- 한동대 김아람 교수팀, 백김치 유래 유산균에서 체내 흡수의 열쇠 찾아
- 장내 유익균이 부족하면 루틴 등 식물성 플라보노이드 효과 제한…새로운 작용 메커니즘 규명
이번 연구는 ‘야채를 많이 먹어도 살이 잘 빠지지 않는 이유’에 대한 생리학적 해답을 제시하며, 장내 미생물과 식물성 플라보노이드의 정교한 상호작용을 구체적으로 밝혀냈다.
연구팀은 채소에 풍부하게 들어있지만 그동안 체내 흡수율이 낮아 효능이 제한적이었던 루틴의 한계를 '생물정보학 기반 루틴-유산균 조합' 을 통해 극복했다.
특히 백김치 유래 유산균 Lactiplantibacillus plantarum HAC03이 소장의 특정 부위인 회장(ileum)에서 루틴을 아이소퀘르세틴(isoquercetin)으로 빠르게 전환시켜 흡수를 극대화한다는 점을 입증했다.
흥미롭게도 HAC03은 아이소퀘르세틴을 퀘르세틴(quercetin)으로도 전환하지만 그 속도가 상대적으로 느려, 루틴의 대사 산물들 중 흡수력과 항비만 효과가 가장 뛰어난 아이소퀘르세틴이 회장에 오래 머물며 효율적으로 흡수되도록 돕는다.
또한 루틴은 반대로 HAC03의 회장 정착을 촉진, 특정 플라보노이드와 백김치 유래 유산균이 회장에서 서로의 생리활성을 강화하는 형태로 시너지를 형성한다는 것이 이번 연구에서 처음으로 밝혀졌다.
김아람 교수는 “이번 연구는 기존의 단순한 프로바이오틱스·폴리페놀류의 혼합 효과를 넘어, 장내에서 두 물질이 상호작용하며 흡수 위치와 속도를 조절하는 새로운 메커니즘을 제시했다”며 “이 과정에서 장내 유익균의 존재가 특정 식물성 플라보노이드의 항비만 효능을 높이는 데 필수적이라는 점이 확인됐다”고 설명했다.
이어 그는 이어 “백김치 유래 유산균이 플라보노이드 루틴의 잠든 효능을 깨우는 촉매 역할을 한 셈” 이라면서, “이는 마치 잠자던 씨앗이 좋은 토양을 만나야 싹을 틔우듯, 야채 속 유익한 성분도 적절한 미생물 환경을 만나야 비로소 제 기능을 발휘한다는 원리”라고 설명했다.
실제로 비만 마우스 모델에서 루틴과 HAC03을 함께 투여한 경우, 각 물질을 단독으로 투여했을 때보다 절반의 루틴 용량으로도 체중·지방세포 크기·혈중 지표에서 더 뛰어난 항비만 효과를 보였다. 이는 소장 내 루틴→아이소퀘르세틴 변환과 그 흡수 향상이 항비만 작용의 핵심임을 뒷받침한다.
강윤구 박사는 “루틴→아이소퀘르세틴 전환 유전자를 가진 HAC03를 이용해 생체이용률을 극대화할 수 있음을 실험적으로 입증했다”며 “루틴–HAC03 조합은 최근 주목을 받고 있는 GLP-1 기반 항비만 치료제보다 안전하면서 부작용이 거의 없는, 플라보이드 맞춤형 유산균 기반 치료제의 잠재성을 보여준다”고 강조했다.
이번 연구는 한동대학교 생명과학연구소 강윤구 연구교수의 박사학위 논문으로 수행됐으며, 결과는 식품화학·영양학 분야 세계적 권위의 학술지 『Food Chemistry』에 게재됐다. 『Food Chemistry』는 JCR (2024) 기준 Nutrition & Dietetics 분야 상위 3%(4위/113)에 해당하며, 리뷰 저널을 제외한 연구논문 저널 중 세계 1위 저널이다.
연구팀은 이번 결과가 플라보노이드–프로바이오틱스간 상호 작용을 이용한 맞춤형 항비만 치료제 개발의 새로운 패러다임을 열 것이라 전망했다.
또한, “인류의 오랜 식문화 속에서 안전성이 검증된 식이 플라보노이드와 발효 미생물 자원을 과학적 데이터베이스 기반으로 정밀하게 조합하면, 현대인의 비만과 대사질환 문제 해결에 효과적으로 기여할 수 있다는 것을 보여준 사례”라고 덧붙였다.
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