고바야시 制約의 健康補助食品. 고바야시 制約 提供
지난週 日本列島가 붉은 누룩(紅麴)의 恐怖에 휩싸였다는 外信이 話題였다. 고바야시制約에서 만든 '紅麴 콜레스테 헬프' 等 健康補助食品 3種을 먹고 5名이 死亡하고 114名이 入院했다는 것이다. 2021年 出市된 이 製品을 服用한 사람이 많아 앞으로도 被害者가 더 나올 可能性이 크다.
臺灣에서도 고바야시制約의 紅麴 原料로 만든 臺灣 製藥社의 健康補助食品을 먹고 頉이 난 사람들이 나오고 있다는 뉴스도 나왔다. 多幸히 우리는 고바야시制約의 紅麴을 輸入하지 않는다.
쌀에 붉은 누룩을 띄어 만든 紅麴쌀은 特有의 붉은色이 印象的이다. 中國 傳統 醫學은 紅麴쌀을 心血關係에 效果가 있는 藥材로 評價했다. 實際 紅麴에는 天然 스타틴 成分이 들어 있어 오늘날에도 콜레스테롤 數値는 낮추는 效果가 있는 健康補助食品의 原料로 쓰인다. 위키피디아 提供
紅麴(紅麴)은 東아시아에서 數千 年 前부터 써온 누룩의 一種으로 이름 그대로 짙은 붉은色을 띠고 있다. 北京오리(베이징德)의 붉은色도 紅麴을 발라 구운 結果다. 한便 紅麴쌀은 中國 傳統 韓藥材로 瘀血을 없애 血脈의 疏通을 圓滑하게 하는 效果가 있다고 알려져 있다.
고바야시制約 製品의 日本式 英語를 풀어쓰면 'cholesterol help', 血中 콜레스테롤 數値를 낮추는 效果가 있다는 뜻이므로 같은 脈絡이다. 그렇다면 紅麴은 어떻게 이런 效果를 내고 왜 갑자기 只今 致命的인 副作用이 나타난 것일까.
● 天然 스타틴 만들어
먼저 누룩(麴)을 잠깐 살펴보자. 葡萄汁처럼 黨을 含有하는 果汁은 酵母만 넣어주면 알코올 醱酵가 일어나지만 쌀이나 보리 같은 穀物로 술을 빚으려면 酵母가 分解하지 못하는 綠末을 먼저 糖으로 바꿔줘야 한다.
이때 東西洋이 다른 方式을 썼는데 보리를 發芽시켜(맥아) 植物의 綠末分解酵素를 活性化해 綠末을 糖으로 바꾼 뒤 酵母가 作用한 게 麥酒이고 밀이나 쌀에 곰팡이를 繁殖시켜(이를 '띄운다'고 表現한다) 만든 덩어리, 누룩을 찐 쌀에 넣어 곰팡이의 綠末分解酵素로 綠末을 糖으로 바꾼 뒤 酵母가 넘겨받아 作業한 게 淸州다.
누룩에 쓰이는 곰팡이는 여러 種類가 있는데 술을 빚을 때 누룩곰팡이(黃麴菌)가 가장 널리 쓰이고 中國과 日本에는 검은곰팡이(黑麴菌), 흰곰팡이(白菊菌), 붉은누룩곰팡이(홍국균)를 쓴 地域 特産 傳統株가 있다.
分類學의 觀點에서 누룩用 곰팡이는 두 속으로 나뉜다. 黃麴菌, 黑麴菌, 白菊菌은 누룩곰팡이속(Aspergillus)이고 홍국균은 모나스쿠스속(Monascus)이다. 이들과 푸른곰팡이속(Penicillium)은 누룩곰팡이과(Aspergillaceae)에 屬하는 親戚들이다. 參考로 푸른곰팡이의 한 種은 브리와 까망베르 치즈 發效에 쓰인다.
이들 곰팡이는 綠末이나 蛋白質 等 巨大營養素를 分解하는 能力이 卓越하지만 이 過程에서 '二次代謝産物'이라고 불리는 다양한 物質을 만들어낸다. 곰팡이가 만든 色素와 揮發性物質度 이 範疇로 種에 따라 種類가 달라 누룩 固有의 色과 냄새를 附與한다.
그런데 곰팡이가 만든 二次代謝産物의 相當數가 所謂 곰팡이(眞菌)毒素(mycotoxin)로 불리는 毒性 物質이다. 1928年 알렉산더 플레밍이 푸른곰팡이의 한 種(P. rubens)에서 發見한 페니실린 亦是 박테리아를 攻擊하는 곰팡이毒素로 볼 수 있다. 다만 박테리아를 攻擊하는 種類는 抗生劑 範疇에 넣고 곰팡이毒素는 사람과 動物(家畜)에 毒性을 띠는 物質로 限定해 쓰는 境遇가 많다.
스타틴(statin)으로 불리는 一連의 分子도 곰팡이가 박테리아를 죽이려고 만드는 곰팡이毒素다. 박테리아 生存에 必要한 스테롤(sterol)을 生合成하는 過程에서 重要한 役割을 하는 HMG-CoA 還元酵素에 달라붙어 活性을 抑制한다. 그런데 사람의 콜레스테롤 生合成 亦是 HMG-CoA 還元酵素가 있어야 하고 構造가 박테리아와 비슷해 스타틴이 作用한다. 高脂血症에 效果가 있는 理由다.
1970年代 初 日本 製藥會社 山쿄의 硏究者들이 푸른곰팡이의 한 種(P. citrinum)에서 처음 스타틴을 分離했다(훗날 메바스타틴으로 命名). 그 뒤 누룩곰팡이의 한 種(A. terreus)에서도 또 다른 스타틴을 찾았고 1987年 高脂血症 治療劑로 承認받았다. 最初의 스타틴 藥물인 로바스타틴이다.
홍국균을 비롯한 모나스쿠스속 곰팡이는 박테리아를 攻擊하기 위해 모나콜린이라고 부르는 天然 스타틴 分子를 만든다. 이 가운데 모나콜린K는 로바스타틴(왼쪽)이라는 製品名으로 醫藥品이 됐고 모나콜린J(가운데)는 醫藥品 심바스타틴(오른쪽)을 만드는 原料(前驅物質)로 쓰인다. ScienceDirect 提供
이들과 親戚인 홍국균(Monascus purpureus) 亦是 여러 스타틴 分子를 만드는 것으로 밝혀졌다. 홍국균에서 發見된 스타틴은 俗名을 따서 모나콜린(monacolin)이라고 부른다. 이 가운데 모나콜린 K가 바로 로바스타틴이다. 紅麴쌀이 中國 傳統 藥材로 쓰이고 現代 製藥社에서도 紅麴을 健康補助食品 原料로 쓰는 理由다.
● 유럽 美國에서는 食用色素로 使用 禁止
그런데 홍국균은 시트리닌(citrinin)이라는 곰팡이毒素度 만들므로 注意해야 한다. 普通은 微量이라 問題가 없지만 萬에 하나 攝取量이 늘면 急性腎不全症 等 人體에 致命的인 問題를 일으킬 수 있다. 美國과 유럽에서는 食品會社가 홍국균의 붉은 色素를 쓸 수 없게 規制하는 背景이다.
홍국균은 二次代謝産物로 腎臟毒性이 있는 곰팡이毒素人 시트리닌(아래)을 만든다. 한便 누룩곰팡이속과 푸른곰팡이속의 몇몇 種은 强力한 腎臟毒性이 있는 오크라톡신A(위)도 만들 수 있다. 오크라톡신A 分子의 一部(오른쪽)와 시트리닌 分子의 構造가 꽤 비슷함을 알 수 있다. 이番 紅麴 健康補助食品 事件은 홍국균이 만든 시트리닌과 汚染된 푸른곰팡이가 만든 오크라톡신의 시너지 作用으로 腎臟毒性이 커진 게 原因일지도 모른다. 毒性學 메커니즘과 方法 提供
이番 붉은 누룩 事態 亦是 腎臟 疾患으로 死亡하거나 入院한 것으로 시트리닌 때문으로 보이지만 製藥社 側은 이 可能性을 否認하고 있다. 代身 一部 製品에서 푸른곰팡이가 만드는 곰팡이毒素人 푸베르山(puberulic acid)가 檢出됐다고 하는데 强力한 腎臟 毒性이 있는 物質로 알려져 있지는 않다. 原因을 把握하려면 한 달은 걸릴 거라고 하는 背景이다.
곰팡이毒素는 다양한 經路로 人體를 攻擊한다. 신장독성이 큰 代表的인 系列이 오크라톡신(ochratoxin)으로 누룩곰팡이속과 푸른곰팡이속의 몇몇 종이 만들어낸다. 興味롭게도 오크라톡신의 構造를 보면 一部가 시트리닌과 꽤 비슷하다. 生合成 過程에서 몇몇 酵素를 共有하는 것으로 보인다. 代表的인 오크라톡신人 오크라톡신A의 腎臟毒性은 시트리닌보다 10倍 以上 强力한 것으로 알려져 있다. 多幸히 홍국균은 오크라톡신을 만들지 못한다.
어쩌면 이番 事態는 홍국균이 만든 시트리닌과 製造 過程에서 汚染된 푸른곰팡이가 만든 오크라톡신이 시너지 效果를 일으켜 强力한 腎臟毒性이 나타난 게 아닐까.
● 最大限 露出 줄여야
곰팡이가 사람과 動物에 致命的인 毒性 物質을 만들어낸다는 事實은 1960年代 英國 런던 近郊에서 七面鳥 병아리 10萬 마리가 떼죽음한 事件을 調査하는 過程에서 처음 드러났다. 史料인 땅콩이 누룩곰팡이의 한 種(A. flavus)에 汚染됐고 이 곰팡이가 만든 毒素가 병아리를 죽인 것이다. 代表的인 곰팡이毒素人 아플라톡신(aflatoxin)이 發見된 過程이다.
곰팡이毒素는 곰팡이에 汚染된 飮食이나 汚染된 飼料를 먹은 家畜을 通해 人體에 들어와 害를 끼친다. 代表的인 곰팡이毒素人 아플라톡신B1을 만드는 곰팡이와 汚染 經路, 症狀을 보여주는 圖式으로 特히 肝癌이 致命的이다. 穀物 및 維持 科學과 技術 提供
아플라톡신으로 因한 人命被害도 커서 2004年 케냐에서는 곰팡이에 汚染된 옥수수를 먹고 125名이 死亡한 事件이 일어나기도 했다. 泄瀉 致死量을 먹지 않아도 아플라톡신에 반복해 露出되면 肝癌이 생길 危險性이 커진다.
穀物과 堅果類 等 農産物의 生産, 保管, 加工 過程에서 늘 곰팡이에 汚染될 수 있다. 實際 아플라톡신 露出 危險이 큰 地域의 肝癌 發生率은 先進國의 16~32倍에 이른다는 硏究 結果가 있다. 그 結果 地球村 全體 肝癌의 5~28%가 아플라톡신이 原因으로 推定된다.
特히 날이 더워지고 濕해지면 飮食物이 곰팡이에 汚染될 可能性도 커지므로 注意해야 한다. 곰팡이에 汚染된 飮食은 곰팡내가 섞여 냄새가 異常해지는 境遇가 많으므로 이럴 때는 아깝다고 생각하지 말고 내다 버려야 한다. 特히 堅果類는 少量 購買하고 冷凍室에 保管해 곰팡이 露出과 增殖을 最大限 抑制해야 한다.
곰팡이毒素는 飮食 攝取뿐 아니라 皮膚接觸이나 呼吸을 통해서도 몸으로 들어와 濕疹과 喘息 等을 誘發하기도 한다. 장마철 집안에 곰팡이가 增殖해 퀴퀴한 냄새가 나면 放置하지 말고 없애고 換氣를 자주 해줘야 하는 理由다.
안타깝게도 우리 周邊에서 곰팡이를 完全히 없앨 수는 없다. 空氣 中에는 늘 곰팡이 胞子가 떠다니기 때문이다. 結局 胞子가 깨어나 增殖하기 좋은 環境을 提供하지 않는 게 最善의 對應이다. 그리고 天然物 由來 健康補助食品을 購買할 때도 留意해야 한다. 紅麴처럼 곰팡이가 原料인 製品이 아니더라도 藥用植物 等 原料가 곰팡이가 感染된 狀態일 수 있기 때문이다. 最小限 해썹(HACCP) 認證 製造 施設에서 만든 製品인지는 確認해야 한다는 말이다.
21世紀도 4分의 1이 지났음에도 如前히 天然은 몸에 좋고 合成은 해롭다는 認識이 남아있는 것 같다. 高脂血症人 사람들을 위한 高純度 스타틴 醫藥品이 나와 있음에도(심지어 더 싸다) 如前히 알지 못하는 不純物이 섞인 天然 스타틴이 含有된 紅麴 製品이 人氣가 있으니 말이다. 곰팡이毒素를 비롯해 强力한 毒性을 지닌 物質 大多數가 天然物이라는 儼然한 事實을 잊지 말아야겠다.
※ 筆者紹介
강석기 科學칼럼니스트.
LG生活健康硏究所에서 硏究員으로 勤務했고 2000年부터 2012年까지 동아사이언스에서 記者로 일했다. 2012年 9月부터 프리랜서 作家로 活動하고 있다. 지은 冊으로 《姜碩期의 科學카페》(1~10卷), 《生命科學의 起源을 찾아서》, 《植物은 어떻게 作物이 되었나》가 있다.
