Effects of cryogenic grinding on physicochemical properties and immunomodulatory activities of chaga mushroom (Inonotus obliquus)

차가버섯(Inonotus obliquus)은 베타글루칸, 폴리페놀, 트리테르페노이드 등 다양한 생리활성 물질을 함유하고 있어 기능성 식품 소재로 주목받고 있으나, 이러한 열 민감성 성분들은 기존 분쇄 과정에서 손실될 우려가 있다. 본 연구는 차가버섯의 분쇄방식이 이화학적 특성과 면역 활성에 미치는 영향을 비교하여, 기능성 성분 보존에 효과적인 가공 기술을 제시하고자 하였다. 차가버섯을 일반 분쇄(pin mill, GG)와 동결 분쇄(cryogenic grinding, FG) 방식으로 각각 분말화한 후, 입도, 영양성분, 베타글루칸 함량을 분석하였다. 또한 LP-BM5 바이러스로 면역 저하를 유도한 C57BL/6N 마우스 모델을 통해 T세포, B세포 증식능 및 사이토카인, 면역글로불린 수치를 측정하여 면역 활성을 평가하였다. 입도 분석 결과, 동결 분쇄군(FG, 6.29 μm)이 일반 분쇄군(GG, 112.8μm)보다 94.4% 작은 입자 크기를 나타냈으며, 이는 극저온 조건에서의 세포벽 파쇄 효율성 증대와 균일한 입자 분포 형성에 기인한 것으로 판단된다. 베타글루칸 함량 분석에서는 동결 분쇄분말(292.28 mg/g)이 일반 분쇄 분말(203.09 mg/g)보다 43.92% 유의하게 높은 함량을 보였다(p<0.05). 이는 액체질소에 의한 극저온 조건이 마찰열 발생을 억제하여 열 민감성 베타글루칸의 구조적 안정성을 보존한 결과로 해석된다. 면역 활성 평가에서 동결 분쇄 차가버섯 투여군(FG)은 LP-BM5 감염에 의해 증가한 Th2형 사이토카인인 IL-4, IL-6, IL-10을 유의하게 감소시켜 과잉면역반응을 완화하는 효과를 나타냈다. 또한 IL-15 분비를 유의하게 증가시키고 IFN-γ 회복 경향을 보여 Th1/Th2 면역 균형 회복에 기여함을 확인하였다. 면역글로불린 분석에서는 FG군에서 감염으로 증가한 IgE 수치가 정상 수준으로 유의하게 회복되었으나, 일반 분쇄군(GG)에서는 이러한 효과가 제한적이었다. 본 연구 결과는 동결 분쇄 기술이 차가버섯의 열 민감성 기능성 성분 보존과 면역 조절 효과 유지에 효과적인 가공 방법임을 과학적으로 입증하였다. 특히 베타글루칸 함량의 현저한 증가와 이에 따른 면역활성 개선 효과는 동결 분쇄가 차가버섯 기반 기능성 식품 개발에 유용한 전략적 공정으로 활용될 수 있음을 시사한다. 향후 투여 용량 증대, 급여 기간 연장, 추가 면역 관련 성분의 체계적 분석 등을 통한 후속 연구를 통해 동결 분쇄 차가버섯 분말의 기능성 식품 소재로서의 산업적 활용 가능성을 더욱 명확히 할 수 있을 것으로 기대된다.