베타글루칸은 글루칸, 즉 포도당으로 이루어진 다당체인데, 포도당간의 결합 방식이 베타 결합이라는 의미입니다. 우리가 식용으로 먹는 대부분의 글루칸은 알파 결합을 하고 있으며, 베타결합을 하는 물질 중에서 우리가 먹을 수 있는 것은 거의 없습니다. 하나 있는데, 그것이 바로 유당입니다. 유당은 갈락토스와 1분자의 글루코스(포도당)가 β(1→4) 글리코사이드 결합으로 되어 있습니다. 정말로 특이하다고 할 수 있습니다.
베타글루칸은 화학계에서 잘못 명명한 대표적인 물질입니다. 왜냐하면 우리가 알고 있는 베타글루칸은 베타 결합을 한 포도당만 있으면 모두 베타글루칸이라고 표현합니다. 하지만 만약 여기에 포도당이 아니라 다른 당으로 치환되면 화학적으로는 베타글리칸이라고 불러야 하는데, 여기에도 베타글루칸이 포함되어 있기 때문에 베타글루칸 이라고 부릅니다. 이 명칭이 일반에 퍼지면서 너무 일반화되서 지금은 고칠 수 없지만, 베타글루칸 안에는 매우 다양한 물질이 존재한다는 것을 알아둘 필요가 있습니다.
베타글루칸은 구조에 따라서 여러가지로 구분할 수 있습니다만 제품마다 몇 가지 특징이 있습니다.
베타글루칸의 유형별 구조
일반적으로 박테리아에서 분비되는 베타글루칸은 구조가 단순한 직선형 베타글루칸인 경우가 많습니다. 이러한 물질은 면역활성이 좀 낮은 편입니다.
버섯류와 효모 베타글루칸이 면역소재로 널리 사용되었습니다.
곡물류 베타글루칸은 1,3 및 1,4 이 섞여 있는 상태인데, 1,4 결합으로 이어지다가 중간 중간에 1,3 결합이 있는 형태입니다.
하지만 위의 자료는 초기에 연구된 자료이며, 대략적인 분류에 불과합니다. 곡물류에서 새로운 베타글루칸이 발견되고 있으며, 박테리아에서도 새로운 연구가 많이 되고 있기 때문에 박테리아나 곡물류에서도 다른구조가 나올 수가 있습니다. 뿐만 아니라 시조필란이나 렌티난과 같은 경우는 순수한 베타글루칸이지만, 곡물류에 포함된 베타글루칸은 순수한 형태도 있지만, 포도당이 다른 당으로 치환된 형태도 있기 때문에 상당히 다양한 양상을 보입니다.
베타글루칸이 이렇게 구조가 다양하기 때문에 베타글루칸 종류마다 면역활성이 다르며, 단순히 베타글루칸 함량만을 가지고 이야기하는 것은 잘못된 것입니다.
효모 베타글루칸
미국에서 맥주효모를 이용해서 개발되었고, 맥주효모가 저렴하기 때문에 매우 저가에 상업화가 된 제품이고 기본적으로 베타글루칸 제품은 보통 효모 베타글루칸이 아마도 가장 기본적인 제품이라고 보입니다. 이 베타글루칸은 Dectin-1에 결합해서 면역활성을 나타냅니다.
이 제품의 특징은 베타글루칸의 입자가 큰 편이라는 것입니다. 그래서 입자형으로 분류하고 수용성 제품이 아닙니다.
버섯 베타글루칸
버섯 베타글루칸은 흔히 영지버섯으로 대표되는 약용버섯에서 효과를 나타낸다고 생각되는 베타글루칸입니다. 하지만 최초의 연구는 표고버섯을 이용해서 진행되었고, 이것은 의약품으로 허가를 받은 사례가 있습니다. 대표적인 것이 렌티난, 크레스틴 등이고 이것이 의약품으로 개발되어서 항암제로 사용된 만큼 효과가 분명히 있습니다. 하지만 그 효과가 만족스럽지는 못한데, 여기에는 제조 방법이 어려워서 많은 양을 사용하지 못한다는 점, 그리고 초기 의약품은 주사제로 개발되었다는 점 등이 문제였습니다. 일부 버섯 제품은 dectin-1에 결합하지 않고 TLR4에 결합합니다.
곡물류의 베타글루칸
통상적으로 곡물류의 베타글루칸은 면역활성이 거의 없다고 알려져 있습니다. 하지만 아예 없는 것도 아닌 것이라는 보고는 있습니다. 대부분 귀리에서 추출해서 식이섬유로 사용하지 면역소재로 활용하지는 않습니다. 많은 양을 섭취하기 때문에 지방을 흡착한다고 하는 등 여러가지 효과가 있지만, 이것은 식이섬유로서의 효과입니다.
그러나 곡물류의 베타글루칸을 제대로 추출하면 매우 높은 활성의 면역다당체가 나오는 데, 이것이 베타글루칸 구조를 가질 것이라고 생각합니다. 다만 이 경우 구조가 복잡하고 포도당이 다른 당으로 많이 치환되어 있는 등 일반적인 베타글루칸과는 구조가 다르며, 이들 제품의 특징은 면역세포의 Dectin-1 이 아니라 TLR4에 결합하기 때문에 사실 베타글루칸이라고 불러야 할지도 애매합니다.
미생물의 베타글루칸
최근 아그로박테리아에서 베타글루칸을 세포밖으로 분비하는 특징을 이용해서 사용하기도 하지만, 이미 그 이전에 흑효모(Aureobasidium pullulans)인에서 베타글루칸을 추출해서 판매한 사례가 있습니다. 제품에 대한 논문도 아직은 초기 수준이라서 판단하기 어렵습니다.
베타글리칸
이것은 앞에서 곡물류 베타글루칸에서 설명한 면역다당체인데, 원칙적으로 말하면 포도당이 아니라 다른 당이 혼합되어 있으면 글리칸이라고 불러야 합니다. 하지만 그것은 학자들의 이야기고 일반적으로는 베타글루칸으로 부르기는 합니다. 이것이 다른 제품과 다른 점은 앞서 언급했듯이 면역세포에 대해서 전혀 다르게 작용합니다. 즉 효모 베타글루칸이 Dectin-1에 결합하지만 베타글리칸 제품은 TLR4에 결합하기도 합니다.
제조방법에 따른 차이
단순 파쇄 제품
단순 파쇄제품은 아예 활성이 없다고 보셔야 합니다. 이 제품은 열수추출해서라도 드시지 않는 이상 면역활성은 거의 없습니다. 유튜브에서 한 약사가 코로나 후유증을 위한 영양제라고 하면서 맥주효모를 추천하는 영상이 있는데, 맥주효모에는 베타글루칸이 풍부하기 때문에 추천한다고 하는데, 맥주 효모에 들어있는 베타글루칸은 전혀 쓸모가 없다는 것을 모르는 말입니다.
산 알칼리 분해 제품
이런 제품이 대부분입니다. 특히 효모베타글루칸이 바로 이렇게 생산됩니다. 이 제품은 단순파쇄제품보다는 활성이 높습니다.
효소처리 제품
가장 활성이 높지만, 제품마다 차이가 많이 나는 특징이 있습니다.
미생물 발효 제품
미생물 발효 제품은 베타글루칸이 풍부한 식품원료를 발효를 통해서 베타글루칸을 세포벽에서 분리한 것이며, 면역활성이 높다고 알려져 있습니다. 하지만 기술이 어렵기 때문에 제조사마다 활성의 차이가 큽니다.
기타 주의사항
버섯 제품을 먹으면 베타글루칸이 나와서 몸에 좋다는 이야기는 근거가 없다.
초기 베타 글루칸 제품은 모두 가공해서 나온 제품입니다. 만약에 그냥 먹어도 효과가 있다면 왜 그런 제품을 만들었겠습니까? 비록 영지버섯 같은 버섯을 오래 끊일 경우 일부가 분리되어 나오지만 대부분은 추출되지 않습니다. 그러므로 베타글루칸이 많은 버섯을 그냥 요리해 드신다고 해도 그 효과는 기대할 수 없습니다.
베타글루칸 제품들 간의 효능은 함량과는 큰 관련이 없다.
베타글루칸에 대한 가장 큰 오해가 함량이 높으면 면역활성이 높다고 착각하는 것입니다.
하지만 베타글루칸은 그 크기가 면역세포를 자극할 수 있을 정도로 작아야 하므로 제조방법에 따라서 효과가 다릅니다. 가장 대표적인 사례가 렌티난이었는데, 주사제로의 렌티난은 효과가 있었지만, 그것을 경구섭취했을 때는 효과가 나타나지 않았습니다. 이것을 후에 일본의 아지노모토 사에서 원인을 알아내고 새로운 제품을 개발해서 내 놓았는데, 그 이유는 크기 때문이었습니다. 그래서 그들은 베타글루칸을 나노화 하고 경구용 제품으로 만들어서 미세라피스트라는 초미립자 제품으로 만들었습니다. 지금 이 제품을 찾기 어려운 것을 보면 상업적으로 크게 성공한 것 같지는 않습니다.
효모 베타글루칸 중에서 특정 제품이 효과가 좋다는 논문의 문제
미국의 한 교수가 시간만 나면 여러 회사의 효모 베타글루칸 제품을 비교하는 논문을 실어서 특정 베타글루칸이 효과가 좋다고 주장합니다. 저는 그 논문의 결과가 일부는 맞겠지만, 분석하는 방법이 잘못된 가정에 근거하기 때문에 믿어서는 안 된다고 생각합니다. 그 논문은 분석에 대한 기초도 안 된 사람이나 하는 쓰는 방법으로 아주 어설프게 실험한 것입니다.
이것에 대해서는 여기서 간단히 설명할 필요가 있을 듯 합니다.
어떤 제품이 효과를 비교할 때는 그 실험 방법이 신뢰가 가야 합니다. 예를 들어 어떤 사람이 빨간색 물질을 추출해서 빨간색의 흡광도로 함량을 측정할 때는 그 용액에서 빨간색 물질만 빨간 색을 띄고 나머지는 측정에 영향을 주지 않아야 합니다. 하지만 이런 분석이 생각보다 현실에서는 그렇게 쉽지 않아서 여기에 한가지를 추가합니다. 농도를 다르게 해서 높은 농도에서는 더욱 진하게 하고 낮은 농도에서는 낮은 값이 나오면 좀 믿을 만하다고 생각합니다. 이런 식으로 시험법을 만든 것이 PLA(Parallel Line Assays)법이라고 합니다. 미국의 베타글루칸 효능을 비교한 사람은 이 방법을 사용하지 않았기 때문에 실험을 믿을 수가 없는 것입니다. 실제로 측정값이 아주 조금 밖에 차이가 나지 않았는데, 실제 차이는 몇 십배 활성으로 둔갑한 것입니다. 제가 생각할 때, 효모 베타글루칸 제품만 따로 선택하면 Wellmune 사의 제품이 가장 일반적이라고 할 수 있습니다. 이 브랜드는 원래 Biothera사가 가지고 있었으나, 최근에 Kerry 라는 다국적 기업으로 합병되었습니다.
번외 TMI편
- 많은 사람들이 고분자 다당체의 분리가 쉽다고 착각하는 데, 그것은 일부 성분에 대해서만 그렇고 활성성분인 경우는 분리가 극히 어렵습니다. 베타글루칸만 해도 정제 후 동결건조하면 단단한 입자 형태로 되기 때문에 개발자들은 이 때문에 매우 애를 먹었습니다. 특히 다당체는 일반적인 기능성 성분보다 더 많은 양을 섭취하는 경우가 대부분이라서 초기 연구된 제품들은 대부분 산/알칼리로 정제가 가능한 것들이나, 쉽게 정제가 되는 성분들만 산업화되었습니다.
- 글루칸을 당이 결합한 것으로 생각하고 포도당 과당, 등등이 결합했다고 말하는 약사분도 있는데 그것은 글루칸이 아니라 글리칸입니다. 글루칸은 엄밀하게는 포도당으로만 결합되어 있어야 합니다.
- 베타글루칸은 포도당이 베타결합으로 이루어진 다당체인데, 베타1,4 결합만으로 이루어진 물질은 베타글루칸이라고 하지 않습니다. 왜냐하면 이것은 우리가 잘 아는 셀룰로스이며, 면역활성이 전혀 없기 때문입니다. 그래서 베타글루칸은 제품명이나 설명에 1,3 혹은 1,3/1,6 이라는 구조결합에 대한 정보를 포함하는 것입니다.