지난 17일 경기 용인시 hy 중앙연구소 가장 안쪽 실험실. 문을 열고 들어서자 코를 찌르는 냄새가 났다. 잠시 숨을 참게 할 만큼 불쾌한 냄새의 진원지는 세 개씩 두 세트로 나뉜 유리 용기였다. 투명한 관으로 연결된 이 용기 안에는 갈색 액체가 담겨 있었다. 액체의 정체는 사람의 분변이었다. 대장의 상행·횡행·하행결장 환경을 재현한 이 ‘대장 모사 시스템’은 신제품 개발의 새로운 가능성을 시험하는 곳이다. 체온과 비슷한 37도에서 실제 장내 환경과 비슷한 조건을 만들어놓고, 그 한쪽에만 현재 개발 중인 프로바이오틱스를 넣는다. 두 장치의 장내 미생물 구성이 어떻게 달라지는지 비교하기 위해서다. 우리가 먹는 유산균 제품 하나가 만들어지는 과정은 이렇게 불쾌한 냄새가 나는 실험에서부터 시작하고 있었다. 좋은 균 하나 찾는 데만 수년…5100종에서 후보 찾기 이렇게 까다로운 실험을 거쳐야 하는 이유는 유산균이라고 해서 모두 제품에 사용할 수 있는 것은 아니기 때문이다. 새로운 프로바이오틱스 개발은 결국 수많은 미생물 가운데 안전하면서도 원하는 기능을 가진 균주를 찾아내는 데서 출발한다. 균주를 찾아내는 곳은 생각보다 다양하다. 김치·된장·젓갈 같은 발효식품부터 영유아 분변, 우유, 인삼 등에 이르기까지 원천도 제각각이다. 올해 식품의약품안전처로부터 면역 기능성 개별인정형 원료로 인정받은 프로바이오틱스 ‘HY7017’도 인삼에서 분리한 균주다. hy가 현재 보유한 균주는 5100여종에 달한다. 릴게임황금성오션바다 hy는 연구소 내 두 곳과 공장 등 세 곳에 영하 80도 초저온 냉동고인 ‘균주 라이브러리’를 분산 구축해 같은 균주의 사본을 보관한다. 정전이나 화재 등으로 한 곳의 균주가 소실되는 상황에 대비하기 위해서다. 하지만 모든 균주가 제품으로 개발되는 것은 아니다. 균주를 하나 발견하면 먼저 안전성부터 확인한다. 형태와 배양 특성을 살피는 것은 물론 전체 유전체를 분석해 독성 유전자나 항생제 내성 관련 요소가 있는지 확인한다. 적혈구를 파괴하는 용혈 활성이 나타나는지도 검사한다. 안전성 검사를 통과한 균주는 기능성이라는 또 다른 관문을 거친다. 장에 잘 붙는지, 유해균을 억제할 가능성이 있는지 등을 확인하고 세포실험과 동물실험으로 가능성을 좁혀간다. 김주연 연구소 신소재개발팀장은 새로운 균주를 찾는 단계부터 안전성과 기능성을 검증하고 대량 배양해 제품으로 만드는 과정까지 통상 5~10년이 걸린다고 설명했다. 세포부터 쥐까지…‘좋은 균’인지 직접 확인한다 이날 연구소에서는 염증 반응을 조절할 가능성이 있는 균주를 찾는 실험도 진행됐다. 면역세포 배양액에 시약을 넣자 눈에 띄는 색 차이가 나타났다. 염증 유발 물질만 처리한 배양액보다 특정 프로바이오틱스를 함께 처리한 쪽의 색이 옅었다. 동물실험에서는 노화를 인위적으로 촉진한 쥐의 뇌 조직을 들여다봤다. 개발 중인 균주를 먹인 쪽에서는 면역세포 활성화 지표를 나타내는 형광 신호가 상대적으로 적게 나타났다. 다만 세포나 동물실험에서 나타난 변화가 곧바로 사람에게 같은 효과가 있다는 뜻은 아니다 바다이야기 모바일게임 . 연구진은 세포와 동물실험에서 가능성을 확인한 뒤 인체 적용시험 등을 통해 실제 기능성을 검증한다. 이 같은 과정을 모두 거쳐야 비로소 기능성 원료나 제품으로 출시할 수 있다. 시큼하고 묵직한 배양액이 ‘먹는 제품’ 되기까지 기능성 검증을 마쳤다고 연구가 끝나는 것도 아니다. 실험실에서 가능성을 확인한 균주를 실제 소비자가 먹을 수 있는 제품으로 만드는 또 다른 과정이 남아 있다. 생산공정을 시험하는 파일럿 플랜트에서는 균질화한 배양액에 살균한 시럽과 향료, 과일 농축액을 더했다. 시큼하고 묵직한 맛이 났던 배양액이 시중에서 판매하는 제품에 가까운 맛으로 거듭났다. 최근에는 가볍게 마실 수 있는 음료와 저당·저지방 제품에 대한 선호가 커지고 있다. ‘100억 마리’ 넘어 장내 생태계로 1976년 수입 유산균에 대한 의존도를 낮추기 위해 시작한 hy의 연구는 올해로 50년째를 맞았다. 연구의 대상은 이제 장내 미생물 생태계인 마이크로바이옴을 들여다보는 단계로 넓어지고 있다. 장과 피부·뇌 등 다른 기관의 연결을 살피려면 투입한 균주가 기존 미생물들과 맺는 관계도 알아야 하기 때문이다. 장 건강에 더해 피부·체지방·면역 등 다양한 기능성을 찾는 소비자 요구가 커지면서 이에 맞춰 연구 방향도 달라지는 것이다. 최일동 신성장팀장은 “과거에는 유산균을 100억 마리, 1000억 마리 넣었다는 식으로 균 수를 강조했다면 이를 넘어선 기능성에 대한 요구가 커지고 있다”며 “연구하고 검증하고 확장하는 것이 연구소의 철학”이라고 말했다. 경기 용인시 hy 중앙연구소 전경. hy 제공 hy는 연구소 내