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알레르기·아토피 잡는 비피더스균으로 국민건강 기여■ 연구실 노크 - 특허를 말하다- ⑨ 축산과학원 축산생명환경부 축산물이용과 함준상 연구관
기형서 기자  |  0103653@naver.com
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승인 2019.01.28  09:12:27
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▲ 함준상 연구관은 수입 위주의 국내 프로바이오틱스 시장에 신토불이 유산균을 개발해 국민건강에 기여한다는 자부심이 크다.

항산화 단백질 분해물로 아토피·알레르기 저감
프로바이오틱스 시장에 신토불이균으로 도전장

“우유는 단백질, 지방, 탄수화물, 비타민, 광물질이 고루 함유돼 완전식품이라 불리지만, 우유 단백질이 사람에게 이로움을 안기기까지는 결코 쉽지 않은 음식이기도 합니다.”
함준상 연구관(52·국립축산과학원 축산물이용과)은 항산화 펩타이드(단백질 분해물)를 포함하는 조성물만 3건의 특허등록을 하는 등 장 건강에 좋은 비피더스균 박사다.
“우유는 건강에 좋지만, 잘 먹어야 되는 음식이기도 하죠. 우유는 알레르기를 일으키기 쉬운 물질로 분류돼 있습니다. 아이들에게는 알레르기 반응이 자주 나타나고, 어른들의 경우는 설사 등을 수반하는 경우가 많습니다.”

   
▲ 항산화 펩타이드 단백질 조성물인 비피더스균의 기술이전으로 장 건강 제품이 본격 생산되고 있다.

함 연구관은 현재 우유 단백질 분해에 효과가 있는 비피더스균(KACC 91563)을 우유에 첨가해 제조한 치즈가 아토피를 줄일 수 있는지 연구를 진행 중이다. 우유에는 비피더스균 성장인자가 풍부해 적은 수의 비피더스균이라도 장에서 증식을 도와 아토피에도 좋은 효과가 기대된다는 확신이 있기 때문이다.
“비피더스균 등 항산화 펩타이드 조성물이 중요한 것은 건강기능식품에 대한 사람들의 관심이 갈수록 높아지는데 있어요. 특히 프로바이오틱스(장에 좋은 효과를 주는 살아있는 균)에 대한 관심이 높아지면서 국내 프로바이오틱스 시장규모는 2011년 405억 원에서 현재는 2천억 원대를 넘는 것으로 추정됩니다.”

함 연구관은 비피더스균 등은 건강한 유아의 장내에서 가장 풍부한 균종인데, 성년기 동안 많이 감소된 후 안정적으로 유지되다가 노년기에 다시 감소해 5% 미만으로 줄어들므로 적극적인 관심이 필요하다고 강조한다. 그렇기 때문에 대부분의 상업용 발효유 제조에는 비피더스균을 첨가하고 있다는 것이다. 문제는 대부분 비피더스 균 첨가에 수입된 균을 사용하고 있다는 사실이다.
“장수하는 사람들의 장 내에는 ‘비피도박테리움 롱검’이 풍부하고 알레르기 질환자는 비피도박테리움 아돌레센티스가 많다는 보고가 있는데, 이는 비피더스균의 종류에 더 많은 연구가 필요함을 보여주는 것입니다.”

함 연구관은 항산화 펩타이드 조성물도 결국은 신토불이라고 강조한다. 다양한 연구가 진행되고 있지만, 한국 사람의 체질에는 한국 사람에서 유래한 유산균이 효과가 좋을 것이라는 설명이다.
“비피더스균은 다른 유산균과 달리 절대 혐기성으로 배양이 까다로워 산업적으로 이용이 어려운 단점이 있는데, 이를 극복하기 위해 산화 스트레스에 저항성이 높은 균주를 선발했습니다. 그리고 우유에 이 균주를 배양시 우유 단백질을 분해해 항산화 펩타이드가 생산되는 것을 확인했죠.(미국 낙농학회지 Journal of Dairy Science 게재) 또한 이 균주의 알레르기 저감 기작을 구명해 세계적으로 권위 있는 과학저널에도 게재해 BRIC(생물학연구정보센터)의 ‘한국을 빛내는 사람들’에 소개되기도 했습니다.”

쉽게 말해 이 균주가 생산하는 소포체내 단백질이 활성화된 면역세포를 사멸시켜 식품알레르기를 저감한다는 것이다. 이는 기존의 연구에서 한걸음 진전된 것이다. 기존의 연구는 비만이나 임신 중 체중이 증가한 여성이 정상아나 건강한 임산부보다 비피더스균 수가 낮다는 결과나 천식 환자에서 비피더스균 수가 낮다는 연구 결과 등이 있을 뿐이다.
또 다른 연구에서는 알레르기 질병이 있는 어린이와 비교해 건강한 어린이에서 통계적으로 유의하게 ‘비피더스 롱검’ 균수의 증가를 보였으며, 이 균이 알레르기 예방을 위한 프로바이오틱스로 사용될 수 있다고 주장하는 정도라는 것이다.

“아토피 피부염도 활성화된 면역세포가 히스타민을 방출하고, 히스타민이 피부에 있는 수용체와 결합하면서 발생하는 것으로도 알려지고 있습니다. 비피더스 롱검(KACC 91563)이 아토피 완화 효과가 있는지 확인하기 위해 실험동물에 알러지성 접촉성 피부염을 유발해 귀를 긁는 횟수와 귀 표피두께, 면역세포 수를 측정한 결과, 모두 절반 정도로 감소하는 효과를 나타냈어요. 현재 특허를 출원 중에 있습니다.”
또한 프로바이오틱스 섭취에 의해 장내 세균과 면역반응의 균형을 찾아 아토피를 예방 또는 치료할 수 있을 것이란 기대가 모아지는 것과 관련해, 비피더스 롱검(KACC 91563)은 소포체 유래 단백질의 작용이므로 이 균의 분해물도 아토피 효과를 기대할 수 있다는 것이 함 연구관의 설명이다.

“비피더스 롱검으로 실제 화장품을 제조해 인체에 적용 시 피부의 붉은 색이 사용 전에 비해 7.8% 감소하는 효과를 나타냈습니다. 이 화장품은 중국 수출을 위한 상표등록과 위생검사 등 준비가 진행되고 있기도 합니다.”
“알레르기나 아토피는 삶의 질을 낮추는 현대인의 대표적인 질환입니다. 식품알레르기는 13명 중 1명(약 8%), 아토피는 약 20% 정도로 알려지고 있고, 또한 반려동물 천만시대라고 하는데 반려견의 10%는 역시 아토피로 집계되고 있어요. 부신피질 호르몬제나 항히스타민제 등과 같은 약제를 통해 증상을 가라앉힐 수 있으나 장기간 복용 시 부작용이 생기기 때문에 결국은 천연 유산균 등의 대체 식품의 기대가 그만큼 클 수밖에 없다고 생각합니다.”

프로바이오틱스는 오랜 기간 인류와 함께하며 건강을 지켜온 유산균으로 부작용이 없다는 설명이다. 따라서 한국인의 신생아에서 분리한 균주인 비피더스 롱검(KACC 91563)은 한국인의 장 건강과 피부건강 증진에 기여할 것이라는 게 함 연구관의 확신이다.

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