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식품-허브

면역기능을 깨우는 바이주 발효 미생물: EPS-1의 놀라운 가능성

by 숏다리영감 2025. 6. 21.
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현대 사회에서 건강한 면역 체계는 그 어느 때보다 중요한 화두다. 최근 한 중국 연구팀이 발표한 논문에서는 전통 술인 바이주(白酒) 발효에 사용되는 유산균 Acetilactobacillus jinshanensis BJ01에서 유래한 엑소폴리사카라이드(EPS-1)가 강력한 면역 조절 기능을 지닌다는 사실이 밝혀졌다. 이 글에서는 해당 연구를 깊이 있게 살펴보고, 이를 통해 우리가 얻을 수 있는 통찰과 실생활 적용 가능성에 대해 논의하고자 한다.


1. 연구 배경: 엑소폴리사카라이드란 무엇인가?

엑소폴리사카라이드는 미생물이 생성하는 고분자 탄수화물로, 보통 세포 외부로 분비된다. 이들은 다양한 당류가 연결된 복잡한 구조를 가지며, 점도 조절, 항산화, 항암, 면역 조절 등 다방면에서 생리활성을 갖는 것으로 보고돼 왔다. 특히 유산균이 생성하는 EPS는 식품산업뿐만 아니라 의약 및 건강기능식품 분야에서도 큰 주목을 받고 있다.

이번 연구의 주인공인 Acetilactobacillus jinshanensis BJ01는 중국 전통주 바이주 발효 환경에서 분리된 신종 유산균으로, EPS-1이라는 다당류를 생성한다. 연구팀은 이 EPS-1을 정제하고 구조를 분석한 뒤, 면역 조절 활성을 검증했다.


2. EPS-1의 정제 및 구조 분석

EPS-1은 이온교환 크로마토그래피와 젤 여과 크로마토그래피를 통해 정제되었으며, 그 분자량은 약 156.58 kDa로 확인되었다. 구조 분석 결과, 주된 단당 구성은 만노스(약 30배 비율), 자일로스, 글루코스로 나타났고, 주된 결합 형태는 다음과 같다:

  • α-D-Manp-(1→
  • →2,6)-α-D-Manp-(1→
  • →2)-α-D-Manp-(1→
  • →3)-α-D-Manp-(1→

또한 EPS-1은 물에 잘 녹으며 점도가 높고 뉴턴 유체의 성질을 보이는 반면, 겔 형성 능력은 부족했다. 이는 EPS-1이 식품 첨가제로서 유화제나 안정제로 활용될 가능성을 시사한다.

비판적 시각: 흥미롭게도 글루코스와 자일로스의 함량은 매우 적어 구조 분석에서 충분히 검출되지 못했는데, 이는 EPS의 미량 성분들이 실제 생리활성에 어떤 역할을 할 수 있는지에 대한 추가 연구가 필요함을 시사한다.



3. EPS-1의 면역 조절 효과: 실험실에서 확인된 효능

연구팀은 마우스 유래 대식세포(RAW 264.7)를 대상으로 EPS-1의 면역 조절 활성을 검증했다. 그 결과, EPS-1은 다음과 같은 효과를 보였다:

  • 세포 생존력 증가: 6.25 µg/mL 농도에서 가장 큰 증진 효과
  • 식균 작용 증가: 중성적색 흡수 실험으로 확인
  • NO, IL-6, TNF-α 생성 증가: 염증 매개 분자 및 사이토카인 분비 촉진
  • 유전자 수준에서의 발현 증가: qRT-PCR 분석에서 iNOS, IL-6, TNF-α mRNA 발현이 유의미하게 증가
  • NF-κB 및 MAPK 경로 활성화: 면역 반응 조절에 핵심적인 신호전달 경로

연구의 의의: EPS-1이 특정 농도에서 면역세포를 적절히 자극해 염증성 사이토카인 분비를 유도함으로써 면역 시스템을 조절할 수 있다는 점에서, 이는 천연 면역 증강제나 기능성 식품 소재로서의 가능성을 열어준다.

개인적 의견: EPS-1이 활성화한 NF-κB와 MAPK 경로는 일반적으로 염증 반응을 유도하기 때문에, 자가면역질환 환자에서 과도한 면역 자극을 일으킬 위험도 고려해야 한다. 따라서 향후에는 안정성 평가 및 적정 투여 용량에 대한 연구가 필요하다.


4. EPS-1의 응용 가능성과 향후 연구 방향

EPS-1은 면역 조절 기능 외에도 다음과 같은 응용 가능성을 지닌다:

  • 기능성 식품: 유산균 발효 제품에 첨가하여 면역 강화 효과 제공
  • 면역 보조제: 백신과 병용 투여 시 보조 면역 자극 효과 기대
  • 항암 보조 치료제: 대식세포 활성을 통해 종양 억제 가능성 탐색
  • 장 건강 개선: 만노스 기반의 다당은 장내 유익균 증식에 기여할 가능성

흥미로운 연관성: EPS-1의 만노스 중심 구조는 최근 주목받는 프리바이오틱스 기능과도 연결될 수 있다. 예컨대, 만노스 기반 다당류는 특정 장내 유익균의 성장 촉진에 도움을 줄 수 있어, 장-면역 축(Gut-Immune Axis) 연구에서도 중요한 소재로 활용될 수 있다.


결론: 전통 발효의 과학적 재해석

이번 연구는 전통 발효 식품인 바이주에서 유래한 유산균이 생산하는 EPS-1이 우수한 면역 조절 활성을 지닌다는 사실을 처음으로 입증했다. 이는 단순한 발효 산물의 활용을 넘어, 전통 식품에서 기능성 성분을 발굴하고 현대 건강 문제에 대응하는 새로운 길을 제시한다.

EPS-1은 앞으로 면역 기능 개선을 위한 천연 바이오소재로서의 가능성을 기대할 수 있으며, 식품과 제약 분야에서 그 활용 범위는 더욱 넓어질 것이다. 하지만 생체 내 안정성, 흡수율, 장내 대사 등에 대한 추가 연구가 병행되어야 할 것이다.

 


출처:
Tian T, Wan B, Xiong Y, Wang H, An Y, Gao R, Liu P, Zhang M, Miao L, Liao W. (2025) Purification, Structural Characterization, and Immunomodulatory Activity of an Exopolysaccharide from Acetilactobacillus jinshanensis BJ01 in Baijiu Fermentation Grains. Foods, 14(2162). https://doi.org/10.3390/foods14132162

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