아마톡신

3. 독성 메커니즘

아마톡신은 전령 RNA(mRNA), MicroRNA, 소형 핵RNA(snRNA) 합성에 필수적인 효소인 RNA 중합효소 II의 강력하고 선택적인 억제제이다.^[35][6] 단백질 생합성에 필수적인 mRNA가 없으면 세포는 신진대사를 멈추고 세포 용해 혹은 세포자멸사가 일어난다.^[35][6] 아마톡신은 혈류를 통해 여러 장기에 도달하여 손상을 줄 수 있으며, 특히 간과 심장에 대한 손상은 치명적일 수 있다.^[8] 베타-아마니틴 역시 진핵생물의 RNA 중합효소 II와 RNA 중합효소 III를 억제하여 포유류의 단백질 합성을 막는다.^[9] RNA 중합효소 I이나 세균의 RNA 중합효소는 억제하지 않는 것으로 알려져 있다.^[9] RNA 중합효소가 비활성화되면 간세포는 손상을 복구하지 못하고 빠르게 사멸한다.^[10]

4. 중독 증상

아마톡신에 노출될 경우 위장관에서 흡수된 후 처음 거치는 기관인 간이 가장 많은 영향을 받는다.^[42][16] 아마톡신은 주로 섭취를 통해 노출되지만, 흡입이나 피부 접촉을 통해서도 중독될 수 있으며,^[42] 이 경우 콩팥이나 심장 등 다른 장기도 영향을 받을 수 있다.^[42] 다만, 쥐를 대상으로 한 연구에서는 알파-아마니틴이 피부를 통해 흡수되지 않아 독성 효과를 나타내지 않는다는 상반된 결과도 존재한다.^[16]

구체적인 중독 증상은 노출 경로에 따라 다음과 같이 나타날 수 있다.

• 섭취 또는 흡입 시: 호흡기 자극, 두통, 현기증, 메스꺼움, 호흡곤란, 기침, 불면증, 설사, 위장 장애, 허리 통증, 빈뇨 증상과 함께 간 및 콩팥 손상이 발생할 수 있으며, 심각한 경우 사망에 이를 수 있다.^[42][17]
• 피부 접촉 시 (예: β-아마니틴): 피부 자극, 화상, 발적, 심한 통증이 유발될 수 있다. 피부를 통해 흡수되어 섭취나 흡입 시와 유사한 전신 증상을 일으킬 가능성도 제기된다.^[42][17]
• 눈 접촉 시: 눈 자극, 각막 화상, 눈 손상이 발생할 수 있다.^[42][17]

5. 치료법

아마톡신 중독에 대한 치료법은 다양하게 시도되고 있으나, 명확히 입증되었거나 충분히 연구된 경우는 많지 않다.^[18] 현재 주로 사용되는 치료는 고용량의 페니실린을 투여하고, 간과 신장의 손상에 대한 보조적인 치료를 함께 진행하는 것이다.^[19][43] 밀크티슬에서 추출되는 실리비닌이 아마톡신의 잠재적 해독제로 여겨지기도 하지만, 효과를 확증하기 위해서는 더 많은 연구 데이터가 필요하다.^[19][43] 치료 과정에서는 환자의 혈역학적 안정성을 유지하는 것이 중요하며, 만약 간신증후군이 발생하면 예후가 좋지 않은 것으로 알려져 있다.^[19][43]

6. 검출

아마톡신의 존재 여부는 마이크스너 검사(비엘란트 검사라고도 함)를 통해 버섯 샘플에서 감지할 수 있다. 또한, 크로마토그래피 기술을 사용하여 혈장이나 소변에서 아마톡신을 정량화할 수 있다. 이는 입원 환자의 중독 진단을 확인하거나, 치명적인 과다 복용이 의심될 경우 법의학적 조사를 돕기 위해 사후 조직에서도 활용된다.^[20]

2020년에는 아마톡신을 빠르고 선택적으로 검출할 수 있는 단클론 항체 기반 측면 흐름 면역 분석법이 개발되었다.^[21][22] 이 검사는 알파-아마니틴과 감마-아마니틴을 민감하게 검출하며(10 ng/mL를 명확하게 검출), 베타-아마니틴에 대해서는 검출률이 약간 낮다(0.5% 교차 반응; 2000 ng/mL). 이 검사는 0.005%에서 팔로톡신과 교차 반응을 일으키지만(200,000 ng/mL), 팔로톡신은 소변 검사에 간섭하지 않으며, 아마톡신을 생성하지 않고 팔로톡신을 생성하는 버섯은 매우 드물다.

7. 아마톡신 함유 버섯

아마톡신을 함유한 버섯 종은 주로 광대버섯속(''Amanita''), 외대버섯속(''Galerina'') 및 갓버섯속(''Lepiota'')에 속한다.^[29][30] 이들 속에는 치명적인 독버섯으로 알려진 종들이 다수 포함되어 있다. 특히 대한민국에서는 독우산광대버섯(''Amanita phalloides'')이나 알광대버섯(''Amanita virosa'')과 같이 아마톡신을 함유한 광대버섯속 버섯에 의한 중독 사고가 발생하므로 각별한 주의가 필요하다. 각 속에 속하는 구체적인 버섯 종 목록은 하위 섹션에서 확인할 수 있다.

7. 1. 광대버섯속 (''Amanita'')

• ''Amanita phalloides'' (독우산광대버섯)
• ''Amanita bisporigera''
• ''Amanita decipiens''
• ''Amanita hygroscopica''
• ''Amanita ocreata''
• ''Amanita suballiacea''
• ''Amanita tenuifolia''
• ''Amanita verna''
• ''Amanita virosa'' (알광대버섯)

7. 2. 갓버섯속 (''Lepiota'')

• ''Lepiota brunneoincarnata''
• ''Lepiota brunneolilacea''
• ''Lepiota castanea''
• ''Lepiota clypeolaria''
• ''Lepiota clypeolarioides''
• ''Lepiota felina''
• ''Lepiota fulvella''
• ''Lepiota fuscovinacea''
• ''Lepiota griseovirens''
• ''Lepiota heimii''
• ''Lepiota helveoloides''
• ''Lepiota kuehneri''
• ''Lepiota langei''
• ''Lepiota lilacea''
• ''Lepiota locanensis''
• ''Lepiota ochraceofulva''
• ''Lepiota pseudohelveola''
• ''Lepiota pseudolilacea''
• ''Lepiota rufescens''
• ''Lepiota subincarnata''
• ''Lepiota xanthophylla''

7. 3. 외대버섯속 (''Galerina'')

• ''Galerina badipes''
• ''Galerina beinrothii''
• ''Galerina fasciculata''
• ''Galerina helvoliceps''
• ''노란대신땀버섯'' (''Galerina marginata'')
• ''Galerina sulciceps''
• ''Galerina unicolor''
• ''Galerina venenata''

8. 연구

아마톡신 화합물들은 두 개의 큰 고리가 붙어 있는 기본 구조에 8개의 아미노산기가 결합한 유사한 형태를 가진다. 이 화합물들은 1941년 하인리히 오토 빌란트와 루돌프 할레르마예르에 의해 처음 분리되었다.^[32] 모든 아마톡신은 원래 35개의 아미노산으로 구성된 단백질 전구체 올리고펩티드이며, 마지막 8개 아미노산이 프롤릴 올리고펩티드 가수분해효소에 의해 잘려나간 형태이다.^[33]

현재까지 알려진 아마톡신은 10가지 종류가 있으며, 그 목록은 다음과 같다.^[34]

δ-아마니틴도 보고되었지만, 아직 화학 구조는 밝혀지지 않았다.

2013년 독우산광대버섯의 독소 농도에 대한 연구 결과, 버섯의 모든 부위에서 아마톡신이 발견되었다. 특히 아가미와 갓 부위에서 농도가 가장 높았고, 포자와 균사체에서는 가장 낮게 나타났다.^[23] 같은 해 동일 연구진은 흰색 변종(''Amanita phalloides var. alba'')에 대한 추가 연구를 발표했다. 이 연구에서는 ITS 염기서열상으로는 차이가 없었지만, 독소 농도에는 차이가 있음을 발견했다.^[24] 이 흰색 변종 역시 아가미와 갓에서 독소 농도가 가장 높았고, 포자, 턱받이, 자루에서는 매우 낮은 수준이었지만, 감마-아마니틴을 제외한 모든 독소의 농도는 일반 ''독우산광대버섯''의 포자보다 높았다. 예를 들어, 흰색 변종 포자에는 알파-아마니틴 0.89mg/g, 베타-아마니틴 0.48mg/g, 감마-아마니틴 0.001mg/g이 함유된 반면, 아가미에는 각각 2.46, 1.94, 0.36mg/g, 갓에는 2.40, 1.75, 0.27mg/g이 함유되어 있었다. 흰색 변종의 아가미, 갓, 자루, 턱받이의 독소 농도는 일반 ''독우산광대버섯''보다 낮았지만, 포자에는 더 높은 농도의 독소가 포함된 것으로 나타났다.^[24] 두 연구 모두 6개의 버섯에서 포자를 채취하여 건조한 후 테스트했으며, 전체 버섯의 독소 수준은 버섯을 반으로 잘라 한쪽을 테스트하여 측정했다. 나머지 반쪽은 갓, 아가미, 자루, 턱받이로 나누어 각 부분을 가루로 만들어 1g 샘플로 테스트했다.^[23][24] 2010년 흰알광대버섯(destroying angel)에 대한 연구에서는 포자의 독소 농도가 갓이나 자루보다 낮다는 사실이 확인되었다.^[25]

아마톡신은 인체에 매우 유독하며, ''독우산광대버섯''과 그 변종은 치명적인 버섯 중독 사례의 상당수를 차지한다. 이 독소들은 열에 매우 강하고 물에 잘 녹기 때문에 조리하거나 건조해도 파괴되지 않아 독성이 매우 강하다.^[26] 또한 효소나 산에 의해서도 잘 분해되지 않아 섭취 시 위장관에서 비활성화되지 않는다.^[26] 7~8개월 동안 냉동 보관했던 ''A. phalloides''를 먹고 사망한 사례가 보고된 것으로 보아, 냉동 및 해동 과정에도 내성이 있는 것으로 보인다.^[26] 아마톡신은 개방된 수용액 상태로 보관하거나 햇빛 또는 네온 조명에 장기간 노출될 경우 매우 느리게 분해된다.^[26]

2015년에는 ''독우산광대버섯'' 두 송이의 갓만 요리해서 먹은 환자에 대한 사례 연구가 진행되었다. 이 환자는 67kg의 체중을 가진 61세 남성으로, 섭취 다음 날 피로, 복통, 메스꺼움, 구토, 설사 증상으로 병원에 입원했다. 환자가 먹은 버섯과 동일한 지역에서 채집된, 크기와 성숙도가 비슷한 두 개의 버섯을 연구에 사용했다.^[27] 이전 연구에 따르면 어린 버섯이 다 자란 버섯보다 독소 농도가 더 높을 수 있다.^[28] 연구에 사용된 두 버섯 갓의 총 무게는 생으로 43.4g, 건조 시 4.3g이었으며, 총 21.3mg의 아마톡신(알파-아마니틴 11.9mg, 베타-아마니틴 8.4mg, 감마-아마니틴 1mg)이 함유되어 있었다. 병원에서 4일간 치료받은 환자의 소변에서는 알파-아마니틴 2.7ng/ml, 베타-아마니틴 1.25ng/ml가 검출되었고, 감마-아마니틴은 검출되지 않았다. 환자는 생존하여 9일간의 치료 후 퇴원했으며, 추적 검사에서 간 손상 징후는 없었다. 이 사례를 바탕으로 연구진은 아마톡신의 경구 치사량을 체중 1kg당 0.32mg, 알파-아마니틴의 대략적인 경구 치사량을 0.2mg/kg으로 추정했다. 또한, 생 ''독우산광대버섯'' 50g 이상(중간 크기 버섯 약 2개)을 섭취하면 치명적일 수 있다고 추정했다. 임상 검사 결과, 환자가 섭취한 양은 추정 치사량보다는 적었으며, 연구진은 환자의 건강 상태, 간 손상에 대한 개인적 소인, 지역별 독소 농도 차이 등이 결과에 영향을 미칠 수 있다고 언급했다.^[27]

야생 버섯 채집 안내서에는 독버섯인 ''Amanita'' 종과 식용 버섯을 같은 바구니에 담았다가 독버섯 포자가 식용 버섯에 묻어 중독될 수 있다는 이야기가 반복적으로 언급된다. 하지만 이 주제에 대한 구체적인 연구는 이루어지지 않았으며, 포자만으로 중독될 가능성에 대해서는 명확히 밝혀진 바가 없다. 포자의 독소 농도가 갓보다 훨씬 낮다는 점을 고려할 때, 치명적인 양의 독소를 섭취하려면 버섯 갓 자체의 무게를 초과하는 매우 많은 양의 포자를 섭취해야 할 것으로 보인다.

참조

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