느타리 버섯이 선충을 잡아먹는다?

(P. ostreatus mushroom. Credit: Sheng-Chian Juan)

(Scanning electron microscopy (SEM) image of toxocysts on P. ostreatus hyphae. Credit: Yi-Yun Lee)

(Fluorescence imaging of mitochondria in C. elegans hypodermis tissue with mitochondrial GCaMP5 before and after exposing nematodes to P. ostreatus. Credit: Ching-Han Lee)

느타리 버섯은 우리 나라 뿐 아니라 여러 나라에서 선호하는 식용 버섯으로 널리 재배되고 있습니다. 그 자체로 반찬이 되기도 하고 국이나 잡채, 불고기 등 여러 요리와도 잘 어울리는 식재료로 맛과 식감이 좋은 것은 물론 식이섬유와 영양소가 풍부한 좋은 식품입니다.

하지만 잘 알려지지 않은 사실 중 하나는 느타리 버섯이 선충을 잡아먹는 포식성 버섯이라는 것입니다. 일반적인 버섯은 식물이나 동물의 사체에서 잘 자라고 느타리 버섯 같은 경우는 죽은 나무에서 흔히 볼 수 있지만, 직접 다른 동물을 죽이는 버섯들도 적지 않습니다.

대만 중앙연구원 (Academia Sinica in Taiwan)과 교토 대학, 타이페이 의과대학의 연구팀은 느타리 버섯이 선충을 마비시키고 죽이는 기전을 연구했습니다. 느타리 버섯은 작은 독주머니인 독낭종 (toxocyst)를 이용해 불운하게 버섯 주변을 기어가는 선충에 독을 주입합니다. 연구팀은 여기 들어 있는 여러 화학 물질 중에 직접적으로 선충을 마비시키고 죽게 만드는 물질이 휘발성 유기 화합물 중 하나인 3-옥탄온 (3-octanone)이라는 사실을 확인했습니다.

(C. elegans paralyzed by contacting a toxocyst on P. ostreatus hyphae. Credit: Ching-Han Lee)

(A mitochondrial calcium wave propagating throughout the hypodermis tissue after contacting P. ostreatus. Credit: Ching-Han Lee)

연구팀은 실제로 이 물질이 든 독낭종에 선충이 마비되는 과정을 확인하고 세포 수준에서 어떻게 파괴시키는지도 추가로 검증했습니다. 3-옥탄온은 세포의 칼슘 채널을 열어 칼슘 웨이브를 만들고 미토콘드리아를 파괴시켜 세포의 죽음을 유발합니다. 이렇게 희생된 선충은 버섯의 새로운 영양분이 되는 것입니다.

사실 우리가 느끼는 식용 버섯의 독특한 향과 맛은 이런 세포독에서 유래한 것들이 많습니다. 매운 맛을 내는 고추나 향신료도 사실은 다른 동물을 쫓아내기 위한 독입니다. 하지만 이 독 덕분에 독에 대한 내성을 지닌 인간에게 재배되어 크게 번성하고 있으니 다른 의미로 성공한 진화의 산물이라고 할 수 있습니다.

참고

https://phys.org/news/2023-01-octanone-toxic-agent-oyster-mushrooms.html

Ching-Han Lee et al, A carnivorous mushroom paralyzes and kills nematodes via a volatile ketone, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.ade4809

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