[김영진박사] 치과 천연물 (45)

‘라타니아(일명 Rhatany)’는 외떡잎에 붉은 꽃이 피는 ‘고산식물’인데 마치 ‘에델바이스’와 같이 부드러운 털로 감싸져 있는 관목이다. ‘라타니아’란 남아메리카의 원주민 언어로 ‘땅에 기어 다니는 식물’이라는 뜻이다.

라타니아는 고도 600미터에서 3,600미터 사이의 불모지역에 가까운 척박한 토양과 건조한 기후에서 최대 1미터 길이로 자라면서 영양분과 수분을 흡수하기 위해 광범위한 뿌리시스템을 갖추고 있다.

일종의 관목상록수로서 직사각형 모양의 잎을 지니고 붉거나 자주색을 띠는 꽤 큰 꽃과 함께 가시모양의 열매를 맺으며 안데스 산맥지역 뿐만 아니라 멕시코나 캘리포니아를 비롯한 미국의 남서부 지역에서도 자생한다.

덤불을 이루는 관목가지는 어린 것일수록 짙은 녹색을 띠며 오래된 가지는 검은 색으로 변한다. 약용으로 쓰는 뿌리는 두꺼운 적갈색의 껍질로 둘러싸여 있는데 척박한 환경 탓에 군데군데 벗겨져 있다. 라타니아는 높은 산자락에 작은 군락을 이루며 무작위로 흩어져 있어 사람의 눈에 잘 띄지 않는 희귀식물중의 하나이다.

예로부터 페루와 에콰도르, 볼리비아를 비롯한 안데스산맥 지역의 원주민들은 라타니아를 약용식물로 귀중히 여겼으나 이 식물이 처음 스페인을 통해 들어오고 다시 나중에 독일로 들어온 18세기가 시작될 무렵까지 유럽에서는 그 효능이 잘 알려지지 않았었다. 그러다가 1784년에 한 스페인의 식물학자가 안데스산맥 일대에서 이 식물의 뿌리를 ‘수렴성 치약’으로 사용하는 것을 알아냈다.

이처럼 원래 라타니아 뿌리는 남미지역 인디오들의 전통적인 민간요법 약초로서 치아 및 잇몸보호 목적으로 쓰였는데 실제로 구강 내 세균에 대한 우수한 항균효과와 함께 치주조직이나 인두점막의 국소염증을 완화시키는 효능이 있는 것으로 확인되었다.

그 이후로 라타니아는 항균작용과 함께 염증을 해소해주는 가치 있는 식물로 점점 인기를 얻었는데 근래에는 그 존재가 위협받을 정도까지 사용량이 꾸준히 증가해 오고 있다. 야생에서 채집된 뿌리는 탄닌 함량이 매우 높고 기타 수렴작용과 활력을 주는 성분도 풍부하므로 세척 후 그늘에서 건조시킨 다음 분쇄해서 분말형태로 주로 사용되지만 알코올용액으로 추출한 엑기스로도 활용된다.

라타니아의 약리적 활성은 수렴성 ‘라타닌-타닌산’에 의해서 나타나므로 국소성 지혈제나 설사약으로도 사용된다.
라타니아의 항균력을 확인하기 위한 실험균주의 형태변화에 따른 일련의 실험결과,
라타니아에 의한 P. gingivalis 2561의 형태변화를 투과전자현미경으로 관찰하였는데 라타니아를 첨가하지 않고 배양한 P. gingivalis는 뚜렷하게 내막과 외막이 관찰되었고 균세포 내 리보솜 분포 및 세포질 전자밀도 균일화 정도에서 리보솜이 세포막 쪽으로 편중된 상태로 균일한 세포질 전자밀도를 갖는 정상적인 형태를 보였다.

핵(nucleoid)도 균 전체에 균등하게 분포하였다. 일부 균에서 전자밀도가 매우 높은 고밀도과립(electron-dense granule)이 작은 크기로 세포질 내에 소수 관찰되었다.
반면 라타니아를 첨가하고 배양한 실험군의 P. gingivalis는 많은 수에서 비정상적인 형태를 보였다.

정상적인 coccobacillus의 형태를 갖는 균보다는 대조군보다 크거나 작아 나타나는 세포 크기가 다양했고 세균에서 흔히 볼 수없는 사각형, comma 형태 등 다양하고 비정형적인 형태의 균이 대부분이었다. 이런 비정형적 형태의 균에서는 내막, 외막의 일부가 분해되는 것으로 나타났다. 특징적으로 대부분의 균에서 리보솜이 세포막에 더 편향되게 나타남으로써 세포막 바로 내측에 전자밀도가 편중되었고 이 전자밀도는 대조군보다 높게 나타났다.

또한 많은 균들에서 세포 내에 공포같은 빈 공간이 나타나는 현상이 관찰되었다. 소포질 내 고밀도과립이 대조군보다는 더 많은 균에서, 그리고 보다 뚜렷하게 관찰되었다. 한편 라타니아 추출물로 처리한 P. gingivalis 바깥 주변에는 외막에서 떨어져 나온 소포(vesicle)와는 다른 형태의 과립물질이 분포되어 있었다.

즉 라타니아를 첨가하지 않고 배양한 대조군 S.mutans GS5는 균이 서로 연결된 연쇄상 형태를 보이면서 동시에 분열이 시작되고 있음을 시사하는 division septum의 균세포 내 함입 현상이 관찰됐고, 리보솜 때문에 나타나는 세포질 전자밀도도 전반적으로 균일하게 나타나는 반면 라타니아와 함께 배양한 실험군 S. mutans GS5는 균모양이 대조군보다는 구형에 가깝고, 균의 크기가 일정하지 않았으며 세포질의 전자밀도도 다양하게 나타났다.

그러나 세포질 전자밀도는 전체적으로 대조군보다 낮았고, 개개균을 관찰했을 때 세포질의 전자밀도도 균등하지 않은 것으로 관찰되었다.
라타니아 추출물로 처리한 P. gingivalis에서와 같이 S. mutans도균 외부에 과립형태의 물질이 다량 관찰되었다.
라타니아를 첨가하지 않고 배양한 C. albicans는 전반적으로 정상적인 원형의 세포형태를 보였다. 온전한 외형과 함께 세포 외부에 염색되지 않은 두터운 세포벽 공간이 나타났고, 세포 내부는 정상적인 핵과 핵막이 존재하였으며 모든 세포가 세포질 내 리보솜이 비교적 균등하게 분포하여 균일한 전자밀도를 보였다.

이에 반해 라타니아를 첨가하고 배양한 실험군 C. albicans는 라타니아를 첨가하지 않고 배양한 대조군 세포에 비해 큰 세포는 거의 관찰되지 않았으며 다양한 크기의 전반적으로 작은 크기의 세포를 관찰할 수 있었다. 대부분 세포에서 세포벽의 형태는 대조군과 비슷한 반면 세포질 전자밀도는 세포 간 매우 큰 차이를 보였다.

세포질의 전자밀도가 상대적으로 낮은 세포 대부분에서 리보솜이 균등하게 분포하지 않고 부분적으로 쏠리는(eccentric) 현상이 두드려져 세포의 일부에는 전자밀도가 관찰되지 않는 비 염색 부위도 나타났다. 한편, P. gingivalis에서 관찰되는 고밀도 과립보다 훨씬 크고 뚜렷한 구형의 과립이 대조군보다 많은 세포에서 관찰되었다.

Ratanhia 추출물을 첨가한 경우에는S. sobrinus 6715와 S. mutans GS5, Candidaalbicans ATCC 18804, E. feacalis ATCC4083, P. gingivalis 2561, P. intermedia ATCC 25611 균의 세균억제 및 사멸효과는 모두 3.1mg/ml 이하로 Myrrh tincture, Chamomile tincture를 첨가한 경우에 비해 보다 높게 관찰되었다. 또한 전자현미경 사진에서는 라타니아를 첨가하고 배양한 실험군 P. gingivalis는 많은 균이 비정상적인 형태를 보였다.

라타니아를 첨가하고 배양한 실험군 S. mutans GS5의 경우는 균 모양이 대조군보다는 구형에 가깝고, 균의 크기가 일정하지 않았으며 세포질의 전자밀도도 다양하게 나타났다. 이는 라타니아 추출물과 같은 천연성분이 미생물의 세포막을 손상시키고 이에 따른 투과성을 증가시켜 세포질 유리를 유발하기 때문에 나타나는 항균효과라고 생각할 수 있다. 즉 세균의 세포벽을 약화시킴으로써 세포막삼투압에 변화를 유도하여 세포벽을 파괴하고, 동시에 자가분해효소를 활성화시켜 결과적으로 세균의 자가분해(autolysis)를 야기한다고 추측할 수 있다.

따라서 라타니아는 실험결과에서 나타난 것과 같은 기전으로 치주질환의 원인균을 비롯한 다양한 세균에 대해 상당한 항균효과를 발현한다고 보여 진다. 이와 같이 라타니아는 뮤탄스, 진지발리스, 칸디다균 등 구강 내 병원성 세균에 대한 항균효과와 함께 항염증 효과를 보유하여 치주질환이나 구강점막질환, 인후통 등 염증성 병소에 대한 치료 및 개선 효과가 상당한 것으로 밝혀졌다.

‘파로돈탁스’나 ‘잇치’액을 비롯한 ‘잇몸 페이스트’ 등은 일반의약품으로 분류되어 약국에서 치과의사의 처방 없이 구입할 수 있는데 이들은 공통적으로 항염증작용을 하는 ‘라타니아틴크(Rhatany tincture)’나 ‘카모밀레틴크(Chamomile tincture)’등 생약성분을 포함하고 있다.

김영진 박사
식품의약품안전처 중앙약사심의위원회위원
치의학박사