천연 재료서 만성위염 잡는 핵심성분 확인…신약 기대

UST-KIST 스쿨 추정웅 학생, 홍규상 교수(교신저자)
밀싹 ‘셰프토시드’의 위점막 보호 기전 최초 규명
기전-연동 품질관리(QC) 기준 제시…천연물 신약 가능

ⓒ뉴시스

과학기술연합대학원대학교(UST) 교수와 학생이 참여한 국내 공동연구진이 천연 식품원료에서 위 점액 방어막을 튼튼하게 만들어 만성위염을 개선하는 핵심성분과 작용원리를 과학적으로 규명하고 신약개발에 나섰다.

과학기술연합대학원대학교(UST)는 UST-한국과학기술연구원(KIST) 스쿨 홍규상 교수(KIST 뇌융합연구단)팀이 밀싹서 추출한 원료의 위염 개선효능을 증명하고 천연원료의 효능을 일정하게 유지하는 ‘표준화 기술’ 체계를 구축해 건강기능식품 및 난치성 위염치료 신약개발 가능성을 확보했다고 17일 밝혔다.

이번 연구에는 경기도경제과학진흥원 최춘환 책임연구원이 동참했으며 연구 결과는 영양·식이요법(Nutrition&Dietetics) 분야 국제 권위의 학술지 ‘Food Chemistry’ 3월호에 게재됐다. 최춘환 연구원이 공동 교신저자, 추정웅 UST 박사과정생과 김경민 KIST 박사후연구원이 공동 1저자로 참여했다,

위염 등 만성 소화기질환의 기존 치료제는 주로 위산분비를 억제하거나 일시적으로 통증을 줄이는 방식으로 장기복용 시 소화불량 등 부작용 우려와 높은 재발률이 한계로 지적돼 왔다.

이번에 연구팀은 세계적으로 널리 소비되는 슈퍼푸드인 ‘밀싹’ 추출물에 주목, 통증의 단순한 억제를 넘어 위 자체의 방어능력을 회복시켜 만성질환의 원인을 차단하는 새로운 패러다임을 제시했다.

연구를 통해 밀싹의 셰프토시드(Schaftoside) 성분이 위 세포 내부의 신호전달 체계를 자극, 위를 보호하는 점액(뮤신) 분비 스위치(TRPM5-NCX)를 활성화해 자극적인 환경으로부터 위 점막이 손상되기 전 스스로 두꺼운 방어막을 형성하는 원리를 규명했다.

또 연구팀은 밀싹의 고농축 분획물에서 셰프토시드 이외에도 ‘이소오리엔틴(Isoorientin)’ 성분이 다량 함유된 사실을 확인했다. 이소오리엔틴은 체내 염증 유발효소(COX-2)를 차단하는 강력한 소염작용을 한다.

이를 통해 밀싹 추출물이 방어막을 치는 성분(셰프토시드)과 염증을 완화하는 성분(이소오리엔틴)이 동시에 작용하는 강력한 다중 시너지 효과를 밝혀냈다.

특히 연구팀은 위 점막 보호스위치를 켜기 위한 유효농도에 도달하려면 일반적인 밀싹 분말을 섭취하는 것만으로는 한계가 있음을 확인하고 농축공정을 자체개발해 강력한 위점막 보호효과를 유인했다.

해당 연구결과에 대한 검증도 진행해 알코올과 위산으로 중증 위염이 유발된 쥐에게 밀싹 추출물을 투여, 위 점막 손상이 눈에 띄게 줄어들고 위 점액층의 두께가 두꺼지는 것을 확인했다.

이어 연구팀은 일관된 효능을 낼 수 있도록 ‘기전-연동 품질관리(QC)’ 프레임을 구축하고 방어막 강화 기전과 직결된 셰프토시드를 주 기능성 마커(지표)로 삼고 강력한 항염작용을 하는 이소오리엔틴을 보조 마커로 활용해 효능을 일정하게 담보할 수 있도록 하는 등 기술표준화로 상용화 가능성을 확보했다.

UST 추정웅 박사과정생은 “위에 좋다고 알려진 천연물이 실제로 몸속 어느 스위치를 켜서 효과를 내는지 그 기전을 과학적으로 증명했다”면서 “이를 바탕으로 성분 함량에 따라 효능이 일정하게 유지되도록 관리하는 기전-연동 품질관리(QC) 프레임을 구축해 천연물 신약의 고질적인 약점을 극복할 수 있었다”고 설명했다.

연구팀은 이번 연구 결과를 바탕으로 ‘밀싹 추출물과 셰프토시드 화합물의 위점액 증진을 통한 위궤양의 예방 및 치료’에 대한 국내 및 미국 특허 출원을 마쳤다.향후 기술이전과 상용화를 추진하고 천연물 의약품 개발로 영역을 넓혀갈 계획이다.

연구를 총괄한 홍규상 교수는 “발아 후 약 7일 내외의 짧은 기간에 수확할 수 있고 대량생산이 쉬운 밀싹의 장점을 고려할 때 산업적 활용 가치가 무궁무진하다”며 “부작용 없는 고기능성 위 건강기능식품은 물론 난치성 소화기 질환을 치료하는 천연 신약 개발을 목표로 상용화를 추진해 나갈 것”이라고 밝혔다.

[대전=뉴시스]