제 2형 당뇨(Non-insulin dependent diabetes mellitus; NIDDM)는 현재 비만이나 대사성 장애와 함께 빠르게 증가하고 있는 진행성 대사 질병 중의 하나로, 소변 내 당 배출을 야기하는 진행성 β-세포의 기능장애 뿐 아니라 신체 내 특정한 지방조직, 근육조직, 간 조직 내의 인슐린 저항성을 특징으로 하는 만성 대사성 질환이다.
제 2형 당뇨는 보통 비만이 오래 유지 될수록 발생 가능성이 높으며, 이는 고혈압과 이상지질혈증(dyslipidaemia) 등의 지질대사와도 밀접하게 연관되어 심장과 같은 기관의 기능도 감소하게 한다. 또한 β-세포의 인슐린 분비 작용 저하와 함께 세포 내 포도당 대사 작용의 교란과 인슐린 저항성 등 복합적 증후군으로 나타나게 된다.
표고버섯 내 글루칸(glucan)과 에리타데닌(eritadenine)과 같은 특정 유효 물질들은 혈중 지질을 낮추는 효과를 가지고 있으며, 일부 연구보고에 따르면, 버섯이나 오트밀 속의 β-glucan은 위장관 내에서 포만감을 증가하여, 음식물의 섭취를 감소시킬 뿐 아니라 영양물질 흡수의 지연, 혈당 감소 및 콜레스테롤 감소 등의 효과가 있다고 보고된 바가 있다.
표고버섯 내의 β-glucan의 경우 1차적 수용성 식이 섬유로서, 항암(anti-tumor), 항바이러스(anti-viral), 항균(anti-fungal), 면역조절능력 활성화 등에 연구되었다. 표고버섯이 인체 내 혈당과 지질을 조절하는 효능이 있어 예로부터 이용해 왔으나, 실제 국외 문헌에서도 표고버섯 식이 시 시스템 대사 작용에 관여하는 기전을 밝히기 위해 동물 모델을 통한 연구가 최근까지 진행되어지고 있다.
본 연구는 고지방식이와 스트렙토조토신(streptozotocin)을 이용한 제 2형 당뇨 동물 모델을 통해 위험 인자 중 하나인 콜레스테롤 조절 뿐 아니라, 혈당 감소에 관여하는 췌장 β-세포 내 인슐린 호르몬 변화, 특히 포도당이 세포 내로 흡수 및 저장되지 못하고, 헤모글로빈과 결합하여 혈당상승에 관여하는 주요 지표 단백질인 당화혈색소(glycosylated hemoglobin; HbA1C)의 관찰을 통해 표고버섯의 지질 대사 및 항당뇨 효능에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다.
일반 사료를 급여한 대조군은 223.4±11.5 g에서 264.5±10.8 g으로 체중이 증가하였으나, 2형 당뇨를 유도한 군에서는 실험 초기 264.6±16.1 g에서 248.2±12.2 g으로 유의한 체중 감소를 보였다(p<0.05). 표고버섯 1% 농도를 급여한 실험군 Ⅲ은 초기 266.2±14.4 g에서 240.6±11.4 g으로, 표고버섯 10% 농도를 급여한 실험군 Ⅳ는 초기 265.5±15.2 g에서 230.5±10.8 g으로 실험군 Ⅱ에 비해 유의한 체중감소를 보였다(p<0.05).
실험군 Ⅰ은 90.64±8.6 ㎎/㎗, 실험군 Ⅱ는 116.4±12.8 ㎎/㎗로 당뇨 유도 후 콜레스테롤 함량이 유의하게 증가하였으며(p<0.05), 실험군 Ⅲ(표고버섯 1% 농도를 급여)은 95.62±10.4 ㎎/㎗, 실험군 Ⅳ(표고버섯 10% 농도를 급여)는 84.50±9.5 ㎎/㎗로 당뇨 유도 후 콜레스테롤 함량이 유의하게 감소하였다(p<0.05).
중성지방(TG)은 실험군 Ⅰ은 58.64±8.6 ㎎/㎗, 실험군 Ⅱ는 104.80±12.2 ㎎/㎗로 당뇨 유도 후 중성지방 함량이 유의하게 증가하였으며, 실험군 Ⅲ(표고버섯 1% 농도를 급여)은 92.4±8.8 ㎎/㎗, 실험군 Ⅳ(표고버섯 10% 농도를 급여)는 83.2±10.2 ㎎/㎗로 당뇨 유도 후 중성지방 수치가 유의하게 감소하였다(p<0.05).
고밀도지단백(HDL)은 실험군 Ⅰ은 29.6±4.5 ㎎/㎗, 실험군Ⅱ는 22.5±3.2 ㎎/㎗로 당뇨 유도 후 HDL 함량이 유의하게 감소하였으며, 실험군 Ⅲ(표고버섯 1% 농도를 급여)은 28.8±4.8 ㎎/㎗, 실험군 Ⅳ(표고버섯 10% 농도를 급여)는 30.2±4.6 ㎎/㎗로 당뇨 유도 후 HDL 함량이 유의하게 감소하였다(p<0.05).
실험 종료 후 혈액 내 포도당(glucose) 농도 변화를 관찰한 결과 실험군 Ⅰ은 92.36±15.5 ㎎/㎗, 실험군 Ⅱ는 296.5±21.2 ㎎/㎗로 당뇨 유도 후 혈중 포도당 농도가 유의하게 증가하였으며(p<0.05), 실험군 Ⅲ(표고버섯 1% 농도를 급여)은 220.0±18.9 ㎎/㎗, 실험군 Ⅳ(표고버섯 10% 농도를 급여)는 184.6±12.8 ㎎/㎗로 당뇨 유도 후 표고버섯 급여 시 혈당이 유의 하게 감소하였다(p<0.05).
고지방식이 및 스트렙토조토신으로 유도한 당뇨유발로 인한 조직 내 지질 대사 및 β-세포 손상에서 표고버섯이 췌장 베타 세포의 기능적 회복을 통한 인슐린 분비 증가와 특히 적혈구에 당의 결합을 억제시켜 당화혈색소를 감소시킨 것으로 생각된다. 따라서 표고버섯의 어떤 유효 물질들이 호르몬 및 혈색소와 대사 기전에 영향을 주는지는 앞으로 더 구체적인 연구가 사료된다.
본 연구 결과 연구 결과 제 2형 당뇨모델에서 표고버섯 급여 시 혈당 상승을 억제하면서, 체중 변화의 경우 실험군 Ⅲ에서는 9.62%, 실험군 Ⅳ에서는 13.18%가 감소되었으며, 혈당, LDL과 TG 농도, 당화혈색소 농도가 감소하였으며, HDL 농도의 증가를 보였다. 이상의 연구결과를 정리하면, 표고버섯은 제 2형당뇨로 인한 혈당 증가 및 혈중지질농도를 개선해 줄 수 있음을 확인하였다.