특허받은 ‘김치 프로바이오틱스’ 비타민B2 생성 능력 탁월

식물성 균주 HY7715 동물 실험 확인
대조군 보다 장세포 부착력 4배 높아
리보플래빈 수송체 결핍증 치료 희망

hy가 자사의 특허균주 ‘락토바실러스 플란타럼 HY7715(이하 HY7715)’에 대한 연구결과를 SCIE급 국제 학술지 ‘Applied Sciences’에 게재했다.

HY7715는 식물성 프로바이오틱스다. 전국 26개 전통시장에서 수집한 50개 발효 김치에서 분리했다. 자체 스크리닝을 통해 다른 균주 대비 비타민B2(리보플래빈)를 많이 생성하는 균주임을 확인했다. 배양액 1L당 34.5mg의 비타민B2를 만들어 낸다. 해당 영양소의 식품의약품안전처 1일 권장섭취량은 1.4mg이다.

비타민B2는 결핍될 경우 구순염, 피부염, 빈혈, 안구건조증 등을 유발한다. 수용성으로 소변을 통해 빠르게 배설돼 규칙적인 보충이 필요하다. 체내 합성이 되지 않아 다양한 영양 공급원을 통해 섭취해야 한다. 콩류, 유제품, 시금치, 버섯 등에 많이 함유돼 있다.

이번 연구는 해당 균주의 비타민B2 체내 생성 능력 검증에 중점을 뒀다.

먼저 체내 생성 능력 확인을 위한 동물 실험을 진행했다. 두 그룹으로 나눈 실험용 마우스에 HY7715 혼합 사료와 일반 사료를 각각 일주일 동안 먹였다. 이후 3일간은 두 그룹 모두에게 비타민B2 결핍 사료를 줬다.

그 결과 HY7715를 사료와 함께 먹은 쥐의 혈장과 소변에서 비타민B2 성분이 다량 검출됐다. 그와 반대로 대조군에서는 비타민B2 수치가 급격히 줄었다. HY7715가 아닌 일반 락토바실러스 플란타럼 균주를 섞은 사료를 먹이니 비타민B2는 감소했다.

연구진은 HY7715의 장세포 부착력에 대한 추가 연구를 진행했다. 해당 영양소가 결핍된 사료를 3일간 먹고도 소변으로 다량 검출됐다는 것은 자체 생성 기전이 존재한다는 것을 의미한다고 연구진은 전했다. 또 HY7715가 사멸하지 않고 장 점막에 잘 부착되어 지속적으로 비타민B2를 만들어 냈음을 추측할 수 있다. 실제 체내 소화 환경과 유사한 모사 소화관 실험에서 HY7715는 높은 장세포 부착력을 보였다. 대조균주와 비교해 4배가량 높은 지표를 나타냈다.

안전성도 평가했다. 프로바이오틱스 기본적으로 독소를 지니지 않아야 한다. 연구진은 전장 유전체 분석을 통해 해당 균주가 독성 유전자를 보유하지 않았다는 것을 확인했다. 항생제 내성 평가에서도 유럽식품안전청(EFSA) 권고치 이하를 기록했다.

활용도는 더욱 높아질 것으로 전망된다. 미국 텍사스에 위치한 비영리 재단 ‘Cure RTD 재단’은 리보플래빈 수송체 결핍증(RTD) 치료법 연구와 질환자 지원을 목적으로 설립됐다. 재단 과학이사로 재직 중인 키스 매시는 연구 결과를 접하고 메일을 통해 기대감을 내비쳤다. HY7715에 대한 추가 정보를 요청한 것. RTD 환자는 하루 3, 4회 고용량 리보플래빈을 경구 투여 받는데 투여 간격 사이 수치가 떨어지는 경우가 생겨 안정적이지 못하다. 이 때문에 리보플래빈 생성 능력이 뛰어난 HY7715가 보조적 치료 방법으로 매력적이라 평가했다. 자체 추가 연구에 대한 가능성도 언급했다.

이정열 hy중앙연구소장은 “이번 연구는 자사 특허 균주 HY7715가 체내 리보플래빈 결핍 증상에 관한 새로운 대안이 될 수 있다는 것을 시사한다”며 “후속 연구를 통해 해당 균주의 추가적 기능성을 밝힐 계획”이라고 말했다.

hy는 균주 B2B 사업을 미래 성장동력으로 삼고 소재 경쟁력 강화에 힘쓰고 있다. 이를 통해 해외 수입 균주가 90% 이상 차지한 국내 프로바이오틱스 시장을 공략한다는 계획이다. hy는 국내 식품업계 중 유일하게 균주 직접 분리 및 대량 배양, 판매까지 가능하다.

균주 개발은 전문 연구 인력이 없으면 시도조차 어려운 영역이다. 오랜 시간과 비용도 부담되고 균주 분리부터 상용화까지 최소 3∼4년이 소요된다. 특히 기능성을 인정받는 개별인정형 소재로 등록하기 위해서는 2배에 해당하는 시간이 필요하다.

실험에 사용한 HY7715는 상온 유통 소재다. 제품화할 경우 진열 및 택배 거래가 가능한 것도 장점이다. 냉장 유통 프로바이오틱스 대비 물류 부담이 작기 때문이다.

hy는 천연물 소재 확보에도 잰걸음을 이어가고 있다. 향후 홍삼, 녹용 등을 프로바이오틱스로 발효해 흡수 유지성과 경제성을 높인다는 계획이다.