차가, 그리고 4기 암치료제로서 차가의 사용
편집진
N. K. 불라토바 교수, M. P. 베레지노이 교수,
P. A. 야키모바 교수
국영 의학 문헌 출판사
메드기스
레닌그라드 지부 1959년
.... 무색 식물은 아래쪽에서부터 누르스름한 색으로 물이 든 상태이고 군데군데 매우 돌출된 검은 선들이 있는데 이는 흔히 있는 현상이다. 보통의 경우 약 3주 후, 때로는 그보다 더 늦게 몇 개의 자실체(子實體)가 배지 표면에 흩어져서 나타나기 시작한다.
차가 배양시 차가가 결실을 맺는 것은 다른 많은 버섯들의 경우와 마찬가지로 배지의 영양분 소실과 관련되어 있다. 배지 내에 영양분이 많을수록 버섯은 더욱 오랫동안 생육 상태에 있게 된다. 이는 우리가 경험한 결과들(표 2)에 비추어 볼 때 확연히 드러난다.
배지 내의 양분 농도에 따른자실체의 차가 균사체 형성 속도
맥아즙 희석율 |
자실체의 결실 기간 |
1:5 |
16일간 |
1:3 |
19일간 |
1:2 |
22일간 |
액내배양 상태에서는 파종용 재료를 다량으로 공급하고 배양액을 강력하게 통풍시켜줄 경우 버섯의 생장이 빠르게 진행될 수 있다. 교반기가 달려 있고 공기가 끊임없이 주입되는 발효기에서는 보통 5-6일이 경과하면 액체 속에 균등하게 퍼져 섞인 하나하나의 실 같은 형태나 자잘한 덩어리 형태로 다량의 균사체가 쌓인다. 레토르트에서 진동 상태로 배양을 할 경우 생장은 더 더디게 진행되며(10-14일) 성장의 특징이 조금 다를 수가 있다.
우리는 이전에 치료용 약제를 얻기 위한 시초 원료인 차가를 가지고 연구를 시작하면서 차가가 길항제로서의 속성을 갖고 있는지 규명하려 시도했다. 차가가 속해 있는 다공균(polypore) 버섯 중 많은 종류가 항생 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 로빈스와 그 외 다른 학자들의 자료에 따르면 300종의 다공균 중 200종이 포도상구균과 bacillus coli의 성장을 억제했다는 것이다. 현재까지 순수한 형태로 얻어지는, 다공균 버섯으로 만든 항생제는 8개가 있다.
하지만, 차가의 버섯 균사 자체와 그 생명활동의 생성물이 다양한 미생물에 대해 가하는 작용에 관해 우리가 여러 차례 실시한 조사의 결과는 부정적인 것이었다. 확실하게 말할 수 있는 것은 작용 원리로 볼 때 차가는 항생 물질이 아니라는 점이다.
차가로 만든 약제의 생물학적 활성을 규명할 수 있는 간단한 방법이 없다는 사실로 인해 차가를 배양하여 인공적인 조건에서 작용 원리를 취합하는 작업이 매우 어려웠다. 그러나 신항생물질 개발 연구자 그룹이 개발해낸 차가로 만든 약제의 크로모겐 복합체 연구 방법론(본 논문집에 실린 A. N. 쉬브리나와 그 외 사람들이 쓴 논문을 보라)이 우리가 액면배양과 액내배양용 영양배지를 선택하는 작업에 도움을 주었다.
우리가 실험한 바로는, 물에 의한 차가 추출물에서 발견된 크로모겐 복합체와 그 본성이 비슷하면서 약제의 활성 원리를 지닌 복잡한 유기 복합체의 생성이 가능했던 것은 자작나무 목질로 만든 톱밥이나 밀가루를 첨가한 영양배지에서만이었다. 버섯 배지에 이 복합체가 어느 정도의 양으로 생겨나는지는 배양액의 pH를 산성으로 바꿀 때 취합되는 침전물을 가지고 판단할 수 있다.
복합체의 생성은 액면배양법보다 액내배양법을 사용했을 때 훨씬 더 강도 높게 일어났다. 액내배양으로 얻어진 침전물은 배양액 건조중량의 약 20%였던 반면 액면배양에서는 같은 시기에 6%가 전부였다.
이처럼, Inonotus obliquus 버섯을 인공 배양하여 차가 옹이에서 발견된 것과 유사한 물질들을 얻는 것에 관하여 몇몇 긍정적인 결과들이 최근에 달성되었다.
인공적인 방법으로 배양을 통해 충분한 양의 크로모겐 복합체를 가진 버섯이 생길 수 있도록 하는 합리적인 방법론을 발견하기 위해서는 많은 연구 작업을 수행해야 한다. 몇몇 모색의 방향 중 현재 채택된 것이 좋은 결과가 있을 것이라 생각된다.
Ⅱ. 차가의 화학적 연구
치료용 약제를 얻기 위한 시초 원료로서
차가의 일반적인 생물학적, 화학적 특징
소련 과학아카데미 V. L. 코마로프 식물학 연구소
신항생물질 연구실
P. A. 야키모프
신항생물질 연구실 연구원들이 공동 계획에 따라 통합적으로 차가 연구를 수행한 결과 총체적으로 결산, 종합, 비판적 평가를 할 만한 가치가 있는 일련의 흥미로운 자료들이 취합되었다. 신중한 주의를 기울일 필요가 있는 것은 다공균 버섯인 Inonotus obliquus의 화학적 조성과 관련된 차가의 생물학적 몇몇 특성에 대해서이다.
독특한 형태의 이 다공균 차가의 일반 생물학적 문제들은 본 논문집에 수록된 A. S. 본다르체프와 O. P. 니스코프스카야의 논문에 밝혀져 있다. 우리는 또한 차가의 생성과 침범 당한 나무가 이에 대해 보이는 반응 사이의 상호관계에 주목할 것이다.
자작나무에서 차가 옹이가 생성되는 것은 나무의 피층과 백목질이 물리적으로 손상된 결과이다. 우리가 자연 상태에서 수많은 관찰을 통해 발견한 것처럼 이 경우 옹이의 크기와 형태는 손상의 성격과 긴밀하게 관련되어 있다.
잔가지가 꺾어진 곳에는 버섯이 줄기의 목질을 매우 심하게 침범하고 있다 하더라도 작은 차가 혹 덩이가 형성되는 것이 보통이다. 얼어서 터진 균열이나 큰 가지가 꺾어진 곳, 풍해나 기타 원인들로 생긴 가지 분기점 등과 같이 피층과 백목질 부분이 물리적으로 현저히 손상된 곳에서는 차가 옹이의 크기가 매우 커서 나무의 손상 부위 전체를 다 차지하는 경우가 보통이다.
우리의 관점으로 볼 때 거대한 혹 모양의 차가 옹이가 형성되는 것과 함께 특히 흥미로운 점은 이 옹이들을 둘러싸고 있는 제2기 피층의 분열조직(meristem)이 종양처럼 증식한다는 점이다. 이 분열조직은 보통 차가의 몸통 부분과 함께 빽빽하게 증식하여 때로는 차가와 구별하기가 쉽지 않을 정도가 된다. 차가의 겉 표면과 피층의 종양형 증식부분 모두에 거기 유착한 자작나무 껍질이 남아 있다는 사실이 특히 주목할 만하다. 외피 조직이 잘 형성된 다른 종류의 자작나무 다공균들에서는 그와 유사한 현상이 관찰된 것이 전혀 없다.
자작나무 껍질 조각들이 차가의 표면에 있다는 것은 나무의 손상 부위 주위의 제2기 피층의 코르크 형성층(cambium)의 선행 활동과 이 껍질의 관계를 떠나서는 이해할 수 없다. 차가 옹이의 표면에 남아 있는 제2기 피층의 찌꺼기는 차가 균사체의 생명활동의 결과로 파괴적으로 변화하여 변질되는데 그러한 변화로 인해 옹이 자체에서 그것들을 분리해내는 것이 정말 어려울 지경이다.
제2기 피층의 살아 있는 조직들이 약간 손상되면 손상된 세포나 조직은 대개 재생되지 못하고 이른바 "코르크 상처"라는 코르크 보호층의 분열조직이 생성되는 것으로 알려져 있다. 나무가 큰 손상을 입었을 경우, 특히 가지가 꺾이거나 잘린 경우에는 코르크 보호층이 제 기능을 못하거나 생성되지 못한다. 따라서 여기서 다공균 포자가 나무를 침범하기에 매우 좋은 조건이 생겨나는 것이다. 나무의 그 같은 손상부에 떨어진 Inonotus obliquus 버섯의 포자는 줄기의 목질을 침범하여 나무 내부에서 발아한다. 이 침범으로 또한 나중에 차가의 무과실 옹이들이 생성되는 것이다. 나뭇가지의 내부에서 균사가 발달하는 과정에서 그에 상응하는, 나무의 형성계를 자극하는 항원 물질들이 생성된다. 이로써 제2기 피층의 분열조직 세포의 무질서한 증식과 피층의 혹이 형성되기 위한 조건이 형성되어 활성화되고 이와 동시에 차가 옹이들이 커져 간다.
T. L. 니콜라예바는(1955년) 또한 자신의 논문에서 자작나무의 가지에서는 "차가 곁에 혹으로 둘러싸여 매우 깊이 파인 거대한 암 상처가 관찰되었다"라고 지적하고 있다(피층. ― P. Ya.). 그녀는 또한 오리나무속 차가에서도 "나무 꼭대기 근처에 자리잡은 암 상처"에 대해지적했다.
차가 옹이를 둘러싸고 있는 혹의 형성은 다양한 종류의 풀이나 관목, 수목에 암종이 생기는 것과 흡사하다는 것이 우리의 생각이다. 이 종양들은 내초(pericycle)나 분열조직 세포들의 비정상적 증식이라는 특징을 갖고 있는데, 이는 생물학적으로 동물 유기체의 암종이 분지번식적(proliferous) 증식을 하는 것과 유사하다.
식물의 종양은 동물의 종양과 마찬가지로 여러 가지 요소들의 영향을 받아 생길 수 있다. 그러니까, 예를 들어 널리 퍼져 있는 식물병리학적 박테리아의 일종인 Agrobacterium tumefaciens는 클로버 꽃대에 종양을 일으키는데, ........
차가의 크로모겐 복합체와 자작나무 피층에서 분리한 타닌
가수분해물들의 페놀산 크로마토그램 비교 설명
차가 가수분해물에서 특징적인 Rf. 수치 |
현상액에 따른 색채의 특징차가 가수분해물 |
타닌 가수분해물 |
디아조화된 파라니트라닐린 | |
|
밝은 주황색 |
밝은 주황색 |
차가 가수분해물 |
타닌 가수분해물 |
0.75 |
진홍색 |
진홍색 |
보라색 |
보라색 |
0.86 |
|
|
파란색 |
파란색 |
유황 에테르로 추출한 분획물(fraction)에서 취합한 차가의 크로모겐 복합체 및 피층의 타닌 가수분해물들의 크로마토그램에 대한 완전한 비교 연구를 우리는 아직 완료하지 못한 상태이다. 그러나 이전에 차가에서 발견되었고 E. V. 로뱌기나와 다른 이들의 연구를 통해 지적된 바 있는 중요하고 특징적이며 매우 특색 있는 반점들은 라일락산과 바닐라산에 속하는 것으로서 피층의 타닌 가수분해물에 대한 크로마토그램에서도 역시 뚜렷하게 발견되고 있다.
이와 같이, 두 가수분해물을 대상으로 "클로르포름 ― 초산 ― 물"(표1) 용매 시스템에 대해서는 Rf 수치를 약 0.77로 하고 디아조화된 술파닐 산을 사용했을 때는 밝은 주황색으로 표시된 반점들이, 그리고 디아조화된 파라니트라닐린을 사용했을 때는 밝은 보라색 반점(바닐라산)이 생기는 특징적인 흔적들이 취합되었다. 동일한 용매 시스템에 대해 Rf 수치가 약 0.86일 경우 자작나무 피층의 타닌 가수분해물의 에테르 분획물(fraction)에서 차가 가수분해물에서 매우 특징적인 여러 페놀산과 진홍색으로 변하는 디아조화된 술파닐산(라일락산)이 존재한다는 것이 발견되었다.
여기 나온 표 1은 예비적인 성격의 자료이다. 그러나 그것은 차가의 딱딱한 겉 부분에 들어 있는 폴리페놀옥시카본산 크로모겐 복합체가 피층과 내피에 함유되어 있는 폴리옥시아로마 화합물에서 형성될 가능성이 매우 높다는 점을 입증하고 있다. 이 크로모겐들은 자작나무를 침범하는 다른 다공균들의 화학적 성분과는 아무런 공통점이 없으며 버섯에 의해 파괴된 목질 요소들과의 유사성도 매우 약하다.
우리의 제안에 따라 S. M. 안드레예바와 E. V. 알렉세예바가 각각의 부분으로 나누어진 차가에 대한 비교 분석 작업을 실시하였는데, 1) 다량의 균사체가 있는 일정한 형태가 없는 부분으로서 횡단면이 검은 적갈색을 띠면서 속이 꽉 찬 부분, 2) 무정형의 덩어리와 서로 얽혀 있는 균사체를 포함하고 있는 밝은 적갈색의 해면질 덩어리로서 나뭇가지에 붙어 있는 부서지기 쉬운 부분, 3) 적황색의 부서지기 쉬운 해면질 덩어리 부분. 이 부분이 목질 속으로 파고 들어간 자리를 현미경으로 보면 수많은 목질 세포들이 관찰된다, 4) 버섯이 침범한 자작나무 백목질의 부서지기 쉬운 붉은 밤색의 목질로서 하얀 빛을 띤 다량의 목질 세포가 포함되어 있는 부분, 5) 침범 당한 자작나무 수심(樹心)의 적황색 부분 중 좀더 검은 부위로서 구멍이 많이 나 있는 목질 세포가 다량으로 있는 곳 등이 그 각 부분들이다.
표 2에 제시된 분석 결과를 보면 마치 분해 생산물들을 시멘트로 접합한 것처럼 촘촘한 구조를 가진 차가의 주요 덩어리와 그 덩어리에 인접하여 목질에 접해 있는 부서지기 쉬운 밝은 적갈색의 부분 사이에는 명백한 차이가 있음을 알 수 있다.
차가의 여러 부위와 버섯에 침범 당한 목질에서 나온
단백질 질소와 세포막질
액상 추출물의 특징 비교(%로 계산, 물질의 건조중량)
|
50-85°에서 물로 추출한 물질들 |
PH 2.8에서 HCl로 침전시킨 물질들 |
세포막질 (%) |
| ||
|
% |
용액의 색소 특성 |
% |
침전물 |
|
|
속이 꽉 찬 차가의 검은 적갈색 중심 부위 |
24.5 |
강한 암갈색 색채. |
17.3 |
빠르게 침전하는 검은 적갈색 박편 |
0.3 |
0.4 |
나뭇가지에 접해 있는 부서지기 쉬운 밝은 적갈색 해면질 덩어리 |
9.6 |
진하지 않은 차 색깔로서, 색채가 약하다 |
6.2 |
담황색이 어린 밝은 적갈색박편 |
1.1 |
0.3 |
목질에 뿌리를 내린 붉은 색의 부서지기 쉬운 해면질 덩어리 |
9.2 |
연한 차 색깔, 색채가 약하다 |
4.2 |
밝은 담황색 박편 |
21.2 |
0.2 |
나무 백목질의 침범 당한 목질,부서지기 쉬운 붉은 밤색 부분 |
9.0 |
색채가 약하다 |
3.1 |
노란 빛을 띤 담황색 박편 |
30.5 |
0.2 |
침범 당한 나무 수심의 목질,부서지기 쉽고 다소 검은 부분 |
7.6 |
연한 차 색깔, 색채가 약하다 |
3.6 |
밝은 담황색의 미세한 박편 |
40.1 |
0.1 |
탐보프스크 종양 보건소에서 T. M. 그로즈도프가 1955년 한 해 동안 백혈구 감소증을 보인 4기 암 환자들을 대상으로 차가의 효과를 실험한 것을 작성한 보고서에서 예비적으로 행한 임상 관찰의 결과는 아직까지 종합되지는 않았지만 흥미로운 것이다. 예를 들어, 환자들 중 한 명에게 Thesani를 투약하고 수혈을 하였지만 효과가 없었고 백혈구 감소증이 계속 진행되어 백혈구가 2250 선을 유지하였다. 차가로 만든 약을 처방하고 5일이 지나자 백혈구는 4000까지 올라갔다. 백혈구를 3900선에서 불변하도록 유지하면서 라듐-메소토리움 치료를 중단하는 것이 가능해졌다. 이와 유사하게 embichinum이나 방사선요법을 이용한 치료를 적용하려는 목적으로 림프종을 앓고 있던 다른 환자에게 반복적인 수혈을 통해 백혈구 수치를 증대 시키려던 시도가 무위로 끝났다. 이 환자에게 차가를 사용하여 치료를 한 지 7일이 경과하자 백혈구 수치가 2500에서 3700까지 증대하였고 이후 방사선요법을 실행한 뒤에도 백혈구의 양은 3700 이하로 줄어들지 않았다.
I. P. 파블로프 레닌그라드 제1 의학연구소에서 차가로 만든 약으로 치료를 받은 환자들의 수많은 병력들을 보면 환자들의 신체 반응성이 유지되는 가운데서 차가를 사용하면 대개의 경우 적혈구의 침전 속도 반응이 감소하였을 뿐만 아니라 적혈구와 헤모글로빈 수치가 증대하는 결과를 보인다는 것이 입증되고 있다. 적혈구생성과 관련한 골수의 활동을 향상시킬 목적으로 우리는 차가로 만든 약에 미량의 코발트를 투여하였다. 본 논문집에 수록된 Z. V. 이바노바의 논문은 신체 반응성을 유지하고 있던 4기 암 환자들을 차가로 치료했을 경우 병리적으로 변한 혈액의 단백질 공식이 정상화되는 방향으로 약간의 진척이 있었음을 검증하고 있다. 이는 차가가 환자들의 조혈계에 긍정적인 영향을 끼친다는 것을 확인해주는 것이다.
4기 암 환자들을 차가로 치료했을 때 그들의 생리 기능과 생화학 대사, 전반적인 상태 및 특히 중추신경계의 상태가 호전되었음을 지적할 필요가 있다. 이는 본 논문집에 수록되어 있는 M. P. 베레지나, P. K. 불라토프의 논문에서, 그리고 또한 M. V. 에레멘코의 논문에서도 광범위하게 보여지는 바이다.
차가로 만든 약은 항생물질이 아니며 2% 용액에서도 몇몇 종류의 미생물들(Staphylococcus aurens, Bac. Subtilis, Bac. Mycoides, Bacf. Coli, Bac. Proteus)의 활동을 전혀 억제하지 않는다는 사실을 O. P. 니스코프스카야가 증명한 바 있음을 확인해둘 필요가 있다. 그와는 반대로, .......
V. P. 팔라토프의 제안에 따라 이 물질군 ― 위축된 효소 활동을 활성화시키는 물질들 ― 은 "생체내(biogenic) 자극제"라 불린다. 필라토프의 연구를 통해(1950년) (유기체 전체, 혹은 그 조직들의) 정상적인 존재 조건에 급작스럽게 들이닥친 좋지 않은 변화로 인해 죽음의 문턱에 선 식물 유기체나 그 개별 조직들에서 생기는 "저항 요소"인 이 물질들의 발생 및 작용의 생화학에 관한 심도 깊은 생물학적 근거들이 밝혀졌다.
차가 옹이의 생성을 고찰한 경우 나무 줄기의 표면에서 가지들이 꺾어지는 것과 얼어서 터진 균열 등을 통해 기생균인 Inonotus obliquus가 뿌리를 내리고 그런 다음 줄기의 목질 속에서 그 균사체를 빠르게 발달시키는 것이 발견되었다. 이런 상황에서 병원(病原)으로서의 버섯의 활동은 뿌리를 내린 구역에서 식물체의 가장 중요한 생산 기관인 형성계(cambial system)를 잠식한다.
차가 옹이들은 자리를 잡은 지점에서 나무의 표면을 따라 내피의 유연세포조직 및 제2기 피층과 함께 비교적 적은 면적의 형성층을 파괴한다. 이로 인해 수목의 전반적인 생명 활동이 전체적으로 파괴되는 일은 아마도 없을 것이다.
자작나무 가지 내부의 목질 부분 역시 수년에 걸쳐 계속 파괴되어 간다. 게다가 고갱이 곰팡이는 차가가 침범한 장소에서 아래 위로 몇 미터씩 퍼지는 것이 보통이다. 그럼에도 불구하고 병든 나무에서는 형성계의 전반적인 생물학적 활동이 유지된다(아마도 약화된 형태이긴 할지라도). 차가에 접해 있는 피층의 종양성 증식과 그 형성계를 통해 차가 옹이 내부로 병든 나무의 병적으로 바뀐 생합성 생산물이 계속해서 들어온다.
차가가 침범한 나무들은 다년간 어느 정도 정상적으로 존속하며 제 때 잎을 피우고 열매를 맺는 활동을 한다. 이 나무들이 죽는 것은 거의 예외 없이 나무줄기가 바람에 꺾여 부러지면서이다. 차가가 생성된 자리에서 줄기의 물리적인 내구성이 현격히 떨어지기 때문에 그렇게 되는 것이다.
이처럼 특징적으로 활동하는 생리활성물질을 함유하고 있는 차가 옹이의 독특한 화학적 조성과 차가 생성의 생물학을 고찰한 결과 우리는 다음과 같은 추정을 하게 된다.
차가의 생물학적 활성 원리의 생성과 축적은 아마도 숙주와 기생균인 유기체 주위에서 동시에 진행되면서 상호 활성화되는 상호 연관된 과정의 활동 결과일 것이다. 한편으로는........
차가로 만든 두 가지 농축 샘플의 재를 분석해 보았다. 재의 배출량은 샘플 건조중량의23.3%와 23.8%였다.
차가의 재 구성요소에 함유된 산화물 함량
표 1
산화물명 |
% |
산화물명 |
% |
SlO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO Na2O+ +K2O의 총합 ZnO CuO Mn2O3 |
1.73 0.03 0.17 1.88 2.45
52.30 0.06 0.005 1.24 |
SO4 P2O5 CO2 |
5.90 8.89 40.90 |
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