베타글루칸
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
베타글루칸은 포도당 분자가 β-글리코시드 결합으로 연결된 다당류의 일종으로, 세균, 곰팡이, 효모, 곡물 등의 세포벽을 구성하는 천연 성분이다. 이들은 분자 구조, 분기 수준, 분자량에 따라 용해도와 생리적 특성이 다르다. 베타글루칸은 장에서 흡수되어 면역 기능을 활성화시키고, 콜레스테롤 수치 감소, 혈당 조절, 면역 체계 강화 등 다양한 생리적 기능을 수행하는 것으로 알려져 있다. 곡물, 버섯, 효모, 해조류 등 다양한 공급원에서 추출되며, 덱틴-1과 같은 수용체를 통해 면역 세포와 상호작용한다. 부작용으로는 알레르기 악화 가능성이 보고되었으며, 특정 약물과의 병용 시 주의가 필요하다.
더 읽어볼만한 페이지
- 식용 증점제 - 알긴산
알긴산은 해조류에서 추출되는 선형 공중합체로, 다양한 산업 분야에서 증점제, 겔화제 등으로 사용되며 방사성 스트론튬 배출에도 효과가 있다. - 식용 증점제 - 녹말
녹말은 식물에서 얻는 다당류의 일종으로, 아밀로스와 아밀로펙틴으로 구성되며 에너지 저장 형태로 사용되고, 식품, 제지, 섬유 등 다양한 산업 분야에서 활용된다. - 약용 균류 - 표고
표고는 봄부터 가을까지 활엽수 고목에서 자라는 둥근 갓과 짧은 자루의 버섯으로, 국물 요리에 사용되며 콜레스테롤 억제 효과가 있고, 동아시아에 주로 분포하며 건강 효능과 요리 활용도가 높지만, 덜 익혀 먹으면 알레르기 반응을 일으킬 수 있다. - 약용 균류 - 영지
영지는 *Ganoderma lucidum*을 포함한 *Ganoderma* 속 버섯의 통칭으로, 전통 의학에서 약용으로 사용되어 왔으며, 유전자 분석 결과 기존 분류와 다른 계통 발생적 관계가 밝혀졌고, 다양한 용도로 활용되지만 라벨링 오류에 대한 소비자 주의가 요구된다. - 다당류 - 덱스트란
덱스트란은 미생물이 생성하는 포도당 중합체 다당류로, 혈장 대체제로 개발되어 의학적으로 활용되었으며, 현재는 항혈전제, 혈량 증량제, 안약 윤활제 등으로 사용되고 약물 전달 시스템 연구에도 활용된다. - 다당류 - 키틴
키틴은 절지동물의 외골격, 버섯류의 세포벽 등을 구성하는 질소를 함유한 다당류이며, 키토산으로 변환되어 생의학, 식품, 제지 등 다양한 분야에서 활용된다.
| 베타글루칸 |
|---|
2. 역사
곡물 및 곰팡이류 제품은 수세기 동안 약용 및 화장품 용도로 사용되어 왔지만, β-글루칸의 구체적인 역할은 20세기에 이르러서야 연구되기 시작했다. β-글루칸은 처음에는 지의류에서, 곧이어 보리에서 발견되었다.[2]
1941년 이전에는 효모에서 추출한 혼합물의 면역 특성이 연구되었다.[31]
1986년 치사량의 방사선(코발트 60) 피폭 후의 마우스에게 β-1,3-글루칸을 투여한 결과, 조혈이 회복되고 생존율이 향상되었다고 보고되었다.[67]
1990년 MIT와 ABT가 공동으로 효모 β-글루칸 입자로부터 의료용 수용성 β-글루칸(주사액) 개발에 성공했다. 같은 해 수용성 β-글루칸(실험용 주사액으로 보이는 인산 글루칸)의 개발 특허 승인(미국 특허 번호 4,975,421)을 받았다.
1994년 미국 루이빌 대학교에서 효모 β-글루칸이 암에 미치는 영향에 대한 연구를 시작했다.
1996년 W.K. Washbum, R. Gttschalk, I. Otsu 등의 연구진이 장기 이식 랫트를 사용하여 실시한 수용성 베타글루칸 실험에서, 장기 이식 후의 GVHD 및 이식 거부 반응을 유의하게 증가시키지 않았다는 결과가 발표되었다.[69]
1999년 미국 루이빌 대학교 미생물학 연구실과 동 대학교 제임스 그레이엄 브라운 암센터가 공동으로 효모 β-글루칸과 최신 분자 표적 항암제(모노클로날 항체 항암제)의 병용 효과에 대한 사전 의료 실험을 시작했다.
2001년 정상적인 사람 피부 섬유아세포(NHDF)와 수용성 글루칸의 결합을 조사한 결과, NHDF에는 적어도 2개의 글루칸 결합 부위가 존재한다고 나타났다. 또한 글루칸은 NHDF로부터의 인터루킨-6 유전자 발현을 자극했다. 이는 피부 섬유아세포가 글루칸을 인식한다는 최초의 보고이며, 글루칸에 반응하는 것이 면역계 세포에 한정되지 않음을 시사했다.[70]
2002년 효모 유래의 β1,3-글루칸을 마우스에 경구 투여하여 탄저병 예방 효과를 검토한 결과, 미처리군의 마우스는 10마리 중 5마리가 생존했으나, β-글루칸 투여군에서는 생존율이 100%였다. 또한 항종양 효과가 보였다는 실험 보고가 있다.[71]
2004년 미국 면역 의료지(The Journal of Immunology) 2004년 173호에서 경구 투여에 의한 효모 β1,3D-글루칸과 분자 표적 항암제(리툭시맙, 트라스투주맙, 세툭시맙 등) 병용에 의한 항종양 상승 효과의 사전 의료 동물 실험 결과가 발표되었다.
2005년 미국 외과 의료지(Neurosurgical Review) 2005년 28(4)호에서는, H. 카야리, M.F. 오즈다그 등의 연구진이 산화 스트레스 상황에 놓인 랫트를 사용하여 실시한 베타글루칸의 항산화 작용의 실증 실험이 발표되었다.
2007년 미국 식품 화학지(Journal of Agricultural Food Chemistry) 55(12):4710-6에서 S.C.Jaehrig, S.Rohn 등에 의해 효모 세포벽 추출 복합체는, (1-->3)(1-->6)베타 D-글루칸 분획의 항산화 작용보다 세포벽 단백 분획의 항산화 작용이 더 크다는 실험 결과가 발표되었다.
2. 1. 초기 연구 (20세기 전반)
1941년 루이스 필레머(Louis Pillemer)는 효모 세포벽 추출물을 자이모산(Zymosan)이라고 명명했다.[31] 1943년에 자이모산은 백과사전에 등록되었다.[32]1958년에 디 카를로(Di Carlo)와 피오레(Fiore)는 자이모산의 50~60%가 글루칸임을 확인했다.[33] 1961년에는 리기(Riggi)와 디루지오(DiLuzio)가 자이모산의 활성 성분이 β-1,3-글루칸임을 확인했다.[33][34]
2. 2. 본격적인 연구 (20세기 후반 ~ 현재)
1963년, β-글루칸이 암세포를 줄이는 데 효과가 있다는 첫 연구 결과가 발표되었다.[33][34] 1981년, 귀리 β-글루칸이 콜레스테롤 수치를 낮추는 효과가 있다는 연구 결과가 나오면서 곡물 β-글루칸에 대한 관심이 커졌다.[2]1984년, 매사추세츠 공과대학교(MIT)와 Alpha Beta Technology사(ABT)가 함께 연구하여 효모 β-글루칸을 미세한 입자로 정제하는 기술을 개발했다. 1985년, 일본에서는 표고버섯에서 추출한 렌티난이 천연 항암제로 승인받았다. 그 후 구름버섯에서 추출한 크레스틴, 댕구알버섯에서 추출한 소니피란도 항암제로 승인받았다.[67]
1990년대에는 PGG-글루칸이 고위험 수술 환자의 감염을 줄이는 효과가 있다는 것이 인체 임상 시험을 통해 밝혀졌다. 1997년, 미국 식품의약국(FDA)은 하루 3.0g 이상의 귀리 β-글루칸을 섭취하면 콜레스테롤 수치를 낮추고 관상 동맥 심장 질환의 위험을 줄일 수 있다는 건강 강조 표시를 승인했다.[3]
2000년대에는 β-글루칸과 대식세포, 수지상 세포, 미세아교세포 등의 면역 세포 간의 상호작용, 그리고 덱틴-1(Dectin-1)과 같은 수용체에 대한 연구가 활발하게 이루어졌다.
2009년에는 β-글루칸과 유산균을 함께 섭취하면 인플루엔자 바이러스에 대한 면역력이 강해져 중증으로 발전하는 것을 막을 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
3. 구조
β-글루칸은 D-글루코스 분자들이 β-글리코사이드 결합으로 연결된 다당류이다. β-글루칸은 세균, 균류, 효모, 귀리, 보리와 같은 곡물의 세포벽을 구성하는 천연 성분이다.
각 타입의 β-글루칸은 분자 골격, 분기 수준, 분자량의 차이를 가지며, 용해성 및 생리적 특성에 영향을 미친다.
3. 1. 결합 방식
β-글루칸은 공급원에 따라 다양한 탄소 위치에서 선형으로 연결된 6각형의 D-글루코스 고리로 배열되지만, 가장 일반적으로 β-글루칸은 골격에 1-3 글리코사이드 결합을 포함한다. β-글루칸은 β-형 글리코사이드 결합으로 연결된 D-글루코스 다당류 사슬이지만, 모든 β-D-글루코스 다당류가 β-글루칸으로 분류되는 것은 아니다.[4] 셀룰로스는 불용성이며 다른 곡물 또는 효모 β-글루칸과 동일한 물리화학적 특성을 나타내지 않기 때문에 β-글루칸으로 간주되지 않는다.[5]일부 β-글루칸 분자는 주 D-글루코스 사슬의 다른 위치에 부착된 분기 글루코스 측쇄를 가지고 있으며, 이는 β-글루칸 골격에서 갈라진다. 또한, 이러한 측쇄는 다당류-K와 같이 단백질과 같은 다른 유형의 분자에 부착될 수 있다.
가장 일반적인 β-글루칸의 형태는 β-1,3 연결을 가진 D-글루코스 단위로 구성된 것이다. 효모 및 진균 β-글루칸은 1-6개의 측쇄를 포함하는 반면, 곡물 β-글루칸은 β-1,3 및 β-1,4 골격 결합을 모두 포함하지만 β-1,3 분기는 없다.[6] 해조류는 주로 β-1,3-글루칸으로 구성된 골격을 가지며, 골격뿐만 아니라 측쇄에도 약간의 β-1,6-글루칸을 포함한다.[6]
측쇄의 빈도, 위치 및 길이는 면역 조절에 역할을 할 수 있다. β-글루칸의 분자량, 모양 및 구조의 차이는 생물학적 활성의 차이를 결정한다.[7][8]
일반적으로 β-1,3 연결은 1,3-베타-글루칸 합성효소에 의해 생성되고, β-1,4 연결은 셀룰로스 합성효소에 의해 생성된다. β-1,6 연결로 이어지는 과정은 잘 이해되지 않는다.[9]
| 유래 | 명칭 | 골격 | 분기 | 수용성 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 곡물 |  | 없음 | 가용[39] | ||
| 세균 | 카르드란 |  | 없음 | 불용[41] | |
| 버섯 | 렌티난 | 시조피란 |  | 글루코스 잔기가 β-1,6 결합하고 있음 | 불용[42] |
| 효모 | 자이모산 |  | β-1,3-글루칸의 측쇄가 β-1,6 결합하고 있음 | 불용[40] | |
| 해조류 | 라미나란 | ||||
| β-1,3-글루칸의 측쇄가 β-1,6 결합하고 있음 | 가용[47] |
3. 2. 분자 구조와 생리 활성
글루칸은 공급원에 따라 다양한 탄소 위치에서 선형으로 연결된 6각형 D-글루코스 고리로 배열되지만, 가장 일반적으로 β-글루칸은 골격에 1-3 글리코시드 연결을 포함한다. 기술적으로 β-글루칸은 β-형 글리코시드 결합으로 연결된 D-글루코스 다당류 사슬이지만, 관례상 모든 β-D-글루코스 다당류가 β-글루칸으로 분류되는 것은 아니다.[4] 셀룰로스는 불용성이며 다른 곡물 또는 효모 β-글루칸과 동일한 물리화학적 특성을 나타내지 않으므로 일반적으로 β-글루칸으로 간주되지 않는다.[5]일부 β-글루칸 분자는 주 D-글루코스 사슬의 다른 위치에 부착된 분기 글루코스 측쇄를 가지고 있으며, 이는 β-글루칸 골격에서 갈라진다. 또한, 이러한 측쇄는 다당류-K와 같이 단백질과 같은 다른 유형의 분자에 부착될 수 있다.
β-글루칸의 가장 일반적인 형태는 β-1,3 연결을 가진 D-글루코스 단위로 구성된 것이다. 효모 및 진균 β-글루칸은 1-6개의 측쇄를 포함하는 반면, 곡물 β-글루칸은 β-1,3 및 β-1,4 골격 결합을 모두 포함하지만 β-1,3 분기는 없다.[6] 해조류는 주로 β-1,3-글루칸으로 구성된 골격을 가지며, 골격뿐만 아니라 측쇄에도 약간의 β-1,6-글루칸을 포함한다.[6]
측쇄의 빈도, 위치 및 길이는 면역 조절에 역할을 할 수 있다. β-글루칸의 분자량, 모양 및 구조의 차이는 생물학적 활성의 차이를 결정한다.[7][8]
일반적으로 β-1,3 연결은 1,3-베타-글루칸 합성효소에 의해 생성되고, β-1,4 연결은 셀룰로스 합성효소에 의해 생성된다. β-1,6 연결로 이어지는 과정은 잘 이해되지 않는다. 이 과정에서 중요한 유전자가 확인되었지만, 각각의 역할에 대해서는 알려진 바가 많지 않다.[9]
| 유래 | 명칭 | 골격 | 분기 | 수용성 |
|---|---|---|---|---|
| 곡물 | 없음 | 가용[39] | ||
| 세균 | 카르드란 | 없음 | 불용[41] | |
| 버섯 | 렌티난 | 글루코스 잔기가 β-1,6 결합하고 있음 | 불용[42] | |
| 효모 | β-1,3-글루칸의 측쇄가 β-1,6 결합하고 있음 | 불용[40] | ||
| 해조류 | 라미나란 | |||
| β-1,3-글루칸의 측쇄가 β-1,6 결합하고 있음 | 가용[47] |
4. 종류
β-글루칸은 세균, 곰팡이, 효모, 곡물 등의 세포벽을 구성하는 천연 성분이다. β-글루칸은 그 기원에 따라 분자 구조, 용해도, 생리적 특성이 다르다.
- 효모 β-글루칸: 빵 효모(''사카로마이세스 세레비지에'')의 세포벽에서 추출되는 β-글루칸이 대표적이다. β-1,3 글루코스 골격에 β-1,6 글루코스 가지가 결합된 구조를 가지며, 대부분 물에 녹지 않는다.[12]
- 버섯 β-글루칸: 영지, 표고 버섯, 차가 버섯, 잎새 버섯 등 다양한 버섯류에서 발견된다.[14] β-1,3 글루코스 골격에 β-1,6 글루코스 가지가 결합된 구조를 갖는다.[12]
- 곡물 β-글루칸: 귀리, 보리, 밀, 호밀 등 곡물의 배유, 특히 배유의 외층에 많이 존재한다.[7][39] 물에 잘 녹는 수용성이다.
- 해조류 β-글루칸: 해조류[13], 특히 다시마속(''Laminaria'')에서 추출되는 라미나란이 있다.
4. 1. 곡물 β-글루칸
곡물 β-글루칸은 귀리, 보리, 밀, 호밀 등 곡물의 배유, 특히 배유의 외층에 많이 존재한다.[7][39] β-(1,3)(1,4)-글루칸은 귀리, 보리, 또는 빈도는 훨씬 낮지만 호밀, 밀과 같은 몇몇 곡물의 쌀겨에서 추출되며, 물에 잘 녹는 수용성이다. 곡물 β-글루칸의 골격에는 β-1,3 결합과 β-1,4 결합이 혼재되어 있으며, 분기는 보이지 않는다.[47]귀리와 보리는 삼량체와 사량체 1-4 결합의 비율이 다르다. 보리는 중합도가 4보다 높은 1-4 결합을 더 많이 가지고 있으나, 보리 블록의 대부분은 삼량체와 사량체로 남아있다.[7]
귀리, 보리, 밀, 호밀의 β-글루칸은 정상 콜레스테롤 수치를 가진 사람과 고콜레스테롤혈증 환자의 콜레스테롤 수치에 미치는 영향에 대해 연구되었다.[1] 매일 최소 3g의 귀리 β-글루칸을 섭취하면 정상 또는 높은 혈중 콜레스테롤 수치를 가진 사람의 총 콜레스테롤과 저밀도 지단백질 콜레스테롤 수치를 5~10% 낮출 수 있다.[18] 또한, 귀리 및 보리 유래 β-글루칸은 고콜레스테롤혈증 환자를 대상으로 혈당 조절 효과에 대해 연구되고 있다.[46]
(한국 관련 내용은 원문에 존재하지 않음)
4. 2. 균류(버섯) β-글루칸
균류의 세포벽에서 발견되는 β-글루칸은 β-1,6 글루코스 가지가 늘어난 β-1,3 글루코스 골격을 포함한다.[12] 영지 버섯, 표고 버섯, 차가 버섯, 잎새 버섯과 같은 다양한 버섯류는 면역 효과에 대한 예비 연구가 진행 중이다.[14]
느타리버섯, 표고버섯, 잎새버섯, 잎새버섯과 등에 포함된 β-글루칸은 직쇄 β-1,3-글루칸 골격에 β-1,6 결합으로 글루코스 잔기가 하나 결합되어 있다. 표고버섯의 β-글루칸인 렌티난은 5:2의 비율로 글루코스 잔기의 분지를 갖는다. 잎새버섯의 β-글루칸은 그리폴란이라고 불린다.
4. 3. 효모 β-글루칸
빵 효모(''사카로마이세스 세레비지에'')의 세포벽에서 주로 추출되는 β-글루칸은 β-1,3 결합을 기본 골격으로 하고 β-1,6 결합의 분기를 가진 구조를 가지며, 주로 불용성이다.[12] 효모 β-글루칸은 면역력 증진, 항산화 작용 등이 있는 것으로 알려져 있다. 1990년대에 실시된 인체 임상 시험에서 PGG-글루칸은 고위험 수술 환자의 감염을 유의미하게 감소시키는 것으로 나타났다.[49][50][51][52] 경구 투여된 효모 글루칸은 알레르기성 비염의 원인이 되는 사이토카인 IL-4 및 IL-5를 감소시키고, IL-12의 수준을 상승시킨다고 보고되었다.[53]4. 4. 해조류 β-글루칸
해조류[13], 특히 다시마속(''Laminaria'')에 많이 포함된 β-글루칸인 라미나란(Laminaran)은 직쇄 β-1,3-글루칸 골격에 β-1,6-글리코시드 결합으로 약간의 측쇄가 결합되어 있다고 보고된다. 라미나란은 다른 β-글루칸과 비교하면 분자량이 작고, 말단 잔기에 만니톨과 같은 포도당 이외의 단당이 결합되어 있다.[47][48]4. 5. 기타 β-글루칸
지의류의 구조 다당류에는 리케닌이 포함된다. 리케닌은 β-1,4 결합과 β-1,3 결합이 약 5:2의 비율로 조합된 직쇄상 β-글루칸이다.[48]토양 미생물인 ''아그로박테리움(Agrobacterium biobar)''에서 추출된 β-글루칸인 카르드란은 분기가 없는 직쇄상 β-1,3-글루칸이다.[47]
미세조류인 유글레나(Euglena gracilis)''가 함유하는 β-글루칸인 파라밀론도 분기가 없는 직쇄상 β-1,3-글루칸이다.[47]
5. 흡수 및 생리 기능
장 세포는 β(1,3)-글루칸 및 유사 화합물이 장 세포벽을 통과하여 림프로 수송되는 것을 돕고, 림프에서 이들은 대식세포와 상호 작용하여 면역 기능을 활성화한다.[19] 방사성 동위원소 표지 연구를 통해 β-글루칸의 작은 조각과 큰 조각 모두 혈청에서 발견되어 장에서 흡수된다는 것을 확인했다.[20] M 세포는 페이어판 내에서 불용성 전체 글루칸 입자를 장 관련 림프 조직으로 물리적으로 수송한다.[21]
식이 요법에서 β-글루칸은 용해성 발효성 식이 섬유의 공급원이며, ''프리바이오틱 섬유''라고도 불린다. β-글루칸은 대장 내의 미생물군에 기질을 제공하여 대변 부피를 증가시키고 광범위한 생리적 활동을 하는 부산물인 단쇄 지방산을 생성한다.[15] 이러한 발효는 대장 내의 많은 유전자 발현에 영향을 미치며,[16] 이는 소화 기능, 콜레스테롤 및 포도당 대사, 면역 체계 및 기타 전신 기능에 영향을 미친다.[15][17]
특히 귀리, 보리, 밀, 호밀의 시리얼 β-글루칸은 정상 콜레스테롤 수치를 가진 사람과 고콜레스테롤혈증 환자의 콜레스테롤 수치에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 연구되었다.[1] 매일 최소 3g의 귀리 β-글루칸을 섭취하면 정상 또는 높은 혈중 콜레스테롤 수치를 가진 사람의 총 콜레스테롤과 저밀도 지단백질 콜레스테롤 수치를 5~10% 낮출 수 있다.[18]
β-1,3D-글루칸은 생체 내에서 면역 세포에 작용하여 악성 신생물(암세포)을 공격하게 하거나, 항산화 효소(슈퍼옥시드 디스뮤테이스, SOD에 대표되는)에 작용하여 라디칼 제거 효과를 높인다는 전(前) 의료 통계학적 실험 논문도 공표되고 있다.[64] 그러나 2007년에 발표된 효모 세포벽 획분의 실험에서는 항산화 작용이 β-글루칸 자체보다 효모 세포벽 단백질에 의한 것이 더 크다고 결론지었다.[65]
1980년대 후반부터 2000년대에 걸쳐 일부 연구자들에 의해 효모(*Saccharomyces cerevisiae*)에서 추출한 β-1,3D-글루칸이 항산화 작용을 하는지에 대한 실험 검증이 이루어졌다. 효모 β-글루칸이 방사선에 피폭된 쥐의 조혈 기능을 회복시킨다고 보고되었으며, 이 과정에서 부수적인 실험 결과로 β-글루칸의 라디칼 포착 능력이 언급되었다.[66]
방사선(코발트-60)에 노출된 쥐에게 β-1,3-글루칸을 투여한 결과, 9.0Gy 조사에서 생존율이 0%에서 53% 이상으로 향상되었다. 이는 조혈의 회복 촉진에 의한 특이적인 효과로 생각되었다. 12.0Gy 이상의 선량에서는 생존율 향상이 나타나지 않았다.[67]
5. 1. 흡수
장 세포는 β(1,3)-글루칸 및 유사 화합물이 장 세포벽을 통과하여 림프로 수송되는 것을 돕고, 림프에서 이들은 대식세포와 상호 작용하여 면역 기능을 활성화한다.[19] 방사성 동위원소 표지 연구를 통해 β-글루칸의 작은 조각과 큰 조각 모두 혈청에서 발견되어 장에서 흡수된다는 것을 확인했다.[20] M 세포는 페이어판 내에서 불용성 전체 글루칸 입자를 장 관련 림프 조직으로 물리적으로 수송한다.[21]5. 2. 생리 기능
식이 요법에서 β-글루칸은 용해성 발효성 식이 섬유의 공급원이며, ''프리바이오틱 섬유''라고도 불린다. β-글루칸은 대장 내의 미생물군에 기질을 제공하여 대변 부피를 증가시키고 광범위한 생리적 활동을 하는 부산물인 단쇄 지방산을 생성한다.[15] 이러한 발효는 대장 내의 많은 유전자 발현에 영향을 미치며,[16] 이는 소화 기능, 콜레스테롤 및 포도당 대사, 면역 체계 및 기타 전신 기능에 영향을 미친다.[15][17]특히 귀리, 보리, 밀, 호밀의 시리얼 β-글루칸은 정상 콜레스테롤 수치를 가진 사람과 고콜레스테롤혈증 환자의 콜레스테롤 수치에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 연구되었다.[1] 매일 최소 3g의 귀리 β-글루칸을 섭취하면 정상 또는 높은 혈중 콜레스테롤 수치를 가진 사람의 총 콜레스테롤과 저밀도 지단백질 콜레스테롤 수치를 5~10% 낮출 수 있다.[18]
β-1,3D-글루칸은 생체 내에서 면역 세포에 작용하여 악성 신생물(암세포)을 공격하게 하거나, 항산화 효소(슈퍼옥시드 디스뮤테이스, SOD에 대표되는)에 작용하여 라디칼 제거 효과를 높인다는 전(前) 의료 통계학적 실험 논문도 공표되고 있다.[64] 그러나 2007년에 발표된 효모 세포벽 획분의 실험에서는 항산화 작용이 β-글루칸 자체보다 효모 세포벽 단백질에 의한 것이 더 크다고 결론지었다.[65]
1980년대 후반부터 2000년대에 걸쳐 일부 연구자들에 의해 효모(*Saccharomyces cerevisiae*)에서 추출한 β-1,3D-글루칸이 항산화 작용을 하는지에 대한 실험 검증이 이루어졌다. 효모 β-글루칸이 방사선에 피폭된 쥐의 조혈 기능을 회복시킨다고 보고되었으며, 이 과정에서 부수적인 실험 결과로 β-글루칸의 라디칼 포착 능력이 언급되었다.[66]
방사선(코발트-60)에 노출된 쥐에게 β-1,3-글루칸을 투여한 결과, 9.0Gy 조사에서 생존율이 0%에서 53% 이상으로 향상되었다. 이는 조혈의 회복 촉진에 의한 특이적인 효과로 생각되었다. 12.0Gy 이상의 선량에서는 생존율 향상이 나타나지 않았다.[67]
5. 3. 덱틴-1 (Dectin-1)
덱틴-1(Dectin-1)은 β-1,3-글루칸 및 β-1,6-글루칸의 수용체이며, C형 렉틴에 속한다. 사람의 덱틴-1은 9개의 아이소폼이 존재한다. β-글루칸의 구조에 따라 결합성이 다르며, 분자량이 수십만 이상인 (1-3)-β-D-글루칸과의 결합성이 높다. 또한 올리고 영역에서는 10당 이상의 것을 인식하여 결합한다.[58]대식세포나 수지상 세포는 덱틴-1로 β-글루칸을 인식한다. 덱틴-1은 T 세포와의 상호작용을 촉진할 것으로 추측된다. 균류세포벽 성분의 50% 이상을 차지하는 β-글루칸을 특이적으로 인식하는 덱틴-1은, TLRs와 함께 진균 감염에 대한 방어 반응에서 중요한 역할을 한다고 생각된다.[58]
생쥐의 미세아교세포 표면에 덱틴-1이 발현되어 있으며, 덱틴-1을 통해 β-글루칸 입자의 탐식과 활성 산소종의 생산이 일어난다. 그러나 대식세포나 수지상 세포와는 달리, β-글루칸에 의한 미세아교세포의 활성화에서는 사이토카인류의 유의미한 생산은 보이지 않았다. 따라서, 미세아교세포는 β-글루칸에 특이적인 반응을 보이며, 중추 신경계에서의 항진균 면역에 중요한 역할을 하고 있을 가능성이 시사되고 있다.[57]
그러나 덱틴-1에 의한 진균의 인식은 β-글루칸이 노출되는 제한된 형태에서만 일어난다. 예를 들어 ''Candida albicans''는 효모형과 균사형의 두 가지 형태를 취하는데, 덱틴-1은 효모형과는 결합하지만 균사형과는 거의 결합하지 않는다.
덱틴-1 녹아웃 마우스 유래 수지상 세포에서는 원래 유도되어야 할 TNF 생성이 확인되지 않아, β-글루칸에 의한 면역 부활 활성에 덱틴-1이 필수적임이 밝혀졌다. 마우스에 덱틴-1 중화 항체 투여로, β-글루칸에 의한 항종양 활성 발현이 유의하게 저하되어 종양이 증식했다. 이로부터 덱틴-1은 β-글루칸의 항종양 활성 발현에도 중요한 역할을 하고 있다는 것이 시사되고 있다.[58]
6. 부작용 및 주의사항
알레르기 반응: 일부 연구에서 β-글루칸이 알레르기 반응을 악화시킬 수 있다는 보고가 있으므로, 알레르기 체질인 경우 주의해야 한다.[68] 원래 알레르겐의 대부분에 곰팡이가 존재하고 그 중 많은 수가 세포벽에 베타글루칸을 가지고 있기 때문에, 면역 세포가 이것을 감지함으로써 알레르기가 악화되는 것으로 생각된다.[68]
약물 상호작용: 인도메타신, 아스피린 등 일부 약물과 β-글루칸을 함께 복용할 경우 부작용이 나타날 수 있으므로 주의해야 한다. 쥐를 대상으로 한 실험에서 인도메타신이나 아스피린과 베타글루칸이 동시에 투여되었을 때 치명적인 독성이 나타났으며, 이 때 사이토카인의 이상 수치가 확인되었다.[68]
참조
[1]
논문
The effect of oat β-glucan on LDL-cholesterol, non-HDL-cholesterol and apoB for CVD risk reduction: A systematic review and meta-analysis of randomised-controlled trials
[2]
논문
Oat-bran intake selectively lowers serum low-density lipoprotein cholesterol concentrations of hypercholesterolemic men
[3]
웹사이트
21 CFR 101.81 Health Claims: Soluble fiber from certain foods and risk of coronary heart disease (CHD)
https://www.ecfr.gov[...]
[4]
논문
Natural and Modified (1→3)-β-D-Glucans in Health Promotion and Disease Alleviation
2008-10-10
[5]
논문
Identification of high b-glucan oat lines and localization and chemical characterization of their seed kernel b-glucans
2012-06-14
[6]
논문
β-Glucan in Foods and Its Physiological Functions
[7]
서적
Oats Nutrition and Technology
Wiley Blackwell
[8]
논문
Dietary modulation of immune function by β-glucans
2007-11-20
[9]
논문
Analysis of the phylogenetic relationships and evolution of the cell walls from yeasts and fungi
2010-05
[10]
논문
Curdlan and other bacterial (1→3)-β-D-glucans
2004-10-19
[11]
논문
Solubilization of water-insoluble β-glucan isolated from Ganoderma lucidum
2008-03
[12]
논문
The Structure of a β-(1→3)-D-Glucan from Yeast Cell Walls
1973-02-02
[13]
논문
The dietary intake of Laminarin, a brown seaweed, and breast cancer prevention
[14]
논문
Immunostimulatory properties and antitumor activities of glucans (Review)
[15]
논문
Understanding the Physics of Functional Fibers in the Gastrointestinal Tract: An Evidence-Based Approach to Resolving Enduring Misconceptions about Insoluble and Soluble Fiber
http://jandonline.or[...]
[16]
논문
High-Amylose Resistant Starch Increases Hormones and Improves Structure and Function of the Gastrointestinal Tract: A Microarray Study
2012
[17]
논문
Review article: dietary fibre–microbiota interactions
2015
[18]
논문
Cholesterol-lowering effects of oat β-glucan
https://academic.oup[...]
[19]
논문
Role of the glycocalyx in regulating access of microparticles to apical plasma membranes of intestinal epithelial cells: implications for microbial attachment and oral vaccine targeting
1996-09-01
[20]
논문
Krestin (PSK)
1984-06
[21]
논문
Mechanism by which orally administered β-1,3-glucans enhance the tumoricidal activity of antitumor monoclonal antibodies in murine tumor models
2004-07-15
[22]
논문
Plasma (13)-beta-D-glucan measurement in diagnosis of invasive deep mycosis and fungal febrile episodes
[23]
논문
Multicenter clinical evaluation of the (1→3)β-D-glucan assay as an aid to diagnosis of fungal infections in humans
[24]
논문
Beta-D-glucan as a diagnostic adjunct for invasive fungal infections: validation, cutoff development, and performance in patients with acute myelogenous leukemia and myelodysplastic syndrome
[25]
논문
1,3-β-D-Glucan in patients receiving intravenous amoxicillin–clavulanic acid
[26]
논문
"Pseudomonas aeruginosa as a cause of 1,3-β-D-glucan assay reactivity"
[27]
논문
Usefulness of 1,3 Beta-D-Glucan Detection in non-HIV Immunocompromised Mechanical Ventilated Critically Ill Patients with ARDS and Suspected Pneumocystis jirovecii Pneumonia
2017-04-04
[28]
논문
A systematic review and meta-analysis of diagnostic accuracy of serum 1,3-β-D-glucan for invasive fungal infection: Focus on cutoff levels
2015-08
[29]
논문
Invasive Candidiasis
2015-10-08
[30]
논문
Multicenter clinical evaluation of the (1→3) beta-D-glucan assay as an aid to diagnosis of fungal infections in humans
2005-09-01
[31]
서적
Toxicology of 1 - 3-Beta-Glucans: Glucans as a Marker for Fungal Exposure
CRC Press
2005-03-18
[32]
웹사이트
zymosan
https://www.merriam-[...]
メリアム・ウェブスター社
2017-02-22
[33]
웹사이트
平成24年度「食品の機能性評価事業」結果報告
http://www.jhnfa.org[...]
日本健康・栄養食品協会
2017-02-22
[34]
논문
β-Glucans, History, and the Present: Immunomodulatory Aspects and Mechanisms of Action
2008-10-09
[35]
논문
Oat-bran intake selectively lowers serum low-density lipoprotein cholesterol concentrations of hypercholesterolemic men.
[36]
웹사이트
101.81 Health claims: Soluble fiber from certain foods and risk of coronary heart disease (CHD).
https://www.ecfr.gov[...]
合衆国政府印刷局
2017-09-28
[37]
학술지
Natural and Modified (1→3)-β-D-Glucans in Health Promotion and Disease Alleviation
[38]
학술지
Identification of high β-glucan oat lines and localization and chemical characterization of their seed kernel β-glucans.
[39]
서적
Oats Nutrition and Technology
Wiley Blackwell
[40]
학술지
Dietary modulation of immune function by β-glucans
[41]
학술지
Curdlan and other bacterial (1→3)-β-D-glucans
2004-10-19
[42]
학술지
Solubilization of water-insoluble β-glucan isolated from Ganoderma lucidum
2008-03
[43]
학술지
The dietary intake of Laminaria, a brown seaweed, and breast cancer prevention
[44]
학술지
Isolation and characterization of antitumor active β-d-glucans from the fruit bodies of Ganoderma applanatum
[45]
학술지
Therapeutic Effects of Substances Occurring in Higher Basidiomycetes Mushrooms: A Modern Perspective
[46]
학술지
Randomized controlled crossover study of the effect of a highly beta-glucan-enriched barley on cardiovascular disease risk factors in mildly hypercholesterolemic men
[47]
학술지
β-Glucan in Foods and Its Physiological Functions
https://doi.org/10.3[...]
2018
[48]
웹사이트
β-グルカンについて
https://www.jfrl.or.[...]
日本食品分析センター
2018-04-20
[49]
학술지
Randomized phase I/II trial of a macrophage-specific immunomodulator (PGG-glucan) in high-risk surgical patients
[50]
학술지
A phase II multicenter, double-blind, randomized, placebo-controlled study of three dosages of an immunomodulator (PGG-glucan) in high-risk surgical patients
[51]
학술지
Effect of PGG-glucan on the Rate of Serious Postoperative Infection or Death Observed After High-Risk Gastrointestinal Operations
[52]
학술지
Beneficial effect of enhanced macrophage function in the trauma patient
[53]
학술지
Effects of glucan treatment on the Th1/Th2 balance in patients with allergic rhinitis: a double-blind placebo-controlled study
[54]
학술지
Role of the glycocalyx in regulating access of microparticles to apical plasma membranes of intestinal epithelial cells: implications for microbial attachment and oral vaccine targeting
[55]
학술지
Krestin (PSK)
[56]
학술지
Mechanism by Which Orally Administered β-1,3-Glucans Enhance the Tumoricidal Activity of Antitumor Monoclonal Antibodies in Murine Tumor Models
[57]
학술지
β-Glucan Activates Microglia without Inducing Cytokine Production in Dectin-1-Dependent Manner
2008-03-01
[58]
학술지
(1→3)-β-D-グルカン受容体Dectin-1の自然免疫及び抗腫瘍免疫活性作用と真菌感染防御における役割
[59]
학술지
The Structure of a β-(1
[60]
학술지
Randomized phase I/II trial of a macrophage-specific immunomodulator (PGG-glucan) in high-risk surgical patients
リッピンコット・ウィリアムズ・アンド・ウィルキンス
1994-11
[61]
학술지
A phase II multicenter, double-blind, randomized, placebo-controlled study of three dosages of an immunomodulator (PGG-glucan) in high-risk surgical patients
1994-11
[62]
학술지
Effect of PGG-glucan on the rate of serious postoperative infection or death observed after high-risk gastrointestinal operations. Betafectin Gastrointestinal Study Group
アメリカ医学会
1999-09
[63]
학술지
Beneficial effect of enhanced macrophage function in the trauma patient
リッピンコット・ウィリアムズ・アンド・ウィルキンス
1990-05
[64]
학술지
EFFECT OF VITA GLUCAN ON SOME ANTIOXIDANT PARAMETERS OF THE HUMAN BLOOD. IN VITRO STUDY
http://www.ptfarm.pl[...]
[65]
학술지
In Vitro Potential Antioxidant Activity of (1→3),(1→6)-β-d-Glucan and Protein Fractions from Saccharomyces cerevisiae Cell Walls
[66]
학술지
Glucan: Mechanisms Involved in Its “Radioprotective” Effect
https://apps.dtic.mi[...]
[67]
학술지
Comparative effects of soluble and particulate glucans on survival in irradiated mice
https://pubmed.ncbi.[...]
1986-02
[68]
학술지
βグルカンの生体防御系修飾作用
https://doi.org/10.3[...]
日本細菌学会
[69]
학술지
PGG-Glucan, a Leukocyte-Specific Immunostimulant, Does Not Potentiate GVHD or Allograft Rejection
https://www.scienced[...]
[70]
학술지
Normal Human Fibroblasts Express Pattern Recognition Receptors for Fungal (1→3)-β- d -Glucans
https://journals.asm[...]
2001-06
[71]
논문
Pilot Study : Orally-administered yeast β1,3-glucan prophylactically protects against anthrax infection and cancer in mice
[72]
저널
The effect of oat β-glucan on LDL-cholesterol, non-HDL-cholesterol and apoB for CVD risk reduction: A systematic review and meta-analysis of randomised-controlled trials
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com