전통발효식품 김치, 독감 예방 과학적 입증

한식연·대상 등 연구팀, 김치로 인플루엔자 바이러스 억제 효과 규명
한국인 체질 최적화 균주 및 발효식품 개발 초석 마련
종가집 통해 신제품 개발 출시 예정

국내 한 연구진이 전통발효식품 김치로 인플루엔자 억제 효과를 과학적으로 입증해 비상한 관심을 모으고 있다.

인플루엔자 바이러스는 겨울철 급성호흡기 질환을 유발하는 바이러스다. 신종플루 형태 감기증상 중 가장 극심한 전신성 질환이며, 특히 조류 인플루엔자(AI)는 인수공통 전염성 독감으로매년 발병이 증가하고 있다. 무엇보다 이들 인플루엔자는 항체가 개발되더라도 지속적인 변이 과정을 거쳐 절대적으로 대응하기는 어려운 실정이다.

한국식품연구원(원장대행 박동준), 고려대학교(총장 염재호), 세계김치연구소(원장 하재호), 대상주식회사(대표 임정배) 공동 연구팀은 김치유산균 및 전통발효식품 김치의 인플루엔자바이러스 억제효과를 최초로 입증했다고 밝혔다.

△김치추출물의 in vitro 인플루엔자 억제효과

식품연구원 김인호 박사, 세계김치연구소 최학종 박사, 대상 류병희 박사 연구팀은 전통발효식품 김치 및 김치유산균을 고려대학교 이일섭 교수 연구팀의 BSL(Biosafety Level) 시설을 갖춘 첨단 바이러스 실험실에 제공해 김치 및 유산균의 항바이러스 효능과 작용기전을 선도적으로 규명했다.

연구팀은 김치를 발효과정에 따라 ‘담금 직후’ ‘초숙기’ ‘적숙기’ ‘과숙기’로 나눠 제조하고 각각의 시료를 바이러스 감염세포 및 동물에 투여해 인플루엔자 바이러스의 억제효과를 확인했다.

그 결과 인플루엔자바이러스 감염세포와 비교해 적숙기 김치추출물 투여군에서 H1N1아형 플루바이러스 및 H7N9형 조류독감(AI) 바이러스에 의한 세포의 플라그 형성을 현저히 억제했다.

△바이러스감염 생쥐에서 김치추출물 투여 시 체중 및 생존율 변화

생쥐에 인플루엔자바이러스를 투여한 후 김치추출물을 하루 50mg/kg 농도로 경구투여했을 때 체중감소를 억제했고, 바이러스 감염군대비 30% 이상 생존율을 보였다.

김치 부재료 중에선 파, 생강의 플루바이러스 및 조류독감 바이러스 억제효과가 높았으며, 특히 파 추출물에서 최고의 항바이러스 활성을 보였다.

또한 김치에서 분리한 Lactobacillus plantarum M2 균주는 플루바이러스 및 조류독감 바이러스의 플라그 형성을 억제했으며 유산균을 경구투여한 결과 감염군대비 높은 생존율을 나타냈다. 선발 유산균 M2를 이용해 제조한 김치추출물은 일반김치 대비 항바이러스 효능을 향상시켰다.

△항바이러스 유산균 M2로 발효한 김치의 항바이러스 향상 효과

아울러 연구팀은 김치발효에 의한 미생물 유전체 및 발효과정에 의한 대사물질을 구명해 우점균의 이용, 유용 대사물질 분석 및 작용기전 등을 해석했는데, 김치 발효과정 중 유전체를 분석한 결과 적숙기에서 Leuconostoc, Lactobacillus, Weissella 균주 등이 우점균인 것으로 나타났다.

김치발효 시 적숙기에 나타나는 대사체는 Eslicarbazepine, Talampanel, Hexestrol 등으로 분석했으며 항바이러스 활성 대사체는 의약소재로서 개발 가능성을 고려했다.

김치발효 중 적숙기 균주에 의한 생물전환 유용물질은 바이러스 막표면에 영향을 미치거나 면역세포 동원능력을 신속히 작동해 항바이러스 효능을 나타내는 것으로 작용기전을 해석했다.

△항인프루엔자 김치 유전체 및 대사체

이번 연구성과는 특허출원 3건, 논문 투고 3건을 완료했고, 향후 항바이러스 건강기능식품 및 전통발효식품 개발의 기초로 활용할 계획이다.

김인호 한식연 박사는 “이번 연구는 우리 발효식품 김치의 신종플루, 조류독감 등 인플루엔자 바이러스 억제효과를 과학적으로 검증해 산업적 활용 가능성을 높인 것으로, 김치뿐 아니라 기타 장류, 주류 등 발효식품과 향장, 동물사료, 식의약 소재로의 응용범위 확대에 기여할 수 있으며 전통식품 발효 중 유전체, 대사물질, 기전해석 등 한국인 체질에 최적화된 균주 및 발효식품 개발 초석이 될 수 있다”고 말했다.

이번 연구성과는 향후 대상주식회사(종가집)를 통해 신제품 개발이 추진될 예정이다.