식품을 통한 연구수행으로 건강한 사회 구현

식품의 질병 예방 효능 검증을 목적으로 식품효능 관해 연구 수행

2011-09-07 취재_공동취재단

사회 노령화에 따라 지질대사 관련 고지혈증, 심혈관, 당뇨, 비만 등과 같은 대사질환 환자가 매년 증가하고 있다. 이에 따라 예방관련 산업도 점차 중요해지고 있다. 고려대학교 식품생의학연구실은 이러한 질병에 효능이 있는 건강식품을 개발, 식품과 영양을 통한 예방법을 제시함은 물론 다양한 연구를 통해 식품을 이용한 건강한 사회를 이루는데 기여하고 있다.

고려대학교 식품생의학연구실(www.nutritionalgenomics.co.kr/이성준 교수/이하 연구실)은 지질대사 관련 대사질환을 예방하기 위한 식품·의약소재의 효능을 평가하고 작용 메커니즘 연구를 위해 지난 2004년 설립됐다. 설립 이후 지금까지 총 16명의 박사 및 석사를 배출해온 연구실은 현재 1명의 박사후 연구원, 5명의 박사과정, 7명의 석사과정 학생, 2명의 학부연구생 및 2명의 파트타임 박사과정 학생들이 주축이 되어 다양한 연구를 하고 있다.

자생산약초, 해조류, 컬러푸드 등 식품효능 과학적 규명 연구
예전부터 약식동원의 전통이 있는 우리나라는 식품을 통해 건강한 삶을 누리고자 하는 노력을 기울여 왔다. 최근 들어서는 이러한 전통을 이어받아 식품성분을 과학적으로 연구하여 건강효능을 최대화 하려는 연구가 진행되고 있다.
식품효능을 과학적으로 규명하여 산업화하는 노력을 기울이고 있는 연구실은 자생산약초, 해조류, 컬러푸드 성분을 대상으로 이의 대사적 효능과 세포내 흡수과정을 연구, 특히 식품성분의 호르몬 활성에 주목하여 핵수용체 조절효능을 통한 대사효능연구를 중점으로 수행하고 있다.

이성준 교수는 “산약초, 해조류, 컬러푸드 효능성분의 경우 유사 호르몬 활성을 통해 섭취시 사람에게 유용한 효능을 나타내는 경우가 있는데, 핵수용체 단백질과 식품성분이 직접 결합하여 핵수용체 활성을 조절하고 이에 따른 생체 대사 효능을 일으키는 과정을 연구하고 있습니다”라며 “특히 분석기기를 이용한 성분분석 및 나노기술을 활용한 SPR(Surface plasmon resonance)기기를 이용하여 핵수용체 단백질과 상호결합도를 측정하는 실험을 진행하는 데 매우 유용한 기술로 실험에 응용해오고 있습니다”라고 설명했다.
지금까지 농림수산식품기술기획평가원, 산림청, 및 한국연구재단의 지원을 통해 ‘국내산 해조류 유래 지질대사 개선 기능성 물질의 치료/예방기전 연구’ 및 ‘자생 산약초 유래 대사증후군 효능물질의 치료/예방기전 연구’, ‘천연색소 단일성분을 이용한 비만조절 효능연구’를 수행하고 있는 연구실은 해조류 성분 중 타우린, 캠페롤, 푸코스테롤, 국내 자생 산약초인 두충, 미후 등 개오동나무 유래 화합물, 컬러푸드 성분 중 아스타잔틴, 시아니딘의 효능을 연구해 오고 있다.

또

연구실은 영양유전체학 연구기법을 응용하여 ‘질병형’과 ‘건강형’ 유전체 발현패턴의 분석을 수행하고 있다. 이는 식품의 질병 예방 효능을 검증하는 것이 주요 목적으로 영양유전체학 연구기법을 응용하여 질병형 유전자 발현패턴을 규명하고 이를 건강형 유전자 발현패턴으로 정상화 시킬 수 있는 식품효능에 관해 연구한다.
이성준 교수는 “지금까지 연구를 수행해 온 결과 컬러푸드 성분인 아스타진틴, 시아니딘의 경우 고지혈증 치료제와 유사한 정도로 조직 유전자 발현 패턴을 정상화 시킬 수 있다는 결과를 얻었습니다”라고 설명했다.
이와 함께 다양한 건강효능을 갖고 있는 기능성 식품성분인 플라보노이드의 세포내 수송체 연구를 진행하고 있는 연구실은 현재 플라보노이드 세포 흡수과정에 관여하는 새로운 단백질을 찾아 이 단백질의 기능을 연구하고 있다.

이성준 교수는 “이 연구는 향후 식품유래 기능성분의 흡수 및 수송 조절에 관한 기초지식 확보에 기여할 것으로 기대됩니다”라며 자신감을 내비쳤다.
한편 이 연구과정에서 박사과정 이지혜 학생이 본 연구의 창의성과 독창성을 인정받아 2011년 한국연구재단에서 선정한 Global PhD Fellowship에 선정되기도 했다.
연구실의 이 같은 연구 결과들은 국제 저널에 60편의 SCI급 논문으로 게재되었고 8건의 국제학회(EB meeting, IUFoST)와 5건(식품과학회, 영양학회)의 국내학회에서 구두발표 되었으며, 7건의 우수 논문 또는 포스터상(식품과학회, 영양학회)을 수상한 바 있다.

국내외 네트워크 및 연구 시스템 구축 개인맞춤형 식품소재 개발에 기여해 나갈 것
연구실이 활발한 연구활동을 수행하며 괄목할만한 결과를 도출해 낼 수 있었던 데에는 해외 유수의 연구팀과 탄탄한 네트워크를 구축함은 물론, 연구를 위한 시스템을 구축했기 때문이다.
현재 지질대사와 관련된 기초연구를 위해 UC. Berkeley의 Andreas Stahl 교수 연구팀과 교류해오고 있으며, 영양유전체 연구를 위해 UC. Davis의 영양유전체연구센터(Rodriguez 교수 연구팀)와 연구 네트워크를 형성하고 있다.

뿐만 아니라 식의약 소재를 이용하여 건강기능식품 개발을 위한 효능평가, 기전연구, 독성실험을 수행하고자, 세포배양 및 동물실험을 위한 시스템을 갖추고 있으며, 각종 기초기기 외에 혈액분석자동화기기(COBAS), 이미지분석을 위한 형광현미경, 유전자 발현 분석을 위한 실시간정량유전자증폭장치(quantitative real-time PCR machine), 단백질 분석을 위한 화학발광이미지분석장치(ChemiDoc), 유전체 분석을 위한 마이크로어레이 검체자동혼합시스템(MAUI) 등을 보유하고 있어 자체적으로 심도 깊은 연구를 수행할 수 있다. 필요에 따라 병원 임상의사와 인체적용시험도 수행해 오고 있다.
“사회 노령화에 따라 지질대사 관련 대사질환 환자는 해매다 증가하고 있어 예방관련 산업도 점차 중요해지고 있습니다”라고 말하는 이성준 교수는 “이러한 효능이 있는 건강식품개발로 수요에 부합하는 시장성이 높은 상품개발이 가능하며 식품과 영양을 통한 예방법을 제시할 수 있을 것으로 생각됩니다”라고 말했다.

특히 앞으로 지질/콜레스테롤 대사와 관련된 질환 메카니즘을 연구하는 기초연구를 많이늘려갈 계획을 가지고 있다는 연구실은 핵수용체 조절을 통한 식품성분·천연물 작용기작연구, 유전체학 연구기법을 통한 유전체 발현패턴조사 등 연구를 통한 지식을 축적하여 향후 생애주기별, 증상별, 유전자형별로 세분화 된 개인맞춤형 식품소재 개발에 기여해 나갈 것이라고 밝혔다.