“K-유산균 글로벌 영토 넓힐 전초기지”… 50년 역사 hy 중앙연구소 가보니

1976년 설립 후 첫 언론 공개… 5000여 종 균주 보관하는 냉동고
국내 유일 ‘대장 모사 시스템’ 보유… 마이크로바이옴 연구 집중

23일 경기 용인시 hy 중앙연구소에서 김용태 프로바이오틱스팀장이 원료에서 균주를 발굴해내는 과정을 설명하고 있다. 김혜린 기자 sinnala8@donga.com

“hy 중앙연구소는 단순히 연구기관이 아닌 회사의 미래와 나아갈 방향을 제시하는 공간입니다. 식품업계 최초로 기업 부설 연구소를 설립한 것처럼 새로운 50년의 역사를 만드는 역할을 해낼 것입니다.”

양준호 hy 연구기획팀장은 23일 경기 용인시 기흥구에 위치한 hy 중앙연구소에서 연구소의 비전에 대해 이같이 말했다. 1976년 출범한 연구소가 언론에 공개된 것은 이번이 처음이다.

이곳은 균주 발굴부터 기능성 개발, 시제품 제작까지 전 과정을 수행하는 hy의 핵심 기지다. 양 팀장은 “국내 기업 중 균주 발굴부터 산업화·유통까지 전 과정을 수행하는 기업은 거의 없다”며 “원료뿐만 아니라 완제품까지 자사 공장에서 생산하고 프레시 매니저를 통해 공급하는 역할도 하고 있다”고 자부했다.

인큐베이터 배양 과정을 거쳐 균주가 점 형태의 집락을 형성했다. 김혜린 기자 sinnala8@donga.com

영하 80도 초저온 냉동고에는 5000여종이 넘은 균주가 보관돼 있다. 김혜린 기자 sinnala8@donga.com

이날 현장에서 김용태 프로바이오틱스팀장은 인삼 등 원료에서 균주를 발굴하는 과정을 설명했다. 미생물을 배지에 넓게 펴 단일 균주를 분리하는 스트리킹(streaking) 과정을 거쳐 인큐베이터에서 배양하면 개별 세포가 분열을 반복하며 육안으로 보이는 하얀 점 형태의 집락(콜로니)을 형성한다.

이렇게 확보한 균주를 대상으로 내산성·장 정착성·안전성 등을 평가한다. 검증을 통과한 균주에는 사람의 주민등록번호 격인 ‘스트레인 넘버(strain number)’를 부여해 관리하고 있다.

핵심 자산인 균주 라이브러리도 볼 수 있었다. 영하 80도 초저온 냉동고에는 5000여종이 넘는 균주가 보관돼 있다. hy는 화재 등 비상 상황에 대비해 동일한 균주 세트를 세 곳에 분산 보관하고 있다.

균주의 항염증 효과를 확인하는 실험을 진행했다. 김혜린 기자 sinnala8@donga.com

신소재개발팀은 이렇게 발굴된 균주의 효능을 검증한다. 현장에서는 균주의 면역 효과를 확인하는 실험을 진행했다. 왼쪽부터 일반 면역 세포군, 염증 유발 물질 처리한 세포군, 항염증 약물을 투여한 세포군, 프로바이오틱스 처리한 세포군이다.

염증 수치가 높을수록 짙은 색을 띠는데 시약을 투여하자 염증이 유발된 세포군은 짙은 보라색으로 변했다. 반면 프로바이오틱스를 처리한 세포는 항염증 약물을 투여한 대조군만큼이나 색이 옅게 나타났다. 해당 균주가 염증 완화 효과를 보였다는 의미다.

균질화 장비를 거쳐 식감이 부드러워진 배양액을 병에 담고 있다. 김혜린 기자 sinnala8@donga.com

시제품 개발은 유제품팀이 맡는다. 연구소의 ‘파일럿 플랜트’에서는 공정 조건 최적화, 대량 생산 가능성 확인, 품질 안정성 점검 등을 수행하고 있다. 이날 파일럿 플랜트에서는 배양액을 만드는 과정을 살펴봤다. 우유와 탈지분유 등을 혼합한 배양액은 초기엔 두부처럼 거친 질감이지만 일정 압력으로 균질화하는 과정을 거치면 부드러운 식감을 갖게 된다.

기자가 추출된 배양액을 맛보니 무가당 그릭요거트와 같이 시큼했다. 이 배양액에 시럽과 향을 배합하면 시판 요구르트와 같은 맛이 난다. 이응석 유제품팀장은 “프로바이오틱스라는 주연 배우가 시럽, 향료 등 조연들과 어우러져 제품이라는 영화가 탄생하는 과정”이라고 설명했다.

hy의 균주를 과학적으로 증명하는 것은 신성장팀의 몫이다. 신성장팀은 식품의약품안전처로부터 균주의 기능성을 개별로 인정받고 소재를 산업화하는 역할을 한다. 최일동 신성장팀장은 “최근 소비자들은 장 건강을 넘어 피부, 다이어트, 면역 등 다양한 기능성을 요구한다”며 “과학적 근거를 확보해 제도권에서 공식 인정받는 것이 우리의 역할”이라고 말했다.

인체 대장 환경을 모사해 미생물 생태계인 ‘마이크로바이옴’ 연구할 수 있는 ‘대장모사시스템’ 설비. 김혜린 기자 sinnala8@donga.com

특히 최근에는 미생물 생태계인 ‘마이크로바이옴’ 연구에 집중하고 있다. hy는 국내 식품업계에서 유일하게 인체 대장 환경을 모사한 ‘대장모사시스템’ 설비를 보유하고 있다. 실험실로 들어가니 분변 냄새가 코를 찔렀다. 설비 좌측 세 통에는 일반 분변이, 우측 세 통에는 프로바이오틱스 균을 넣었을 때의 분변이 담겨 있었다. 상행·횡행·하행 결장 구조를 모사한 설비를 통해 실제 대장에서 분변 마이크로바이옴의 변화를 실시간으로 추적할 수 있도록 한 것이다.

최 팀장은 “프로바이오틱스를 먹더라도 성별, 인종, 나이, 질병 상태, 식습관, 생활 패턴 등에 따라 효과에는 차이가 있다”며 “프로바이오틱스의 다양한 기능성을 밝히기 위해 마이크로바이옴을 이해하는 것은 미지의 세계로 나가는 데 큰 도움이 된다”고 말했다.

hy는 국내를 넘어 글로벌 시장에서 프로바이오틱스 대표 기업으로 인정받는 것을 목표로 삼고 있다. 양준호 팀장은 “국내에서는 hy가 프로바이오틱스 대표 기업으로 통하지만 해외 인지도는 아직 높은 편이 아니다”라며 “수년 전부터 글로벌 스탠다드에 부합하는 양적·질적 데이터를 확보하기 위해 노력하고 있다”고 밝혔다.

실제로 hy는 매년 논문 및 특허 개발에 힘을 쏟고 있다. 현재 124건의 특허를 등록했으며, 매년 10~15건의 논문을 발표하고 있다. 해당 논문들은 글로벌 표준인 국제 학술지(저널)에도 꾸준히 게재되고 있다는 게 연구소 측의 설명이다.

양 팀장은 “지난 50년이 국내 1등 프로바이오틱스 기업으로 인정받는 과정이었다면 향후에는 ‘글로벌 넘버 원’이 되는 것이 연구소의 미션”이라며 “hy를 외부에 소개했을 때 충분히 인정받을 수 있는 수준이라고 자신한다”고 덧붙였다.