동국대, 친환경 프로바이오틱스 나노코팅 기술 개발

녹차 추출 부산물 활용

프로바이오틱스 생존성 및 기능성 향상

식품공학 분야 국제저명학술지 '푸드 하이드로콜로이즈(Food Hydrocolloids)' 게재

강준원 동국대 교수(왼쪽 첫 번째), 임지환 동국대 석사과정생(왼쪽 두 번째), 나규미 동국대 석사과정생. (사진=동국대 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]전수현 인턴 기자 = 동국대 바이오메디캠퍼스(BMC) 식품생명공학과 강준원 교수 연구팀이 프로바이오틱스의 생존성과 기능성을 동시에 향상하기 위한 친환경 나노코팅 기술을 개발했다.

프로바이오틱스는 장내 미생물 균형 유지, 면역 조절, 대사 개선 등 다양한 건강상 이점을 제공한다. 그러나 프로바이오틱스가 실제로 기능을 발휘하려면 섭취 후 위산, 담즙염 등의 가혹한 환경을 극복하고 장까지 도달해야 한다. 특히 장 점막에 효과적으로 부착하는 능력 또한 장내 정착과 지속적인 건강 효과를 위해 필수적이다.

하지만 대부분의 프로바이오틱스는 섭취 후 생존율이 낮고 장 부착성도 제한적이라는 한계가 있었다.

이에 연구팀은 녹차 추출 후 발생하는 부산물에서 폴리페놀(phenolic compounds)과 셀룰로오스 나노크리스탈(cellulose nanocrystals, CNCs)을 추출했다. 이어 유산균의 일종인 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum)의 표면에 생체 적합성이 높은 나노코팅을 형성시켰다.

특히 산화 스트레스 환경에서 활성화된 금속 이온(Mn²⁺ 등)이 폴리페놀 산화를 자연스럽게 유도해 별도의 화학 처리 없이 친환경적으로 프로바이오틱스에 코팅이 형성되도록 설계했다.

연구 결과, 폴리페놀 및 셀룰로오스 기반으로 코팅된 Lactobacillus plantarum은 기존 대비 위산과 담즙염에 대한 생존율이 크게 향상됐다. 산화 스트레스 환경에서도 높은 안정성을 유지했으며 장 점막에 대한 부착성 역시 강화돼 장내 정착 가능성이 크게 개선됐다.

연구팀은 연구 결과에 대해 "녹차 부산물 유래 친환경 소재를 이용해 프로바이오틱스 전달 효율성과 생리활성을 동시에 증진한 결과"라고 밝혔다.

강 교수는 "이번 연구는 식품 산업의 부산물을 고부가가치 나노소재로 전환함과 동시에, 프로바이오틱스의 생존성과 장 정착성 문제를 동시에 해결할 수 있는 지속 가능한 솔루션을 제시했다"고 소감을 밝혔다.


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