국립산림과학원 연구팀, 편백이 좋다는 속설 뒤집어...종양괴사인자알파(TNF-α) 억제는 소나무만 효과 발현

[한국농어촌방송=정양기 기자] 국내 연구진이 소나무가 편백나무보다 알레르기성 항염증 효과가 훨씬 탁월하다는 사실을 최초로 밝혀내 편백나무 활용에 치중되었던 실내 내장재 분야에 새로운 트렌드가 형성될 것으로 전망되고 있다.

이 같은 사실은 국립산림과학원(원장 이창재)과 충북대학교 수의과대학 연구팀이 공동으로 소나무의 기능성을 확인하기 위해 동물실험을 실시한 결과 밝혀졌다.

▲ 염증성 사이토카인 메커니즘(그래픽=국립산림과학원)

이번 연구 결과는 소나무를 가공처리 없이 내장재로 사용하는 것만으로도 염증유발 인자들의 발현을 억제해 알레르기성 염증을 개선시킬 수 있음을 입증한 것이다.

재채기, 콧물 등의 증상을 보이는 알레르기성 비염과 천식, 아토피피부염 등은 알레르기성 염증반응에 의해 발생하는 대표적인 질환이다.

우리 산림면적의 약 25%로 가장 많이 분포하고 있는 소나무는 예로부터 궁궐, 건축물 등의 재료로 사용되어 왔지만 실내 내장용 목재로의 선호도는 편백나무보다 낮았던 현실에서 이번 연구 결과는 실내 내장재로서의 소나무 유용성 및 기능성이 크게 부각 될 것으로 보인다.

공동연구팀은 8주령 생쥐의 복강내에 lipopolysaccharide(LPS) 1μg/kg를 투여하여 염증을 유발한 후, 알레르기성 염증이 있는 생쥐에 4주 동안 소나무와 편백 판재를 각각 사육장에 넣어 처리했을 경우 생쥐의 혈액과 폐조직 등에서 염증 유발 유전자의 발현 변화(말초혈액단핵구에서 COX2, TNF-α, IL-1 등 염증 관여 유전자들의 발현변화)를 조사했다.

▲ 싸이토카인 등 염증관여 인자에 미치는 판재의 영향: 혈액 내 PGE의 농도 변화(Ve: 무처리구, LPS: 염증반응 유발군, Dex: 스테로이드성 항염제처리군, P. densiflora: 소나무처리군, C. obtusa: 편백처리군)(그래프=국립산림과학원)

조사를 통해 염증을 유발한 생쥐의 혈중 프로스타글란딘(prostaglandin)E(PGE2: 염증에 관여하는 염증성 싸이토카인 유도)의 농도가 소나무와 편백 처리에 의해 감소되는 것을 확인했다고 밝혔다.

또한, 소나무와 편백에 의해 시클로옥시게나제-2(COX2: 염증인자들을 유도하는 프로스타글란딘이 합성되도록 하는 주요 효소), 종양괴사인자알파(TNF-α), 인터루킨-1베터(IL-1β)의 발현 감소도 확인되었다.

특히, 소나무의 경우 TNF-α, IL-1β 의 발현이 염증이 없는 생쥐와 유사한 수준으로 감소되어 소나무가 편백보다 더 우수한 항염증(抗炎症) 효과를 나타냈다고 밝혔다.

▲ 판재에 의한 싸이토카인의 발현 변화(Ve: 무처리구, LPS: 염증반응 유발군, Dex: 스테로이드성 항염제처리군, P. densiflora: 소나무처리군, C. obtusa: 편백처리군)(그래프=국립산림과학원)

연구실험에서 LPS 처리로 생쥐의 말초혈액단핵구에서 COX2의 발현이 증가되었으나 소나무 판재 및 편백나무 판재 처치 시 무처치군에 비해 80~90% 수준으로 COX-2 발현이 감소된 것으로 나타났다.

또한 소나무 처리 시 TNF-α발현이 정상군과 유사한 수준으로 감소하였으며 이는 스테로이드성 염증제제인 dexamethasone 처리 시와 유사한 결과로 나타났지만 편백 판재 처치군에서는 TNF-α의 발현감소가 크게 나타나지 않아 효과의 차이를 보였다.

염증유발로 인해 정상군의 약 27배가 증가된 IL-1β의 발현량이 소나무와 편백을 처리하였을 때 효과적으로 감소되었으며, 특히 소나무의 경우 정상군과 유사한 수준으로 IL-1β의 발현량이 감소된 것으로 나타났다.

TNF-α(Tumor Necrosis Factor-alpha), 싸이토카인 인터류킨-1β(IL-1β)와 인터류킨-13(IL-13) 등은 염증반응에 관여하는 대표적인 염증인자다.

국립산림과학원 화학미생물과 이성숙 과장은 “소나무를 내장재로 사용할 경우 알레르기성 염증질환을 완화하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라며, “앞으로 국내 수종에 대한 다양한 효능을 조사해 목재 사용이 인체에 유익한 것을 알리고 이런 효능을 바탕으로 기능성 제품을 개발할 수 있도록 지속적인 연구를 하겠다”고 말했다.

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