위 점액 방어막을 튼튼하게 만들어 만성 위염을 개선하는 핵심 성분을 '밀싹'에서 도출하고, 그 작용 원리까지 과학적으로 규명한 연구 성과가 나왔다.
원료 효능을 일정하게 유지하는 '표준화 기술' 체계까지 구축돼, 향후 건강기능식품 및 난치성 내장 통증 치료 신약 개발 가능성이 크게 열렸다.
과학기술연합대학원대학교(UST·총장 강대임)는 한국과학기술연구원(KIST·원장 오상록) 스쿨 바이오메디컬 전공의 홍규상 교수(KIST 뇌융합연구단), 최춘환 경기도경제과학진흥원 책임연구원, 추정웅 UST 박사과정생과 김경민 KIST 박사후연구원이 이같은 성과를 거뒀다고 17일 밝혔다. 성과는 영양.식이요법 분야 상위 3.1% 저널인 '푸드 케미스트리' 3월호에 게재됐다.
위염 등 만성 소화기 질환의 기존 치료제는 주로 위산 분비를 억제하거나 일시적으로 통증을 줄이는 방식이어서, 장기 복용 시 소화 불량 등 부작용 우려와 높은 재발률이 한계로 지적돼 왔다.
이에 연구팀은 통증을 단순히 '억제'하는 것을 넘어, 위 자체의 방어 능력을 '회복'시켜 만성 질환 원인을 차단하는 새로운 패러다임에 주목했다.
연구팀은 밀싹의 셰프토시드(Schaftoside) 성분이 위 세포 내 신호 전달 체계를 자극해, 위를 보호하는 점액(뮤신) 분비 스위치(TRPM5-NCX)를 활성화함을 확인했다.
또 연구팀은 밀싹의 고농축 분획물에서 셰프토시드 외에 '이소오리엔틴(Isoorientin)' 성분이 다량 함유된 것을 확인했다. 이소오리엔틴은 체내 염증 유발 효소(COX-2)를 차단하는 강력한 소염 작용을 한다. 즉, 밀싹 추출물은 방어막을 치는 성분(셰프토시드)과 염증을 완화하는 성분(이소오리엔틴)이 동시에 작용하는 강력한 '다중 시너지 효과'를 냄을 밝혀냈다.
특히 연구팀은 위 점막 보호 스위치를 켜기 위한 유효 농도에 도달하려면 일반적인 밀싹 분말을 섭취하는 것만으로는 한계가 있음을 확인하고 독자적으로 개발한 농축 공정을 적용, 특수 추출물 형태일 때 강력한 위점막 보호 효과가 나타남을 입증했다.
이런 효능은 동물실험에서도 입증됐다. 알코올과 위산으로 중증 위염이 유발된 쥐에게 밀싹 추출물을 투여한 결과, 위 점막 손상이 눈에 띄게 줄어들고 위 점액층의 두께가 두꺼워진 것을 관찰했다.
연구팀은 나아가, 상용화 시 일관된 효능을 낼 수 있는 '기전-연동 품질관리(QC)' 프레임을 구축했다. 방어막 강화 기전과 직결된 셰프토시드를 주 기능성 마커(지표)로 삼고, 강력한 항염 작용을 하는 이소오리엔틴을 보조 마커로 활용해 효능을 일정하게 담보할 수 있는 기능성 원료 대량 생산 기준을 확립했다.
추정웅 박사과정생은 “단순히 '위에 좋다'고 알려진 천연물이 실제로 몸속 어느 스위치를 켜서 효과를 내는지 그 기전을 과학적으로 증명했다”며, “이를 바탕으로 성분 함량에 따라 효능이 일정하게 유지되도록 관리하는 '기전-연동 품질관리(QC) 프레임'을 구축해 천연물 신약의 고질적인 약점을 극복할 수 있었다”고 말했다.
홍규상 교수는 “발아 후 약 7일 내외의 짧은 기간에 수확할 수 있고 대량 생산이 쉬운 밀싹의 장점을 고려할 때, 산업적 활용 가치가 무궁무진하다”며, ”부작용 없는 고기능성 위 건강기능식품은 물론, 난치성 소화기 질환을 치료하는 천연 신약 개발을 목표로 연구 성과의 상용화를 지속 추진해 나갈 것”이라고 밝혔다.
연구팀은 이번 연구 결과를 바탕으로 '밀싹 추출물과 셰프토시드 화합물의 위점액 증진을 통한 위궤양의 예방 및 치료'에 대한 국내 및 미국 특허 출원을 마쳤으며, 해외 출원도 준비 중이다. 향후 기술이전과 상용화를 추진하고 동시에 천연물 의약품 개발로 영역을 넓혀갈 계획이다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
