1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
본 논문은 Deinococcus geothermalis 유래 아밀로수크라아제 (DGAS)를 이용하여 소화율의 특성을 변화시킨 밤전분의 항비만 효과를 평가한 연구로, 이 밤전분이 체내에서 항비만 활성을 나타내는 데에 있어 가장 중요한 키는 장내미생물이라고 할 수 있습니다. 효소적으로 변성된 밤전분을 장내미생물이 이용하여 Host에 긍정적인 영향을 주기 때문입니다. DGAS를 처리한 전분은 체내 소화효소에 의해 저항성전분의 형태로 구조가 변화되어 소화·분해되지 않게 되지만 장내미생물은 이 저항성전분을 분해할 수 있는 능력을 가지고 있고 host에 유익한 영향을 주는 물질들, 대표적인 예로 단쇄 사슬 지방산 (short chain fatty acids)과 같은 대사체를 만들어냅니다. 장내미생물이 host의 건강에 영향을 주는 기전은 여러 가지가 있으나 본 연구에서는 이들이 만들어내는 대사체 중에서 단쇄 사슬 지방산에 초점을 두었고, 이 단쇄 사슬 지방산에 반응하는 receptor를 매개로 체지방의 축적을 감소시키는데 DGAS의 처리가 밤전분의 이러한 기능을 극대화시킬 수 있다는 것을 말하고 있습니다.
비만, 당뇨에 국한되지 않고 성장·발육, 장질환, 아토피피부염, 식품알러지와 같은 면역질환, 심지어 자폐와 우울증까지 장내미생물이 건강에 미치는 영향은 우리가 알고 있던 것보다 훨씬 광범위하다는 것이 밝혀지면서 장내미생물의 균총을 보다 유익하게 조절할 수 있다면 휴먼게놈프로젝트에 의해서도 정복하지 못한 질병들을 정복할 수 있게 되지 않을까. 이런 점에서 장내미생물 특히 장내 유익균의 성장을 선택적으로 촉진할 수 있는 프리바이오틱스, 프로바이오틱스의 개발, 이들의 기능성 구명, 장내미생물의 유전체정보 데이터베이스화 등의 연구들이 활발하게 이루어지고 있습니다. 본 연구가 이러한 장내미생물을 통한 건강정복에 조금이라도 도움이 되었으면 하는 바람입니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
한국식품연구원 (원장 : 박용곤)은 정부출연연구원으로 지난달 (2017년 9월) 전주혁신도시의 신청사로 이전하였습니다. 신청사는 기존에 비하여 연구활동에 훨씬 더 좋은 환경을 갖추게 되어 더 많은 발전이 있을 것이라 기대하고 있습니다. 전 세계적으로 장내미생물에 대한 관심이 크게 증가되었으며, 이에 따른 최신 연구결과들이 다양한 기관에서 발표되고 있습니다. 이에 맞추어 연구원에서는 대사영양연구본부 장내미생물연구단 (단장 : 남영도)을 조직하였습니다. 한국인 특유의 장내미생물의 유전체정보 분석 및 특성을 구명하고 식품, 건강과의 상관성을 탐색하며, 프리바이오틱스/프로바이오틱스와 같은 장내미생물 조절 가능 소재를 개발·연구하여 궁극적으로는 장내미생물 조절을 통한 질병의 예방 및 치료, 건강 유지를 연구하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
기능성식품의 생리활성 및 기능성을 평가하고 메커니즘을 구명하는 일은 퍼즐 게임을 하는 것처럼 느껴집니다. 끊임없이 공부하고 연구하는 일이 힘들고 어려울 때도 있지만 퍼즐이 맞춰지고 데이터들의 인과관계를 알게 되었을 때 가장 큰 재미를 느끼고, 그렇기 때문에 연구활동을 계속 하게 되는 것 같습니다. 이 연구는 계획할 당시 예측하였던 메커니즘과 데이터들이 일치하지 않아 당황했었지만 그래도 믿고 맡겨주셔서 이렇게 좋은 결과를 얻을 수 있도록 도와주신 분들에게 감사하게 만들어준 연구이기도 합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 학생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
우선, '한가지만 파지 마라'라고 해주고 싶습니다. 연구단에서는 개인이 아닌 단원들에게 각자의 주전공에 따라 업무를 분배하여 하나의 과제를 함께 해결해 나갑니다. 하지만 서로의 업무내용을 전혀 모른다면 하나로 화합되어 일을 해나가기 어렵겠지요. 저는 본래 종양생물학과에서 영양학을 전공했습니다. 미생물전공자가 아닌 제가 장내미생물에 대해 연구하는 것이 쉽지는 않았습니다. 2년전 입사한 이후로 가장 많이 든 생각이 바로 이것이었습니다. 4차 산업혁명시대를 맞아 융합연구가 더욱더 중요해지고 있기 때문에 각자의 전문성은 갖추되 다분야의 지식을 보유하는 것이 식품생명과학분야뿐만 아니라 어느 분야에서도 본인의 가장 큰 장점이 될 수 있다는 생각이 들었습니다. 또한, 장내미생물에 대한 연구가 각광을 받고 있기 때문에 이와 관련된 분야에 관심을 가져보길 권하고 싶습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
본 논문에 게재된 효소처리 밤전분 이외에 항비만 활성을 가진 프리바이오틱스, 프로바이오틱스에 대한 연구가 마무리 단계에 있기 때문에 앞으로 이 연구결과들이 좋은 성과로 이루어질 수 있도록 열심히 뛸 생각입니다. 그 이후에는 비만 및 연관 질병에 국한되지 않고 세계적으로 문제시되고 있는 질병들의 예방 및 치료와 건강 유지를 위해 영양학적, 기능성 식품학적 접근을 통해 보다 폭넓은 연구를 하고 싶습니다.