[칼럼] 뽕나무버섯에 붙어 성장하는 공생식물, 천마를 아십니까
[칼럼] 뽕나무버섯에 붙어 성장하는 공생식물, 천마를 아십니까
  • 유찬주 무주천마사업단 단장
  • 승인 2018.11.12 13:13
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버섯 특유의 기능성 물질인 ‘에르고티오닌’ 다량 함유
▲ 유찬주 무주천마사업단 단장

식물의 뿌리가 성장하는 데는 한계가 있다. 이 한계 지점에 균이 있어 뿌리털과 연결되어 얇고 가는 균사를 뻗어 나간다. 이런 균사를 균근이라고 한다. 이처럼 자연계에는 보이지 않는 신비한 공생의 관계가 성립되어 자연의 번식과 성장을 촉진시키고 있다. 천마도 뽕나무버섯의 균사에서 영양원을 공급받는 공생 관계를 갖는다. 기생체 형태의 식물인 천마의 특성을 살펴본다.

(사)무주천마사업단(단장 유찬주)은 2009년 정부로부터 향토산업육성사업으로 선정되어 출범한 비영리 사단법인이다. 현재 무주 천마 체험관광 거점조성과 천마 생산 재배지 표준화, 천마 효능 기능성 검증, 우량천마 생산연구, 천마 생산·가공·유통 지원사업 등 다양한 사업을 통해 무주천마 산업 발전의 허브 역할을 하고 있다.

천마를 이해하기 전에 먼저 버섯과 균사의 관계를 알아야 한다. 난과식물 종자의 형태나 조직에 의하여 발아하려면 균과 함께 작용하여 곰팡이와 뿌리의 형태적 단위체인 균근을 형성한다. 균근균은 토양 내에 금속이온의 용해도를 증가시키고 숙주식물의 영양 물질 흡수를 도와준다. 또한 균근균은 한 식물체로부터 다른 식물체로 탄수화물을 이동시키고 병원으로부터 숙주의 뿌리를 보호하는 것으로 알려져 있다.

이러한 과정에서 균근균은 식물체로부터 탄수화물을 얻어 살아가는 반면, 식물체 내에 성장과 관계 있는 호르몬을 향상시킨다. 균근은 난과식물들과 상호작용하여 만들어진 것으로 다른 어떠한 균근과도 달라서 난균근(orchid mycorrhiza)이라고 한다.

천마의 경우 뽕나무버섯균은 토양 및 나무로부터 무기성분과 광합성 산물을 각각 흡수하여 생장하고, 뽕나무버섯균의 균사속(rhizomorph)이 천마와 접촉하게 되면 여러 가지 감염과정을 통해 천마세포내로 침입하게 된다. 이때 천마에 있는 여러 가지 효소에 의해 뽕나무버섯균의 균사가 분해되어 영양물질로 흡수하게 된다.

즉 뽕나무버섯균의 균사속이 천마에 감염되어 상호간에 양분과 수분을 교환하지만, 천마는 뽕나무버섯에 붙어 양분과 수분을 공급받는 공생 형태의 식물이다. 천마는 생태적으로 버섯류와의 공생관계 유지가 필수적이기 때문에 다른 식물에는 거의 함유되어 있지 않은 버섯 특유의 기능성 물질, 즉 에르고티오닌이라고 하는 물질도 함유되어 있는 것으로 보고된 바 있다. 천마에 포함된 에르고티오닌의 양은 영지버섯의 60배, 강낭콩의 50배 이상 함유되어 있는 것으로 밝혀진 바 있으며, 이는 식물 중에 가장 많은 양을 함유하고 있는 것이다

천마는 주로 가을(10~11월)이나 봄(3~4월)에 수확되며, 이러한 수확 시기에 따라서도 기능성 물질의 함량이 변하게 된다. 게스트로딘의 경우 가을 천마가 봄 천마보다 1.6배 많았고, 에르고티오닌은 봄 천마에서 가을 천마보다 1.7배 많이 함유된 것으로 보고된 바 있다. 이는 겨울 동안 공생균주인 뽕나무버섯이 스스로를 보호하기 위해 만들어낸 에르고티오닌이 천마로 이동되어 함량이 증가된 것으로 알려져 있다.

최근 종자로부터 천마를 생산할 수 있는 유성증식법이 개발되어 천마 생산량 및 품질 개선에 도움을 주고 있다. 일반 천마와 유성증식 천마를 동일한 토양에서 재배한 후 기능성물질 의 함량을 조사한 결과, 게스트로딘의 함량이 일반 천마보다 유성증식 천마에서 약 1.9배 증가한 것으로 보고된 바 있다.

※ 천마에 관한 칼럼은 다음호에 이어집니다.


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