[이코노믹리뷰=황진중 기자] 밀을 가공한 식품인 빵, 과자, 국수, 튀김 등을 즐기는 현대인들 중 밀가루가 함유한 불용성 단백질인 글루텐(Gluten) 때문에 고생하는 사람들이 많다. 글루텐은 밀전분을 만들 때 발생하는 부산물로 물에 녹지 않는 담백질인데 밀가루만이 보유한 독특한 성질이다. 이는 소화가 잘 안 되며 글루텐 불내증을 유발할 수도 있다.

불내증이란 영양분이 체내에 들어왔을 때 우리 몸이 영양분을 흡수하지 못하고 거부하는 반응으로 대표 사례인 글루텐 불내증의 증상은 복부팽만, 복통 등 소화기능 장애다. 

밀가루 음식 섭취 후 소화불량 등 글루텐 과민성 장 질환을 겪는 예민한 사람들에게 희소식이 발표돼 관심이 주목된다. 장내 미생물 관련 기업인 마이크로바이옴 변지영 대표가 9일 서울 강남구 코엑스 그랜드볼룸에서 열린 ‘제2회 휴먼마이크로바이옴 콘퍼런스’에서 밀가루 식품에 들어 있는 글루텐 분해와 관련한 미생물 산업에 대해 발표해 이목을 집중시켰다. 

밀가루만 먹으면 속이 더부룩한 게 글루텐 소화를 못해서?

글루텐 불내증에 걸리면 피부, 신경계, 면역계, 체력, 관절, 치아를 비롯해 행동과 기분까지 악영향을 받을 수 있다. 이는 흔히 글루텐 알레르기라고 알려져 있지만, 실제 병명은 ‘글루텐 과민성 장질환’이다.

글루텐 과민성 장 질환은 글루텐을 소화하는 효소가 없거나 부족해 생기는 증상으로, 이를 잘 소화하지 못하는 사람이 섭취하면, 장이 자극을 받으면서 장 점막의 돌기가 위축돼 영양소를 흡수할 수 없다. 이에 글루텐 과민성 장 질환을 앓는 사람은 평생 식단을 조절해야 하는 불편을 겪는다.

글루텐 저항증 중 하나일 가능성이 있는 셀리악 질병(Celiac disease)은 소장에서 일어나는 알레르기 질환으로 장내 영양분 흡수를 저해하는 글루텐과 연관해 일어나는 질환으로 대부분 유아기에 나타나지만, 드물게 성인이 된 뒤 처음 나타날 수도 있다. 

마이크로바이옴 관계자는 "미국에서는 최소한 133명 중 1명의 비율로 셀리악 병을 겪고 있고, 이보다 세 배 이상의 인구가 글루텐에 대해 예민한 증상을 갖고 있는 것으로 추정된다"면서 "최근 북유럽 등 유럽인, 라틴아메리카인, 흑인, 아시아인 또한 해당 질병의 발생 인구가 증가하는 추세다"고 설명했다.

변지영 마이크로바이옴 대표는 이날 "소비자들은 밀 전분 섭취에 따르는 소화불량 해결, 안전성이 확보된 기능성 식품 소재를 원한다"면서 "식품에서 유래한 유산균, 국내외 시장을 타겟으로 글루텐 발효제품 생산을 위한 원료소재 개발이 필요하다"고 강조했다. 

글루텐 소화에 도움주는 미생물 연구개발 제품, 상용화 직전

마이크로바이옴은 지난달 19일 과학기술정보통신부 산하기관인 한국생명공학연구원이 개발한 ‘글루텐 분해·소화 미생물 배양기술’ 등을 공식으로 이전받는 기술이전 계약을 체결할 예정이라고 밝혔다.

변 대표는 "한국생명공학연구원이 토착 미생물인 우리나라 발효젓갈에서 분리한 미생물 균주를 사용해 소화 미생물 연구개발에 성공했다"면서 "글루텐 분해 약 80%를 조절할 수 있다"고 설명했다.

쫀득쫀득한 밀가루만의 식감을 나타내는 글루텐은 반죽의 탄성을 높이는 글루테닌(Glutenin)과 반죽의 점도를 높이는 글리아딘(Gliadin)으로 구분된다. 마이크로바이옴이 연구개발(R&D)과 특허출원한 글루텐 분해·소화 미생물은 이 중 분해가 되지 않아 대변으로 잘 배출되지 않고, 대장점막에 붙어 내독소를 만들면서 장 질환을 유발하는 글리아딘을 분해하는 역할을 한다.

농촌진흥청국립식량과학원의 식품단백질 분리방법을 이용한 글루텐 함량 평가방법으로 밀가루 1kg와 물 500g을 기준으로 미생물 1.5g, 0.6g, 0.3g을 첨가했을 때 글루텐 분해율은 각각 63%, 76%, 43%를 나타냈다.

마이크로바이옴과 생명공학연구원은 6월 15일 해당 기술에 대한 특허를 공동으로 출원했다. 마이크로바이옴 관계자는 “특허 출원과 별개로 한국산업기술협회의 국가신기술인증(NET) 획득도 올해 말을 목표로 추진하고 있다”고 밝혔다.

마이크로바이옴은 글루텐 분해·소화 미생물에 대한 기술이전 절차를 마무리하고 건강기능 식품을 제조해 소비자에게 제공하면서 식품 첨가물도 만들어 제과·제빵과 우동·라면 업계와도 협업할 계획이다. 제과·제빵업계에는 밀가루 반죽에 미생물 제품을 넣는 첨가물 형태로 판매할 예정이다.

건강기능식품과 식품첨가물로 제조한 미생물 제품들은 몸속에 글루텐을 분해하는 효소가 적어 밀가루 음식을 먹은 뒤 복통, 복부팽만, 설사, 변비 등의 증상을 겪는 사람들을 위해 만들었다. 이는 유전상 글루텐 분해효소를 체내에 전혀 보유하고 있지 않아 평생 식단을 조절해야 하는 ‘글루텐 과민성 장 질환(글루텐 불내증)’을 겪는 환자에게 도움을 줄 것으로 보인다.

마이크로바이옴 관계자는 “글루텐을 분해하는 락토바실러스플란타룸 MB-0601 균주를 넣어서 반죽을 숙성하면 사람의 몸속에서 글루텐이 악영향을 미칠 수 없는 ‘글루텐 프리’ 가공식품을 만들 수 있다”면서 “빵이나 과자를 만들 때 글루텐 분해·소화 미생물을 각 제품에 넣어야 하는 배합비율을 이미 개발해두었다”고 말했다.

마이크로바이옴과 한국생명공학연구원이 공독특허를 취득한 락토바실러스플란타룸 MB-0601 균주(글루텐 분해·소화 미생물)은 미래창조과학부 국가과학기술연구회 미생물소재 개발, 실용화 연구비로 추진된 것으로 마이크로바이옴 미생물을 활용해 실용화에 성공한 기술로 인정받고 있다.