‘갯대추나무’의 항비만 소재 가능성 활짝

세계보건기구^WHO는 전세계 성인 인구의 39%인 19억명을 과체중으로 본다. 이 중 13%인 6억5000만명이 비만이며, 아동 및 청소년 인구 중 18%인 3억4000만명 역시 과체중 또는 비만으로 추정한다. 전세계적인 비만인구 증가로 인한 사회적 비용은 2조 달러를 넘어서고 있다. 비만은 각종 질병 등 만병의 원인으로 꼽힌다. 삼성경제연구소에 따르면, 뷰티산업 중 다이어트 시장 전체 규모가 2001년말 이미 1조원을 돌파했고, 매년 40% 가량 성장해 2003년에는 2조원, 현재는 3조원에 육박한 것으로 분석된다. 다이어트 관련 아이템 중 상당수가 차와 음료 등 섭취가 가능한 식품 형태다. 이 가운데 전통적으로 약용으로 사용되고 있는 자원을 대상으로 지방형성 억제 효능이 있는 자원을 스크리닝하고 전임상까지의 항비만 효능을 확인한 연구결과가 나왔다. 

산림청 국립산림과학원(원장 배재수) 산림바이오소재연구소는 갯대추나무의 잎, 가지, 열매 추출물이 지방형성을 억제해 비만을 개선하는데 탁월한 효과가 있다고 발표했다. 열매, 가지, 잎 모두가 지방세포 형성을 억제했는데, 잎은 약 50%까지 지방세포 형성을 억제했다. 이번 연구 결과는 2021년 특허를 출원하고, 2023년 1월 등록을 완료했다. 

최식원 국립산림과학원 산림바이오소재연구소 임업연구사(박사)에게 연구 내용을 들었다.

Q. 갯대추나무에 대해 설명해주세요.

갯대추나무^{paliurus ramosissimus(Lour.) Poir.}는 갈매나무과의 낙엽 활엽 관목이다. 크기는 2〜3m이며, 중국, 대만, 일본 및 우리나라 제주도에 자생한다. 염성 습지인 바닷가에 잘 서식한다. 전 세계에 10곳 미만의 자생지가 있고 개체수가 많지 않다. 여름에 연한 녹색 꽃이 잎겨드랑이에 피고 열매는 건과^乾果로 가을에 붉게 익는다. 중국의약서인 『중약대사전』에 부위별로 약효를 기술하고 있다. 뿌리는 해독 효능, 타박상을 치료하고, 잎은 독을 빼내는 효능, 외용하면 종기의 고름을 치료할 수 있고, 열매는 토혈, 치질을 치료한다고 알려져 있다.

Q. 갯대추나무를 선택한 이유가 있나요?

산림바이오소재연구소 연구팀은 산림자원에서 비만을 억제할 수 있는 소재를 탐색했다. 갯대추나무를 선택한 이유는 항비만 효능 평가를 세포 수준에서 탐색한 결과, 효능이 우수하게 나타났기 때문이다. 바이오마커 검정을 통한 작용기작 구명 연구와 전임상 모델에서의 효능을 검정하였다. 흥미로운 점은 천연 산림자원에서 얻어진 갯대추나무가 세포의 독성 없이 지방형성 세포의 분화를 가장 강력하게 억제했다.

Q. 연구 방법을 설명해주세요.

연구팀은 일반적으로 알려져있는 지방 형성을 유도하는 세포주를 가지고 스크리닝 플랫폼을 구축했다. 3T3-L1 세포^{mouse embryo fibroblasts}를 사용해 지방세포로 분화를 유도한 조건에서 추출물의 지방형성 억제 효능을 탐색했고, 지방형성 및 대사작용과 관련된 유전자와 단백질의 변화량을 살펴보았다. 나아가서 비만 전임상 모델인 HFD^{high-fat-diet}를 구축하고 갯대추나무의 항비만 효능을 평가했다. 

Q. 연구 결과는 어떤가요?

이번 연구는 갯대추나무의 항비만 소재로의 사용 가능성을 열었다는 것에 의의를 두고 싶다. 기본적으로 세포 내 작용기작 연구뿐만 아니라, 전임상에서 효능을 검정했기 때문에 앞으로 활용도가 클것으로 판단된다. 기능·지표 성분의 분석이 더 필요하지만, 우리나라에서 자생하고 있는 갯대추나무의 새로운 적용점을 확대한 것이 큰 성과라 할수 있겠고, 이를 통해 갯대추나무의 증식, 재배법 등 산업화 기반의 활발한 연구를 할 수 있는 계기를 마련했다고 생각한다.

Q. 이번 연구와 관련해서 논문을 준비하고 있다고 들었습니다.

현재의 데이터를 기반으로 논문을 작성 중에 있다. 리뷰 과정에 따라 달라지겠지만 올해 말 게재를 목표로 준비 중이다. 국제학술대회에서 이번 연구내용을 발표한 적이 있다. 간단하게 한글로 풀이하면 ‘갯대추나무의 잎 추출물은 in-vivo HFD에 의해 유도된 비만과 in vitro 지방분화를 억제한다’ 정도 일 듯 하다. 

Q. 화장품 소재로서의 활용 가능성은 어떤가요? 

현대 화장품의 개념은 광범위하다. 예전에는 외용제로 활용하여 색조 등의 미를 나타냈다면 최근에는 이너뷰티 개념, 기능성, 더 나아가서 복합기능성 등 일상생활에 사용되는 모든 것들이 화장품의 개념으로 들어와 있다. 앞서 언급한 『중약대사전』에서 외용했을 때 염증을 치료한다고 언급했기 때문에, 외용했을 때도 피부트러블의 염증 반응에도 어느 정도 효과가 있을 것으로 사료된다. 그러나 이번 연구는 이너뷰티 소재로서의 다이어트 미용에 적용하고 싶다. 

Q. 이번 연구의 기대 효과를 꼽는다면요.

국립산림과학원은 국민을 위한 연구를 하는 국가기관이다. 이번 연구에서 갯대추나무의 가치발굴을 통한 소득 작목화 되는 것이 목표이고, 그것을 생산하는 생산자, 가공하는 산업계, 소비하는 소비자가 모두 만족하는 천연자원이 되었으면 한다. 또한 나고야의정서 발효로 인한 바이오자원의 주권 확립이 이슈화가 되고 있으며, 로열티 등의 미래를 대비하기 위해 이번 연구결과가 도움이 되었으면 한다.

Q. 이번 연구를 하면서 어려웠던 점과 어떻게 해결했나요?

천연자원은 많은 효능을 가지고 있지만 채취 시기 및 지역 등에 따라 효능이 달라지는 어려움이 있다. 이러한 문제는 천연자원을 원료로 사용하는 바이오 산업체들의 공통된 문제라고 생각된다. 이번 연구에서는 같은 시기와 같은 지역의 원료를 수급하여 그 문제를 해결하였다. 산림자원의 특성상 원료를 수집하기 위해서는 나무 같은 경우는 성장 등의 조건에 따라 시간이 걸린다는 단점도 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 우리 연구소는 새로운 접근 방법을 시도하고 있다.

Q. 앞으로 연구 계획도 궁금합니다.

앞으로는 갯대추나무를 식품공전에 등재하는 것, 대량 증식방법 표준화와 지표·기능성분을 탐색하여 갯대추나무가 활용될 수 있도록 산업화 기반을 구축하는 데 주력할 계획이다. 

Q. 마지막으로 산림바이오소재연구소의 산림기능성소재연구실 소속인데요. 어떤 분야를 연구하는지요? 

국립산림과학원 산림바이오소재연구소는 산림바이오자원을 활용한 생활소재 가치발굴 및 산업화를 선도하는 기관이라는 미션을 수행하고 있다. 산림기능성소재연구실은 일상 생활에서 사용하는 모든 것들을 천연자원으로 대체하고 기능성 등의 가치를 부여하는 업무를 주로 하고 있다. 주로 기능성 화장품의 소재를 산림자원에서 발굴한다. 현재 세포 기반 모발건강(발모, 제모 및 두피건강) 효능 평가법, 피부재생, 비만, 골다공증, 항균, 미백, 주름개선 등의 다양한 효능 평가법을 구축하여 화장품 및 의약외품, 건강기능식품 소재화가 가능한 산림자원을 탐색하고 있다. 앞으로 산림자원에서 유용하고 소재화를 할 수 있는 천연소재를 발굴 하는데 최선을 다하겠다. 유용 산림자원이 성공하려면 산업계의 관심이 절실히 필요하고, 밀접하게 교류해야 한다고 생각된다. 산림바이오소재연구소에 관심을 가져주기 바란다.