[스크랩] 균독소

균독소증은 어떻게 생길까?

“균독소증은 사람과 동물이 섭식한 식품이나 사료에 있는 균독소에 의해 생기는 질병이다”

<그림 1> Aspergillus 에 감염된 옥수수

맥각병균인 Claviceps purpurea에 의해 생성된 맥각에 들어있는 알칼로이드와 같은 독성물질을 균독소(菌毒素, mycotoxin)라 하고 균독소에 의해 생기는 질병을 총칭해서 균독소증(菌毒素症, mycotoxicoses)이라 한다.

  많은 곡류와 때로는 다른 종자, 썩은 과일 등은 하나 이상의 곰팡이에 감염되거나 오염되어 균독소로 알려진 독성화합물을 함유하는 경우가 많다.

<그림 2> Fusarium에 감염된 호밀

  또한 곰팡이에 감염된 곡류를 이용하여 만든 빵이나 퓨레(puree) 같은 식물가공품에도 균독소로 알려진 독성화합물을 함유하는 경우가 많다. 그러한 생산물이나 가공품을 소비하는 동물이나 사람은 내부기관, 신경계, 순환계 등에 균독소증이 심하게 진전되기도 하며, 죽기도 한다.

  가축의 사료가 되는 많은 목초가 내생균류에 감염되어 있는데, 이들은 비록 목초에 심각한 피해를 주지는 않는 것 같아도 목초 조직 속에서 자라며 독성물질을 생성하여, 그 식물을 먹는 야생 또는 사육동물들에게 심각한 병을 일으킨다.

<그림 3> Penicillium에 감염된 오렌지

<그림 4> Aspergillus, Penicillium 등 여러 가지 곰팡이에 오염된 식빵

<그림 5> 목초의 내생균으로 균독소를 생성하는 곰팡이의 형광성 균사

  그 밖에 선충이 매개하는 세균에 감염된 특정 목초도 동물에게 심한 독성이 있거나 또는 치명적이다. 이 세균들은 때로는 바이러스(박테리오파지)에 감염되기도 하는데, 그 바이러스가 세균을 유도하여 세균이 동물에게 매우 유독한 물질을 생성한다.

  맥각중독증은 식품과 사료에 의한 균독소증이 Claviceps purpurea가 생성하는 균독소에 의해 극도로 건강치 못하게 만든다는 한 예이다. 맥각중독증은 매우 직접적이고 극적인 증상을 일으키며 수세기 내지 수천 년 동안 알려져 왔다. 그러나 예기치 못한 독성물질이 들어있는 식품이나 사료 때문에 사람이나 동물이 만성 또는 급성으로 앓게 된 경우가 수없이 많이 있었다. 독성물질의 존재와 정체는 알려지지 않았었고, 그러한 안전치 못한 음식과 사료의 근원은 거의 주목받지 못했으며, 사람과 동물에 영향을 미친 병에 대해서는 설명되지 않은 채로 남아있었다. 어린 칠면조의 심각한 질병이 곰팡이가 핀 사료 때문이라는 것이 밝혀지며 사람과 동물의 건강에 있어서 균독소의 중요성에 대한 주의를 끈 것은 1960년대에 들어온 뒤였다.

  균독소는 독성이 있는 대사산물로서 상대적으로 조금 방출되지만 곡류, 두류, 견과류 등에서 자라는 곰팡이에는 일반적으로 존재한다. 이러한 농산물은 특히 습도가 높은 채로 수확하거나 상처가 생기거나 높은 상대습도에서 저장하는 경우에는 곰팡이가 생기기 시작한다. 즉, 균독소를 생산하는 곰팡이의 생육을 지원해 준다. 그러한 곰팡이가 생긴 산물은 높은 농도의 균독소를 가지고 있는 듯하다. 여러 종의 균독소는 발암물질인 것으로 증명되었으며, 면역계를 교란하기도 하고, 그것을 먹은 동물이나 사람의 생장을 저해하기도 한다. 매우 적은 양의 균독소조차도 사람과 동물의 면역계와 대사에 유해한 영향을 초래함으로써 지속적인 건강 위협에 놓이게 한다. 곰팡이가 핀 산물에 자주 발생하는 높은 농도에서는 사람이나 동물에 가시적인 임상증상(균독소증)을 일으키는데, 신경흥분, 피부 및 피하조직의 병변, 생육장해, 신장과 간의 손상, 암과 기타 증상들이다.

  괴저성 맥각중독증의 발발이 마지막으로 기록된 것은 1978년 에티오피아였음에도 불구하고 균독소증이 최초로 일반적 관심사가 된 것은 영국의 농장동물에 이른바 ‘칠면조 X병’이 나타났던 1960년이었다. 이 병은 아플라톡신(aflatoxin)에 오염된 사료 때문이라는 것이 결국 밝혀졌지만, 사람과 동물의 간에 암을 일으킨다는 사실이 알려졌을 때 균독소에 대한 관심은 하늘을 찔렀다. 아플라톡신은 맹독성이며 오염된 사료를 먹은 동물의 젖에서도 검출되고, 주로 간을 공격하며, 돌연변이원, 기형유발원, 발암원이다. 지난 수십 년 동안 곰팡이가 핀 옥수수를 자주 먹는 열대국가들에서는 시골의 많은 성인에게 아플라중독증이 여러 번 발생하였다. 어떤 열대지역에서 다양한 증상과 정도를 보이는 성인과 아이들의 혈액을 검사한 결과, 혈액 속에 아플라톡신이 존재하며 계절적 변이가 뚜렷하다는 것이 드러났다.

<그림 6> Aspergillus 의 분생포자경과 분생포자

Aspergillus의 두 종이 만드는 아플라톡신 이외에도 오크라톡신(ochratoxin)처럼 아플라톡신과 대등한 독성을 가진 여러 균독소가 Aspergillus, Penicillium, 기타 곰팡이의 여러 종에 의해 만들어진다. 오크라톡신은 곡류, 커피, 빵, 그리고 동물성 보존식품에서 나타난다. 북부 발칸의 2만명 정도가 오크라톡신에 만성적으로 노출되어 생기는 병으로 고생하는 것으로 보인다. 곰팡이가 핀 사탕수수의 독성은 Arthrinium 종에 의해 생기는 균독소에 의해 나타나는 것이며, 중국의 한 시골지역에서는 곰팡이가 핀 사탕수수를 먹은 800명 이상에게 영향을 미쳤다. Aspergillus와 Penicillium은 자연계에 아주 흔하며 대부분의 식품에 모든 사료에 어느 정도는 거의 항상 존재하고 있다. 아플라톡신은 가장 흔한 균독소이지만, 균독소 가능성이 더 높아 보이는 파툴린(patulin), 로퀘포틴C(roquefortin C) 등이 Penicillium 종 및 계통에 의해 생산된다.

  Trichothecin 등 균독소로 의심받는 수많은 물질이 여러 종의 Fusarium에 의해 만들어지며, 그보다는 적지만 Trichoderma, Trichothecium, Mycothecium, Stachybotrys의 종들에 의해서도 만들어진다. 가장 흔한 trichothecin은 vomitoxin으로도 알려진 dioxynivalenol이다. 또 다른 형태의 균독소인 Zearalenone은

<그림 7> Penicillium의 분생포자경과 분생포자

Fusarium의 약간 다른 종(F. graminearum)에 의하여 만들어진다. Vomitoxin과 zearalenone은 자주 같이 발생하는데, 특히 scabby 밀과 Gibberella 이삭썩음병에 감염된 옥수수에서 자주 같이 나타난다. 그러나 곰팡이가 핀 쌀과 목화씨, 밀가루, 보리, 엿기름, 맥주, 그리고 기타 식품에서도 발견되었다. Vomitoxin과 zearalenone은 사람뿐만 아니라 소, 돼지, 닭 및 기타 조류, 고양이, 개, 그리고 물고기에게도 독성을 미친다. 오염된 식품이나 사료를 오랫동안 먹은 개체는 토사, 거식증, 면역계 억제, 설사, 체중감소, 그리고 소의 경우에는 산유량 저하 등의 반응이 나타난다. Fumonisin이라 불리는 또 다른 그룹의 균독소는 주로 옥수수와 옥수수 가공품에서 Fusarium verticillioides (F. moniliforme, F. proliferatum)와 그 관련 종들에 의해 생성된다. Fumonisin은 다른 Fusarium 독소에 영향을 받은 모든 또는 대부분의 동물에 영향을 미치지만, 말에게도 영향을 미치며 특히 강한 독성을 보인다. 말에서는 낮은 농도의 fumonisin도 눈이 멀고 머리를 부딪히고 압박하며, 꾸준히 맴돌며 흥분하는 훈도병(blind staggers)과 광마병(crazy horse disease)을 일으키는 뇌의 액화를 일으킨다. 돼지에서는 fumonisin이 심장과 호흡기를 공격하여 부종을 일으키고 간과 췌장에도 병변이 생긴다. 사람에서는 fumonisin이 암과 관련이 있어 왔다. 지난 10년간 미국 애리조나주부터 버지니아주까지, 그리고 남부 캘리포니아부터 북부 중서부까지, 그리고 캐나다의 일부 주에서 식품과 사료로부터 fumonisin 발생이 보고되었다.

  균독소증은 사람과 동물이 섭식한 식품이나 사료에 있는 균독소에 의해 생긴다. 그러나 상당한 시간을 곰팡이가 생긴 식품과 사료에 둘러싸여 보내는 사람과 동물에게는 이 곰팡이의 포자를 직접 호흡한다는 부가적 위험이 있다. 이것이 어떻게 그들의 건강에 유해한 지는 명확치 않지만, Stachybotrys chartarum의 포자에 노출된 사람과 동물, 특히 말은 입, 목, 코에 염증이 생기고, 쇼크, 피부괴저, 백혈구감소, 출혈, 신경장애, 그리고 사망까지 일으킨다. Stachybotrys는 짚과 사료, 그리고 축축한 벽 표면, 에어컨 공기통로에서 자라며, ‘건물질병증후군(sick building symdrome)’의 가장 중요한 원인의 하나로 간주되고 있다.

출처 : 연꽃향집 (하심향실)

글쓴이 : 민초 원글보기

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