번역 제공
기능성식품·건강보조식품·메디푸드 등 개발에 적용할 수 있는 연구결과 도출
동아대학교(총장 한석정)는 이진환 생명자원산업학과 교수가 식품 분야 세계적 학술지인 ‘Food Chemistry’에 잇따라 2편의 논문을 게재하게 됐다고 5일 밝혔다.
이 교수가 교신저자로 발표한 논문 2편은 콩과 새싹밀의 생육에 따른 기능성물질 ‘이소플라본(isoflavone)’과 ‘폴리코사놀(policosanol)’의 최적함량 시기를 최초로 규명, 이에 따른 생리활성 검증 및 물질변화를 분석함으로써 기능성식품 등 관련 분야에 적용할 수 있는 연구결과를 밝힌 것이다.
두 편의 논문은 ‘엘스비어(ELSEVIER SCI LTD)’에서 발행하는 영국 학술지 ‘Food Chemistry’ 2020년 2월호(volume 305, article 125462)에 이어 7월호(volume 317, article 126388)에 각각 게재됐다. ‘Food Chemistry’는 JCR(Journal Citation Reports) 식품과학 분야 상위 5%내(식품화학 1위, 2018년 JCR 식품분야 세계 인용논문 1위)에 해당하는 권위 있는 학술지다.
지난 2월 게재된 논문은 기능성물질 이소플라본에 대한 혈당 억제 관련, 탄수화물 섭취 시 단당류로 분해해 혈당을 상승시키는 소화효소인 알파-글루코시다제(α-glucosidase), 알파-아밀라아제(α-amylase)를 저해하는 효능과 항산화 효능의 상호관계를 연구한 것이다.
이 교수 연구팀은 콩 작물을 생육시기와 부위별로 구분, 대표적인 기능성 물질인 이소플라본 유도체를 마이크로파(microwave)를 이용해 인체 흡수가 쉬운 어글리콘(aglycone) 형태로 산 가수분해 추출 후 함량 변화와 유용성 검증을 수행했다.
이번 연구로 콩 작물의 생육시기가 증가할수록 뿌리 부위에서 가장 높은 이소플라본 함량이 측정되면서 다이드제인(daidzein, 혈중 콜레스테롤 수치를 낮춰줌) 특이성이 동시에 증명됐다. 또 이소플라본 함량에 따라 항산화 효과와 소화효소 저해 효능 변화가 처음으로 규명됐다.
이 교수는 “학과 선임교수의 많은 도움과 조언을 받았다”며 “콩 생육 정도에 따라 이소플라본을 분석해 최적 조건을 확립했고, 콩 씨앗(seeds)뿐 아니라 뿌리와 잎에도 기능성물질이 대량 존재하면서 우수한 생리활성을 보유하는 사실을 증명한 것도 큰 결실”이라고 설명했다. 또 “지구상에서 가장 유용한 생명자원 중 하나인 콩에서 새로운 사실을 발견해 앞으로 기능성식품과 건강보조식품, 제약 등 다양한 연구 분야의 적용 가능성을 확인했다”고 밝혔다.
오는 7월 게재 논문으로 온라인엔 이미 공개된 이 교수의 또 다른 논문은 농촌진흥청 국립식량과학원과 함께 수행한 것이다. 이는 새싹밀에 존재하는 기능성물질 폴리코사놀 유도체 구조 동정과 국내 다양한 품종의 생장단계에서 폴리코사놀 함량 변화 및 최적조건을 규명한 것이다. 또 당뇨병 관련 인슐린 저항성과 혈당 강화, 간에서 당·지방 대사에 주요한 역할을 하는 AMPK 효소 활성화 연구도 진행했다.
폴리코사놀 유도체는 LDL콜레스테롤 제거와 HDL콜레스테롤 증가에 관여해 혈액순환에 도움을 주면서 동맥경화와 당뇨 등 심뇌혈관 질환을 개선할 수 있는 천연소재 기능성물질로 알려져 있다.
연구팀은 국내 밀 품종을 5단계 생육시기로 구분, 분석해 품종과 생육시기에 따라 6종 유도체의 높은 폴리코사놀 함량 변화를 최초로 확인했다. 또 새싹밀의 높은 폴리코사놀 함량이 비만과 당뇨, 고지혈증 및 심혈관계 예방을 위한 메디푸드 소재로 우수하단 것을 검증했으며 국내 밀 품종 폴리코사놀 비교 분석으로 새로운 품종 개발에도 주요한 정보를 도출하는 성과를 냈다.
이 교수는 “인위적 현상을 배제한 생명자원의 자연적 생육과정에서 기능성물질 함량 최대 및 이에 따른 생리활성 효능을 위한 최적 조건을 확보해 앞으로 향후 만성질환 예방과 의약 소재 개발 측면에서 생명자원을 활용한 맞춤형 메디푸드 산업화에 많은 기여를 할 것으로 기대된다”고 말했다.
그는 또 “된장에서 미생물을 분리‧동정해 바이오전환 융합 기법으로 다양한 생명자원에 접목, 기능성 유용물질과 생리활성 효능이 증가된 신소재 개발 연구를 지속적으로 진행하고 있다”고 밝혔다.
한편 이 교수는 그동안 생명자원과 같은 천연소재에서 이차대사물질 분리, 구조 확인, 함량‧효능 검증 및 환경조건에 따른 물질 변화 등 연구로 ‘Food Chemistry’에 논문 20여 편을 주저자 및 교신저자로 발표했다. 최근엔 유해성 화학물질 정보와 분석기법 마련 등 공로로 환경부장관 표창장을 받은 바 있다.
