[비즈월드] 모든 연구개발(R&D)과 관련된 개인이나 기업, 단체 등이 희망하는 저비용으로 고부가가치의 결과물을 얻어내는 것이다.

R&D 결과물의 승패를 판가름하는 척도가 되는 것이 바로 특허를 취득했느냐 못했냐는 것이다. 물론 신기술 등이 특허 등록받았다고 해서 바로 시장에서 그 값어치를 인정받는 것은 아니다. 몇 달이나 수십 년 동안 빛을 보지 못하고 서랍 속에만 있다가 뒤늦게 주목을 받는 경우도 많다.

그래도 적은 투자로 최대의 결과물을 얻어낸다는 것은 경제 논리의 기본이기 때문에 어느 예산집행 관련자나 연구자 모두 꿈꾸고 있는 사항이기도 하다.

최근 가장 효율적인 연구의 모범이 되는 사례가 등장했다.

바로 KT&G와 종근당바이오가 협업을 통해 등록을 받아낸 특허 3종이 그것이다.

양사는 지난 2020년 8월 31일 총 3건의 특허를 공동 출원했다. 출원번호 순으로 제1020200110263호부터 제1020200110265호까지의 신기술로 2021년 6월 8일 각각 등록(등록번호 제102264825호, 제102264824호, 제102264827호)됐다.

모두 국내 최초로 선보인 기술(신규)인 해당 특허는 락토바실러스 플란타룸룸(Lactobacillus plantarum) KC3 신규 유산균(‘CKDB-KC3’)을 유효성분으로 함유하는 면역장애 개선 및 호흡기 질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. 

여기서 락토바실러스 플란타룸룸 CKDB-KC3는 국산 김치에서 분리해낸 유산균 균주이다.

먼저 양사 연구진은 이 균주를 얻기 위해 김치부터 담궜다. 

전라북도 지역에서 생산된 배추를 구입, 세척 후 5~6시간 소금에 절이고 채 썰은 무와 마늘, 생강, 새우젓, 멸치액젓 등을 고춧가루와 함께 식히 찹쌀죽, 채 썬 무, 대파, 쪽파, 갓 등 버무린 후 소금과 설탕으로 간을 맞추고 배추잎 사이에 고르게 펴 바른 김치를 준비했다. 이상은 지역마다 조금의 차이는 있겠지만 일반적인 배추김치를 담구는 것과 다른지 않다. 

이렇게 담근 배추김치는 가로로 자른 뒤 단면이 위로 가도록 차곡 차곡 담아 0~-2℃의 저온창고에서 6개월에서 2년 동안 숙성시켰다.

양사 연구진은 이런 과정을 거쳐 숙성된 배추김치에서 유산균을 채취해 실험실에서 배양하는 총 6단계를 거쳐  락토바실러스 플란타룸 KC3 신규 균주를 순수분리하는데 성공했다.

연구진은 미생물 동정 결과 및 균의 특성을 토대로 김치에서 분리한 신규한 균주를 락토바실러스 플란타룸 KC3(CKDB-KC3)로 새롭게 명명하고, 기존 종근당바이오와 한국식품연구원, 한동대 산학협력단이 공동으로 2017년 12월 26일 출원(출원번호 제1020170179137호)해 2019년 8월 12일 등록(등록 제102011883호)받은 ‘항비만 효과를 갖는 락토바실러스 플란타룸 KC3 균주 및 이의 용도’라는 명칭의 특허에 기재된 것과 같이 2017년 10월 20일 자로 한국생명공학연구원 (기탁번호: KCTC13375BP)에 기탁했다고 한다.

양사 연구진은 기존 특허에 만족하지 않았다. 다양한 부재료를 혼합해 이에 따른 개별적 효과를 극대화하도록 해 이번에 특허 3건을 모두 등록받는 실적을 나타냈다.

여기서 부재료로 각각 사용된 것이 곰보배추와 냉초, 익모초이다.

곰보배추는 곰보배추는 꿀풀과(Labiatae)에 속하는 배암차즈기(Salvia plebeia R. Br.)의 전초로서, 설견초, 청와초, 마마초, 과동청, 수양이 등으로도 불리며 성분으로는 플라보노이드 (flavonoids), 호모플란타기미닌(homoplantaginin), 히스피둘린 (hispidulin), 에우카포놀린 (eupafolin), 에우카포놀린-7-글루코시드(eupafolin-7-glucoside) 외에도 페놀성 물질, 정유성분, 사포닌, 등의 성분이 알려져 있다.

냉초(Veronicastrum sibiricum L. Pennell)는 냉초속(Veronicastrum) 식물로서, 우리나 전역, 러시아 극동부, 일본, 중국 동북부 등지에서 자생하는 꼬리풀속 식물과는 달리 잎은 돌려나며, 꽃부리는 잔모양이 아니라 통모양으로 끝만 얕게 4갈래로 갈라진다는 점에서 긴산꼬리풀(Veronica longifolia) 들의 꼬리풀속(Veronica genus) 식물과 구분되며, 숨위나물 또는 시베리아 냉초라고도 불린다. 

익모초 (Leonurus japonicus)는 꿀풀과 (Labiatae)에 속하는 1년 또는 1년생 초본으로서, 한국 각지에 분포하며, 그 전초를 익모초라 지칭하며, 알려진 성분으로는 레오누린 (Leonurine), 스타키드린(stachydrine), 레오누리딘(leonuridine), 레오누리닌(leonurinine), 등의 알칼로이드(Alkaloid), 라우인산(lauric acid), 레놀렌산(linolenic acid), 올레산(oleic acid), 스테롤 (Sterol), 루틴(rutin) 등의 성분이 알려져 있으며 예로부터 월경불순, 출산 출혈 등의 치료에 사용되어 왔다.

연구진은 기본이 되는 CKDB-KC3 유산균에 각각 부재료를 구입해 세척하고 잘게 썰어 건조한 후 초음파 추출법, 열수 추출법, 상온 추출법, 환류 추출법 등 기존에 알려진 추출법을 이용해 추출물을 혼합해 특허에 따른 조성물을 제조하는데 성공했다고 설명했다.

CKDB-KC3 유산균에 곰보배추 추출물을 혼합해 투여한 결과 ▲미세먼지 등 대기오염물질에 의한 호흡기 손상에 대한 방어 효과실험 ▲혈액내 만성폐쇄성폐질환(COPD) 치료효과 실험을 벌인 결과 호흡기 염증 질환 치료효과보다 상승적인 기관지염증 억제 또는 치료효과를 나타냄을 확인함으로서 면역장애, 호흡기 질환, 알레르기 또는 천식의 예방 또는 치료용 약학조성물, 건강기능식품 또는 건강보조식품으로 유용하다는 결과를 얻었고 ‘곰보배추 추출물 및 신규 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) KC3 균주로 구성된 조합을 유효성분으로 함유하는 면역장애, 호흡기 질환, 알레르기 또는 천식의 예방 및 치료용 조성물’이라는 명칭의 특허를 완성했다.

또 CKDB-KC3 유산균과 냉초 추출물을 혼합해 투여해 ▲미세먼지 등 대기오염물질에 의한 호흡기 손상에 대한 방어 효과실험 ▲혈액내 만성폐쇄성폐질환(COPD) 치료효과 실험한 결과 호흡기 염증 질환 치료효과보다 상승적인 기관지염증 억제 또는 치료효과를 나타냄을 확인해 면역장애, 호흡기 질환, 알레르기 또는 천식 질환의 예방 또는 치료용 약학조성물, 건강기능
식품 또는 건강보조식품으로 유용하다는 점을 발견해 ‘냉초 추출물 및 신규 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) KC3 균주로 구성된 조합을 유효성분으로 함유하는 면역장애, 호흡기 질환, 알레르기 또는 천식의 예방 및 치료용 조성물’ 특허를 완성했다.

마지막으로 CKDB-KC3 유산균에 익모초 배양물을 혼합해 실험한 결과 호흡기 염증 질환 치료효과보다 상승적인 기관지염증 억제 또는 치료효과를 나타냄을 확인함으로써 안전하면서 호흡기 질환에 대한 강력한 치료효능을 확인해 면역장애, 호흡기 질환, 알레르기 또는 천식의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다고 강조했다. 또 익모초는 오랫동안 식용되거나 생약으로 사용되어 오던 약재이며, 락토바실러스 플란타룸 KC3 균주는 김치로부터 분리된 유산균주로서 이번 발명의 조합은 독성 및 부작용 등의 문제가 없어 ‘익모초 추출물 및 신규 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) KC3 균주로 구성된 조합을 유효성분으로 함유하는 면역장애, 호흡기 질환, 알레르기 또는 천식의 예방 및 치료용 조성물’이라는 명칭의 특허를 완성했다. 

이번 양사 연구진처럼 하나의 결과에 만족하지 않고 부단히 노력해 새로운 결과를 얻어내 특허 등록까지 받은 것은 분명히 본받을 점이다.