[비즈월드] 본 발명은 간기능 개선과 고인슐린혈증, 고혈당증 및 고중성지방혈증을 개선하는 [0001] 효능을 갖는 락토바실러스 커베터스 HY7601과 락토바실러스 플란타룸 KY1032를 유효성분으로 함유하는 제품에 관한 것이다.

상세하게는 비만에 의한 간무게 증가를 감소시키고, 중성지질 및 콜레스테롤이 간에 축적되어 나타나는 지방간 증상을 개선하고, 지방산 합성에 관련된 유전자 FAS, ME, ACC1, 그리고 콜레스테롤 합성과 관련된 유전자 HMGCR, ACAT1, ACAT2의 발현을 감소시키고, 간수치 AST와 ALT를 감소시키며, 혈중 인슐린, 리지스틴, 포도당, C-펩티드 및 중성지방의 수치를 감소시키는 효능이 우수한 락토바실러스 커베터스 HY7601과 락토바실러스 플란타룸 KY1032를 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물, 발효유, 음료, 건강기능식품에 관한 것이다.

한국야쿠르트가 2011년 12월 14일 출원(출원번호 제1020110134689호)하고 2014년 6월 10일 등록(등록번호 제101407980호) 받은 ‘고인슐린혈증, 고혈당증 및 고중성지방혈증을 개선하는 효능을 갖는 락토바실러스 커베터스 에이취와이7601과 락토바실러스 플란타룸 케이와이1032를 유효성분으로 함유하는 제품’ 특허 요약문이다.

국내 프로바이오틱스 시장은 최근 건강에 대한 소비자들의 인식이 크게 증가하면서 덩달아 성장하고 있다.

실제로 한국건강기능식품협회에 따르면 프로바이오틱스 시장 규모는 2017년 4657억원에서 지난해 6444억원으로 38% 이상 늘어났다. 업계에서는 장(腸)내 세균의 기능성에 관한 소비자 관심이 늘어남에 따라 올해도 높은 성장 흐름을 이어갈 것이라 내다봤다.

이런 가운데 잘 개발한 국산 특허 유산균이 기업과 국가 입장에서 효자노릇을 하게 됐다.

한국야쿠르트는 10일 자체 개발한 프로바이오틱스 유산균 원료를 판매한다고 밝혔다.

한국야쿠르트가 국내외 B2B 사업으로 판매하는 균주는 식약처로부터 건강기능식품 개별인정원료로 인증(체지방 감소에 도움줄 수 있음)을 받은 락토바실러스 복합물이다.

해당 복합물은 한국야쿠르트 중앙연구소에서 특허받은 유산균 ‘KY1032’와 ‘HY7601’을 조합해 만들었다고 회사 측은 설명했다.

그 대표적인 특허가 바로 앞서 요약문을 올린 ‘고인슐린혈증, 고혈당증 및 고중성지방혈증을 개선하는 효능을 갖는 락토바실러스 커베터스 에이취와이7601과 락토바실러스 플란타룸 케이와이1032를 유효성분으로 함유하는 제품’이다.

이 특허는 당초 간 건강을 위한 제품 개발에 초점이 맞춰졌다.

해당 특허의 설명을 통해서도 이런 점을 알 수 있다. 한국야쿠르트 연구원들은 해당 발명의 설명에서 간은 인체에서 가장 큰 장기로서 간의 주요 기능은 체외에서 유입되거나 체내에서 생성된 각종 물질들을 가공처리하고 중요한 물질들을 합성 공급하는 것이다라고 처음 설명했다.

또 혈액에는 우리 몸에서 중요한 역할을 하는 여러 가지 단백질들이 있는데 이중 약 90%는 간에서 만들어진다. 이 밖에도 간은 해독작용 그리고 면역 기관의 역할 등을 한다.

우리 몸에 들어온 각종 약물과 해로운 물질은 간에서 해가 적은 물질로 바꾸어 소변 또는 쓸개즙을 통해 배설된다. 특히 간에는 쿠퍼세포라는 면역세포가 있어서 몸 밖에서 들어오는 세균과 독소 또는 이물질을 잡아먹은 뒤 분해시켜 몸 밖으로 배출시킨다. 이렇듯 간은 다양하고 중요한 기능들을 수행하기 때문에 간 기능이 심하게 저하되면 여러 가지 문제가 발생한다.

간질환은 병이 생기는 근본 원인에 따라 바이러스로 인한 간질환, 과음으로 인한 알코올성 간질환, 약물로 인한 독성 간질환, 인체 면역계통의 이상으로 인한 자가면역성 간질환, 간에 지방이 축적되는 지방간 등으로 구분된다.

특히 지방간의 경우 비만인들에게 흔히 동반되는 병변으로서 간 내에 중성지질 및 콜레스테롤이 과량 축적됨으로 인해 간이 커지면서 손상된다. 이러한 간 손상이 만성화되면 그 원인에 상관없이 간 섬유화 또는 간경화, 간암으로 진행된다. 간 섬유화, 간경화, 간암 등은 현재 뚜렷한 치료제 및 치료법이 없는 질환으로 그 사망률 또한 높은 질환이다. 이 때문에 간 손상이 만성화되기 전에 이런 간 손상을 예방 및 치료하는 것이 간 섬유화, 간경화 또는 간암으로의 진행을 억제하는데 매우 중요하다.

간기능의 지표로서 사용되고 있는 AST(Aspartate aminotransferase)나 ALT(Alanine aminotransferase)는 원래 간세포 중에서 아미노산의 대사에 관여하는 효소이다. 이와 같은 본래 간세포 중에 있어야 할 효소가 세포로부터 누출되어 혈중에 계속 많이 존재하는 것은 간의 파괴가 지속되고 있다는 것을 의미한다.

미국당뇨협회(America Diabetes Association)와 세계보건기구(WHO)의 규정에 의하면, 인슐린 비의존형 당뇨병(type 2, Noninsulin dependent diabetes mellitus, 이하 'NIDDM' 이라 함)은 당대사를 조절하는 호르몬인 인슐린 효과의 감소로 인하여 발생되는 고혈당 상태를 말한다. 또 인슐린에 대한 저항성의 증가로 인해 고인 슐린혈증 및 이에 수반되는 대사 장애를 말한다.

당뇨 환자의 80%를 차지하고 있는 NIDDM은 성인형 당뇨병이라고도 하며 40세 이후에 주로 발병되어 진다. 과체중(BMI가 25㎏/㎡이상), 당뇨병가족력, 상습적 육체적 무력증(Habitual physical inactivity), 고혈압(성인 140/90mmHg 이상), 임신성 당뇨병을 앓았거나 체중이 4㎏이 상인 아이를 분만한 사람 등 당뇨병유발 인자를 가지고 있는 사람은 주변 환경여건에 따라 NIDDM의 유발이 높다.

최근 식생활의 서구화로 저지방 식이에서 고지방식이로 전환되어가고, 생활문화 양상의 변화로 인해 고영양 섭취에 비해 줄어드는 운동량으로 인해 비만인구가 점점 증가하고 있다.

비만은 인슐린 요구량을 증가시키며 그 결과 췌장 내 세포의 기능을 점점 떨어뜨려 당뇨병을 유발시킨다. 더욱이 비만으로 인해 커진 지방 세포는 리지스틴(resistin) 호르몬을 과량 분비함으로써 인슐린 저항성을 증가시킨다.

일반 마우스에 리지스틴 호르몬을 투여하면 인슐린 저항성이 증가하고, 반대로 비만 마우스에서 리지스틴 호르몬을 제거하면 인슐린 저항성이 개선되는 것이 실험을 통해 확인됐다.

이렇듯 리지스틴은 비만과 당뇨를 연결해 주는 중요한 요소로 여겨지고 있다. 쌀을 주식으로 하는 한국인의 경우에는 고지방 식이 이외에도 지속적인 고탄수화물 식이에 의한 고인슐린혈증, 고혈당증 및 고중성지방혈증의 위험에 또한 과량 노출되어 있다. 이를 뒷받침하는 연구 결과로서 고과당 식이를 섭취한 래트에서 고인슐린혈증, 고혈당증 및 고중성지방혈증이 유발됨이 이미 밝혀져 있다. 인슐린 전구체가 인슐린으로 성숙되면서 잘려 나오는 C-펩티드의 경우에도 NIDDM을 진단해주는 지표로 사용되고 있고, 고인슐린혈증인 경우에 C-펩티드의 농도도 높다.

이런 NIDDM의 예방 및 치료방법으로는 1)식이조절, 2)운동요법, 3)경구용 혈중 포도당강하제, 4)인슐린 제제가 사용되는데, 그 중 경구용 혈중 포도당강하제의 대표적인 약물로서 술포닐 요소(sulfonylurea)계 약물 및 비구아니드(biguanide)계 약물 등이 사용될 수 있다.

또 메트포민 및 아카르보스 화합물도 최근에 NIDDM 환자를 치료하는데 사용되고 있다. 그러나, 이런 경구용 혈중 포도당 강하제들은 간 독성, 체중 증가, 저혈중 포도당 등의 부작용을 초래해 사용에 제한을 받고 있다. NIDDM의 치료에 실패하면 심혈관 질환으로 인한 사망 및
망막증, 신장병 및 말초 신경병을 비롯한 다른 당뇨성 합병증으로 악화될 수 있다.

한국야쿠르트의 연구원들은 락토바실러스 커베터스(Lactobacillus curvatus) HY7601과 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) KY1032가 비만에 의한 간무게 증가를 감소시키고, 중성지질 및 콜레스테롤이 간에 축적되어 나타나는 지방간 증상을 개선하며, 지방산 합성에 관련된 유전자 FAS, ME, ACC1, 그리고 콜레스테롤 합성과 관련된 유전자 HMGCR, ACAT1, ACAT2의 발현을 감소시키고, 간수치 AST와 ALT를 감소시킴으로써 간기능을 개선시키는 효능이 우수하다는 사실과 혈중 인슐린, 리지스틴, 포도당, C-펩티드 및 중성지방의 수치를 감소시킴으로써 고인슐린혈증, 고혈당증 및 고중성지방혈증을 개선시키는 효능이 우수하다는 사실을 발견해 해당 발명을 완성하게 됐다고 설명했다.

락토바실러스 커베터스(Lactobacillus curvatus) HY7601과 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) KY1032 유산균은 전국에서 수집한 김치류에서 분리한 한국형 유산균이다. 회사는 지난 2002년부터 연구를 시작해 총 연구 기간만 17년에 달한다. 총 개발비는 30억원이 투입됐다고 한다.

한국야쿠르트는 다이어트 보조 식품 회사(헬스밸런스, 휴럼)와 계약을 체결하고 해당 복합물을 공급하기로 했다. 원료 공급뿐만 아니라 자체 신제품 개발에도 나설 계획이다.

한국야쿠르트는 락토바실러스 복합물을 시작으로 신사업인 프로바이오틱스 유산균 판매를 본격적으로 펼쳐나가기로 했다.

현재 회사는 총 6종의 개별인정원료와 24종의 특허받은 유산균을 보유하고 있다. B2B 사업을 통해 외국산 유산균 원료 수입 대체와 회사가 보유하고 있는 유산균 원료 공급으로 국내 건강기능식품 시장 활성화에 나선다는 방침이다.

이를 위해 회사는 연구개발 매진과 함께 약 1000억원 이상의 설비 투자를 단행했다. 2014년 평택공장 부지에 국내 최초 다목적 프로바이오틱스 플랜트를 준공하고 유산균 대량 배양 체제를 구축했다. 2019년에는 최신 생산시설의 평택 신공장을 완공하면서 프로바이오틱스 유산균 배양에서부터 생산에 이르는 통합 공정체제를 마련했다.

심재헌 한국야쿠르트 연구소장은 “한국야쿠르트 연구진은 다양한 경로를 통해 수집한 4500여개 균주 라이브러리를 바탕으로 프로바이오틱스 기능성 발굴에 힘써왔다”며 “국내를 넘어 해외시장으로 B2B사업을 확장하며 새로운 성장 동력으로 키워나갈 계획이다”라고 말했다.