맥각균
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1. 개요
맥각균은 곡물에 기생하여 맥각 중독을 일으키는 곰팡이의 일종이다. 맥각균은 생애 주기 동안 곡물의 씨방을 파괴하고, 균핵을 형성하며, 이 균핵에는 맥각 알칼로이드가 다량 함유되어 있다. 맥각 중독은 섭취 시 혈관 수축, 환각, 경련, 자궁 수축 등의 증상을 유발하며, 역사적으로는 성 안토니우스의 불, 세일럼 마녀 재판, 엘레우시스 비의, 퐁생테스프리 집단 중독 사건 등과 관련되어 왔다. 맥각 알칼로이드는 의학적으로 편두통 치료 등에 사용되기도 하지만, 식품 안전 관리가 중요한 문제이다.
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맥각균 | |
---|---|
기본 정보 | |
![]() | |
학명 | |
속 | 클라비셉스속 (Claviceps) |
종 | 맥각균 (C. purpurea) |
명명자 | Fr. Tul. 1853 |
생태형 | |
아종 | G1 — 개방된 초원과 들판의 육상 잔디; G2 — 습하고, 숲, 산지 서식지의 잔디; G3 (C. purpurea var. spartinae) — 염습지 잔디 (스파르티나, 디스티클리스속). |
균류 형태 정보 | |
자낭균 | 해당 없음 |
갓 모양 | 해당 없음 |
아가미 | 해당 없음 |
자루 특징 | 해당 없음 |
포자 무늬 색깔 | 해당 없음 |
생태 유형 | 기생 |
식용 여부 | 치명적 |
기타 | 정신 활성 |
2. 생애 주기
맥각균(''Claviceps purpurea'')의 생애 주기는 다음과 같다.
- '''감염 단계''': 봄철, 곡물의 꽃이 필 때 맥각균의 자낭포자가 바람이나 곤충에 의해 주두로 옮겨진다.
- '''균핵 형성 단계''': 감염된 씨방은 점차 단단하고 검은 자실체인 균핵(sclerotium, 맥각)으로 변한다.
- '''월동 및 자실체 형성''': 가을철에 성숙한 균핵은 땅에 떨어져 월동한다. 이듬해 봄, 적절한 온도와 습도 조건이 갖춰지면 균핵은 발아하여 자실체를 형성한다.
맥각 핵이라고 불리는 ''Sclerotium clavus''는 꽃이 피는 풀 또는 곡물의 작은 꽃이 ''C. purpurea''의 자낭포자에 감염될 때 발생한다. 감염 과정은 수분 입자가 난소로 자라는 것을 모방하며 수정 중에 일어난다. 감염은 곰팡이 포자가 주두에 접근해야 하기 때문에, ''C. purpurea''에 감염된 식물은 주로 타가 수분을 하는 풍매화 종이며, 호밀(''Secale cereale'')과 개꼬리풀 등이 있다.[3]
균사체는 식물 난소를 파괴하고, 원래 발달하는 종자에 영양을 공급하기 위한 혈관 다발과 연결된다.
사회성 말벌의 일종인 ''Polistes dorsalis''가 이 특정 곰팡이의 확산 매개체로 기록되었다. 먹이를 찾는 동안, 곰팡이 분생포자의 입자가 이 말벌의 신체 부위에 결합된다. ''P. dorsalis''가 출처에서 출처로 이동하면서, 곰팡이 감염을 남긴다.[3]
2. 1. 감염 단계
봄철, 곡물의 꽃이 필 때 맥각균의 자낭포자가 바람이나 곤충에 의해 주두로 옮겨진다. 포자는 발아하여 균사체를 형성하고, 씨방을 파괴하며 영양분을 흡수한다. 감염 초기에는 흰색의 부드러운 균사체(''Sphacelia segetum'')가 형성되고, 단맛이 나는 감로를 분비한다. 감로는 수백만 개의 무성 생식 포자(분생포자)를 포함하며, 곤충이나 비를 통해 다른 곡물로 전파되어 2차 감염을 일으킨다.[3] 파리와 나방을 포함한 곤충 또한 ''Claviceps'' 종의 분생포자를 운반하는 것으로 나타났지만, 곤충이 감염된 식물에서 건강한 식물로 곰팡이를 퍼뜨리는 데 얼마나 역할을 하는지는 알려지지 않았다.[4]2. 2. 균핵 형성 단계
감염된 씨방은 점차 단단하고 검은 자실체인 균핵(sclerotium, 맥각)으로 변한다. 균핵은 에르고린을 다량 함유하고 있으며, 맥각 중독의 원인이 된다.[3]맥각 감염의 첫 번째 단계는 흰색의 부드러운 조직(''Sphacelia segetum'')으로 나타나며, 설탕 성분인 감로를 생성하는데, 이는 종종 감염된 풀의 작은 꽃에서 떨어진다. 이 감로는 수백만 개의 무성 생식 포자(분생포자)를 포함하며, 이는 곤충 또는 비에 의해 다른 작은 꽃으로 흩어진다. 이후, ''Sphacelia segetum''은 작은 꽃의 껍질 안에서 단단하고 건조한 ''Sclerotium clavus''로 변한다. 이 단계에서 에르고린과 지질 (예: 피마자유산)이 균핵에 축적된다.
2. 3. 월동 및 자실체 형성
가을철에 성숙한 균핵은 땅에 떨어져 월동한다. 이듬해 봄, 적절한 온도와 습도 조건(봄의 시작, 강우 기간, 겨울 동안의 신선한 온도 필요)이 갖춰지면 균핵은 발아하여 머리와 자루가 있는 하나 또는 여러 개의 자실체를 형성하는데, 다양한 색상을 띠며 작은 버섯을 닮았다.[3] 자실체 머리 안에서는 실 모양의 유성 생식 포자(자낭포자)가 자낭각 안에서 형성되며, 적절한 풀 숙주가 개화할 때 동시에 배출된다. 맥각 감염은 생산된 곡물 및 건초의 수확량과 품질을 감소시키며, 감염된 곡물 또는 건초를 가축에게 먹이면 맥각 중독이라고 하는 질병을 유발할 수 있다.[3]3. 역학
갯대풀속(''Spartina''), 잔디새속(''Distichlis'') (G3)
3. 1. 기후 요인
춥고 습한 겨울과 비가 많이 오는 봄은 맥각균의 생장에 유리한 환경을 제공한다. 특히, 0°C~5°C의 저온이 25일 이상 지속되면 균핵 발아가 촉진된다.3. 2. 역학적 특징
주어진 원본 소스에는 '역학적 특징' 섹션에 대한 내용이 없으므로, 요약에 제시된 내용이나 맥각균의 일반적인 역학적 특징을 설명할 수 없습니다.4. 중독 증상 (맥각 중독)
맥각 곰팡이의 질병 주기는 1853년에 처음 기술되었지만,[12] 맥각과 사람과 동물의 유행병과의 연관성은 이미 1676년 과학 텍스트에 보고되었다.[13] 맥각 알칼로이드는 순환계 및 신경전달에 영향을 미치는 등 광범위한 생물학적 활성을 가지고 있다.[15] 성 안토니우스 수도회의 수도사들은 진정 및 순환 촉진 식물 추출물을 함유한 연고로 맥각 중독 피해자를 치료하는 데 특화되었으며, 절단술에도 능숙했다. 맥각 중독은 '성 안토니우스의 불'이라고도 불린다.[1]
맥각 알칼로이드는 카페르곳 (카페인 및 에르고타민[18] 또는 에르골린 함유)과 같은 제품에 사용되어 편두통을 치료하는 데 사용된다. 맥각 추출물은 더 이상 제약 제제로 사용되지 않는다.
맥각은 리세르그산 디에틸아미드 (LSD)를 포함하지 않지만, LSD 합성에 사용되는 리세르그산의 전구체인 에르고타민을 포함하고 있다. 또한, 맥각 경화균은 자연적으로 약간의 리세르그산을 함유하고 있다.[19]
4. 1. 급성 중독
맥각 중독은 맥각 알칼로이드를 함유한 맥각 오염 곡물 등의 식물성 물질을 섭취한 사람이나 동물에게 나타나는 병리적 증후군이다.[15] 맥각 경화균은 알칼로이드 에르고타민을 고농도로 함유하는데, 이는 복잡한 분자로 순환계 및 신경전달에 영향을 미치는 등 광범위한 생물학적 활성을 가지고 있다.[14][15]맥각 알칼로이드의 혈관 수축 작용은 혈액 순환을 제한하여 심한 경우 괴저와 사지 상실로 이어질 수 있다.[1][17] 이러한 증상 때문에 맥각 중독은 '성 안토니우스의 불'이라는 이름으로도 알려져 있다.[1][17]
맥각 알칼로이드의 신경성 작용으로 인해 환각, 비합리적인 행동, 경련, 심지어 사망을 유발할 수도 있다.[14][15] 다른 증상으로는 강한 자궁 수축, 메스꺼움, 발작 및 의식 불명이 있다.[18] 중세 시대부터 통제된 용량의 맥각은 낙태를 유도하고 출산 후 산모의 출혈을 멈추는 데 사용되었다.[18]
4. 2. 만성 중독
맥각 중독은 맥각 알칼로이드를 함유한 맥각 오염 곡물 등 식물성 물질을 섭취한 사람이나 동물에게 영향을 미치는, 때로는 심각한 병리적 증후군이다.[1] 맥각 알칼로이드의 신경성 작용은 환각과 동반된 비합리적인 행동, 경련, 심지어 사망을 유발할 수 있다.[14][15] 다른 증상으로는 강한 자궁 수축, 메스꺼움, 발작 및 의식 불명이 있다.5. 역사적 사례 및 문화적 영향
맥각균은 역사적으로 다양한 사건과 문화에 영향을 미쳤다. 중세 유럽에서는 맥각 중독을 '성 안토니우스의 불'이라고 불렀으며, 성 안토니우스 수도회에서 환자를 치료했다. 세일럼 마녀 재판의 원인 중 하나로 맥각 중독이 거론되기도 한다.[9] 고대 그리스의 엘레우시스 밀교 의식에서 사용된 환각 음료 '키케온'의 성분 중 하나가 맥각이었을 가능성이 제기되었다.[9]
5. 1. 성 안토니우스의 불
중세 유럽에서는 맥각 중독을 '성 안토니우스의 불'이라고 불렀다. 이는 성 안토니우스 수도회에서 맥각 중독 환자를 치료한 데서 유래한다. 당시에는 맥각에 오염된 호밀빵이 주식이었기 때문에 대규모 중독 사태가 빈번하게 발생했다.5. 2. 세일럼 마녀 재판
17세기 미국에서 발생한 세일럼 마녀 재판의 원인 중 하나로 맥각 중독이 거론되기도 한다. 일부 학자들은 마녀로 몰린 사람들의 이상 행동이 맥각 중독의 증상과 비슷하다고 주장한다. 그러나 이에 대한 반론도 만만치 않아, 역사학계에서는 여전히 논쟁이 진행 중이다.[9]5. 3. 엘레우시스 밀교 의식
고대 그리스의 엘레우시스 밀교 의식에서 사용된 환각 음료 '키케온'의 성분 중 하나가 맥각이었을 가능성이 제기되었다. 키케온을 마신 참가자들이 환각 체험을 했다는 기록이 남아있다.[9]5. 4. 퐁생테스프리 집단 중독 사건
주어진 `source`에는 퐁생테스프리 집단 중독 사건에 대한 내용이 없고, 맥각균의 일반적인 특성만 설명되어 있다. 따라서 퐁생테스프리 집단 중독 사건에 대한 섹션은 작성할 수 없다. 이전 답변과 동일하게 유지한다.6. 현대적 의의 및 관리
맥각균은 다양한 의학적 용도로 사용되어 왔지만, 현재는 그 사용이 제한적이다. 맥각 경화균은 알칼로이드의 일종인 에르고타민을 고농도로 함유하고 있는데, 이는 생합성하는 에르골린 계열 알칼로이드와 함께 건조 중량의 최대 2%를 차지한다.[14] 맥각 알칼로이드는 순환계와 신경전달에 영향을 미치는 등 다양한 생물학적 활성을 보인다.[15]
6. 1. 의학적 이용
맥각 경화균은 알칼로이드의 일종인 에르고타민을 고농도로 함유하고 있다. 에르고타민은 복잡한 분자 구조를 가지며, 곰팡이가 생합성하는 에르골린 계열 알칼로이드와 함께 건조 중량의 최대 2%를 차지한다.[14] 맥각 알칼로이드는 순환계와 신경전달에 영향을 미치는 등 다양한 생물학적 활성을 보인다.[15]
중세 시대부터 맥각은 통제된 용량 하에 낙태를 유도하거나 출산 후 산모의 출혈을 멈추는 데 사용되었다.[18] 또한, 맥각 알칼로이드는 카페르곳 (카페인과 에르고타민[18] 또는 에르골린 함유)과 같은 제품에 사용되어 편두통 치료에 이용되기도 한다. 그러나 현재 맥각 추출물은 제약 제제로 사용되지 않는다.
맥각은 리세르그산 디에틸아미드 (LSD)를 포함하지 않지만, LSD 합성에 사용되는 전구체인 리세르그산의 유사체인 에르고타민을 포함한다. 또한 맥각 경화균은 자연적으로 소량의 리세르그산을 함유하고 있다.[19]
참조
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웹사이트
ergot definition
http://www.mondofact[...]
[2]
웹사이트
ergot
http://www.mercksour[...]
2017-08-09
[3]
논문
Gathering of Fungal Honeydew by Polistes spp. (Hymenoptera: Vespidae) and Potential Transmission of the Causal Ergot Fungus
1988-09
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논문
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http://www.bioone.or[...]
[5]
논문
Note sur l'ergot du froment
[6]
논문
Chemoraces and habitat specialization of Claviceps purpurea populations
[7]
논문
First report of Alopecurus arundinaceus, A. myosuroides, Hordeum violaceum and Phleum pratense as hosts of Claviceps purpurea population G2 in Turkey.
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논문
Multigene analysis suggests ecological speciation in the fungal pathogen Claviceps purpurea
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논문
Beiträge zur Biologie und Physiologie des Mutterkornpilzes
[10]
논문
Some effects of temperature on germination of sclerotia in Claviceps purpurea
[11]
논문
The reactions of Claviceps purpurea to variations of environment
https://deepblue.lib[...]
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간행물
Mémoire sur l'ergot des glumacéses
1853
[13]
간행물
Le journal des savans
1676
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논문
Biotechnology and genetics of ergot alkaloids
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논문
Convulsive ergotism: epidemics of the serotonin syndrome?
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서적
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Talk: "Cursed Bread: the Sinuous Story of a Mass Poisoning by Bread in Southern France in 1951," by Steven Kaplan, Cornell University
https://liberalarts.[...]
2024-01-30
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