사스·메르스에 강하다는 김치, 왜 그런가 연구했더니…

한국식품연구원 공동연구팀, 김치와 유산균 항바이러스 효능 첫 입증

인플루엔자 바이러스도 억제 효과도 입증, 김치 신제품 개발 준비 중

한국식품연구원 공동연구팀, 김치와 유산균 항바이러스 효능 첫 입증
인플루엔자 바이러스도 억제 효과도 입증, 김치 신제품 개발 준비 중

그동안 김치의 유산균이 몸에 좋으며, 나아가 중증 급성호흡기증후군(사스)이나 중동호흡기증후군(메르스) 등에 효과가 있다는 설들이 직·간접적으로 많이 표출됐었다.

하지만 이를 뒷받침할만한 정확한 연구결과가 미흡했던 차에, 한국의 대표 전통발효식품인 김치가 항바이러스에 효능이 있으며 인플루엔자 바이러스를 억제한다는 사실이 국내 연구진에 의해 처음으로 확인됐다.

이 같은 연구는 한국식품연구원과 고려대, 세계김치연구소, 대상주식회사 등이 참여한 공동 연구팀이 김치의 인플루엔자바이러스 억제효과를 입증해내면서 새로운 신제품 개발로 이어졌다.

20일 한국식품연구원 김인호 박사에 따르면, 김치를 발효과정에 따라 담금 직후와 초숙기, 적숙기, 과숙기로 나눠 제조하고, 각각의 시료를 바이러스 감염세포와 동물에 투여해 인플루엔자 바이러스의 억제효과를 확인했다.

김치추출물의 in vitro 인플루엔자 억제효과. ⓒ식품연구원

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

실험은 생쥐에 인플루엔자바이러스를 감염시킨 후 김치추출물을 하루 kg당 50mg 농도로 경구투여 했을 때 김치추출물은 바이러스 감염에 의한 체중감소를 억제하는 것으로 나타났으며, 바이러스 감염군 대비 30% 이상의 생존율을 보인 것으로 나타났다.

또한 김치의 부재료인 파와 생강에서도 플루바이러스와 조류독감 바이러스 억제효과가 높은 것으로 나타났으며, 특히 파추출물에서는 최고의 항바이러스 활성을 보였다.

김치에서 분리한 특정 균주(Lactobacillus plantarum M2)는 플루바이러스와 조류독감 바이러스의 플라그 형성을 억제했으며, 유산균을 경구 투여한 결과 감염군 대비 높은 생존율을 보였다.

이는 선발 유산균 M2를 이용해 제조한 김치추출물이 일반김치 대비 항바이러스 효능을 향상시켰다는 연구결과를 증명한다.

이번 연구는 겨울철에 급성호흡기 질환을 유발하는 인플루엔자 바이러스가 2009년 신종플루 형태로 감기증상 중에서 가장 극심한 전신성 질환으로 대유행했으며, 조류인플루엔자(AI)도 인수공통 전염성 독감으로 2003년, 2013년에 이어 매년 발병이 증가하고 있는 점이 계기가 됐다.

인플루엔자는 항체가 개발된다 하더라도 지속적인 변이 과정을 거치기 때문에 절대적으로 대응하기가 어려운 실정도 한몫했다.

이외에도 연구팀은 김치발효에 의한 미생물 유전체와 발효과정에 의한 각각의 대사물질을 구명해 우점균의 이용, 유용 대사물질 분석, 작용기전 등도 해석해냈다.

김치의 발효과정 중 유전체를 분석한 결과 적숙기에서 우점균(Leuconostoc, Lactobacillus, Weissella) 균주 3종이 파악됐고, 김치발효 때 적숙기에 나타나는 대사체(Eslicarbazepine, Talampanel, Hexestrol) 3종도 분석했다. 이 같은 항바이러스 활성 대사체는 의약소재로서의 개발 가능성이 고려됐다.

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

맛깔스러운 김장 김치 ⓒ연합뉴스

이번 연구 성과를 통해 현재 특허출원 3건, 논문 투고 3건을 완료했고 향후 항바이러스 건강기능식품 및 전통발효식품 개발의 기초로 활용할 계획이다.

식품연구원 김인호 박사는 “연구팀에서 처음으로 우리 발효식품 김치의 신종플루, 조류독감 등 인플루엔자 바이러스 억제효과를 과학적으로 검증했으며 유용하고 안전한 김치유산균을 분리해 산업적 활용 가능성을 높였다.”고 의미를 부여했다.

아울러 “김치뿐만 아니라 기타 장류, 주류 등 발효식품과 향장, 동물사료, 식의약 소재로의 응용범위 확대에 기여할 수 있으며, 전통식품 발효 중 유전체, 대사물질, 기전해석 등 한국인의 체질에 최적화된 균주와 발효식품 개발의 바탕이 될 수 있다”고도 덧붙였다.

이번 연구결과를 바탕으로 한 상용화 된 김치도 선보인다. 항바이러스 기능을 강화한 어린이용 김치가 상반기 중에 공동으로 연구에 참여했던 기업인 대상주식회사를 통해 출시될 예정이다.

김 박사에 따르면 “현재 김치 시장의 규모가 1조5000억원에서 정체돼 있는데, 이 같이 효능이 특화된 김치가 출시되면 새 상품에 대한 구매의사가 30% 정도 있는 것으로 조사됐다”면서 “이는 김치 및 유산균의 항바이러스 효능과 작용기전을 선도적으로 입증된 결과”라고 강조했다.

김치의 종주국으로서 경쟁력과 현대사회에 창궐하는 바이러스 위협으로부터 안전성 강화에 이번 연구결과가 얼마나 기여할 수 있을지 이목이 집중되고 있다.