농도에서 acarbose가 \(31.5\%\)인 것에 비해 \( 80.4 \% \)로 2.5배 이상의 높은 저해율을 타나내어 작약의 EA 분획과 유사하였고, 콩나물의 EA 분획 \( 36.3 \% \)의 저해율보다 2배 이상 높은 수치였다. 이와 같은 결과는 \( \beta \)-glucan-free HEAB에 함유된 isoflavone과 glycoside 결합의 isoflavone배당체에 의한 결과 일 것이다.</p><p>Isoflavone은 식물체에 들어있는 페놀계화합물의 배당체로서 당뇨병, 심혈관질환, 골다공증, 고지혈증 등에 유익하다. 특히 대두는 식후 혈당치 증가를 완만하게 하여 당뇨의 예방 및 치료효과가 있다. 대두에 함유되어 있는 isoflavone은 glycoside 형태인 genistin과 daidzin이 약 \(96 \sim 98 \%\)로 주를 이루고 있으며, 발효식품의 경우 발효과정에서 aglycone형태의 genistein, daidzein 등으로 전환된다. 그리고 genistein은 강력한 \(\alpha\)-glucosidase 활성저해제라고 보고된 바 있다. 그러나 본 연구는 대두박분해물을 기본배지로하여 신령버섯균사체를 배양한 배양물임에도 발효식품과는 달리 glycoside 형태의 isoflavone이 대부분이었고, aglycon 형태의 isoflavone의 함량은 낮았다. 그리고 Fig. 5에서 glycoside 결합의 isoflavone배당체로 추정되는 peak가 생성되어 이들이 강력한 \(\alpha\)-glucosidase 활성을 저해하는 것으로 추정되고 있다.</p><p>버섯균사체는 생장과정에서 섬유소 분해효소, 단백질 분해 효소, 지방질 분해효소 등의 다양한 가수분해 효소를 생성한다. 또한 액체배양을 할 경우 배지의 조성과 생육조건에 따라 배지에 함유된 성분을 다양한 기능성을 갖는 물질로 생물전환 할 수 있다. 이러한 과정에서 isoflavone과 glycosidic bond가 형성되었을 것이다. 추정되는 isoflavone 배당체 (di-, triglycoside 형)는 천연에 존재하며 합성으로도 가능하지만, \(\alpha\)-glucosidase 활성 저해효과나 항당뇨 효과에 대하여 아직 구체적으로 밝혀진 바는 없다. 최근 당뇨, 고혈압, 고지혈증 등에 효능이 있고 건강식품 소재로 주목 받고 있는 대지콩(Apios americana Medik)으로부터 추정물질과 유사한 genistein의 배당체인 genistein-7-O-genitiobioside (isoflavone diglycoside)가 새로운 소재로 분리되었으며, 항산화 활성이 있음이 보고되었다. 따라서 본 연구에서 강한 \(\alpha\)-glucosidase 저해제인 isoflavone이 glycoside 형태로 conjugate된 물질은 신령버섯균사체 액체배양중에 transglycosidase 작용으로 합성되었을 것이다. 버섯균사체의 식후 혈당 상승억제 효과는 식이섬유 함량과 균사체에 함유된 당, 폴리페놀 등의 \(\alpha\)-glucosidase에 대한 저해활성의 결과로 추정한 것과 유사하게 본 연구에서 EA subfraction의 \(\alpha\)-glucosidase 활성저해효과는 배양과정에서 생성된 대두박 분해물 유래 genistin, daidzin과 이들의 glycoside 형태로 conjugate된 물질에 의한 복합적인 효과로 추정된다.</p><p>결론적으로 대두를 기본배지로 한 신렁버섯균사체 배양물의 EA 분획으로부터 \(\alpha\)-glucosidase 활성저해는 isoflavone (glycoside 형)과 glycoside 결합의 isoflavone 배당체의 시너지 효과에 기인한 것이다. Isoflavone의 glycoside 형은 glycoside 형보다 강한 \(\alpha\)-glucosdiase 저해활성이 있는 것으로 추정되었다. 또한 EA 분획이 함유된 \( \beta \)-glucan-free HEAB는 혈당을 낮추는 좋은 소재로 활용될 수 있을 것이다.</p>