김치의 항비만 작용 원리 연구를 위한 동물실험

과학기술정보통신부 산하 정부출연연구기관인 세계김치연구소(소장 장해춘)는 김치가 장내 유용 미생물의 증식을 유도해 비만 및 비만에 의한 신경염증을 개선하는 새로운 작용기전을 구명했다고 밝혔다.

장내미생물은 인체의 면역체계 조절 및 대사조절, 에너지 공급 등과 연관되어 있어 불균형 시 비만, 당뇨, 과민성 대장 증후군 등 각종 질병을 일으킨다. 특히, 비만은 만성 염증을 유도하여 뇌 건강에도 악영향을 끼치는 것으로 알려졌으며, 뇌에서 식욕을 조절하는 부위인 시상하부에 신경염증과 신경세포의 사멸, 뇌혈관장벽 손상 등이 유도된다.

기존의 동물 모델을 이용한 김치의 항비만 연구는 김치 추출물 또는 동결건조 김치가 첨가된 사료를 이용했다. 그러나 섭취 방법에 있어 사람이 생김치를 통해 풍부한 유산균과 영양성분을 직접 섭취하는 것과는 달라 김치의 기능성 연구에 한계점이 있다. 또한, 김치로 인해 비만이 유도되는 신경염증의 개선 효과 및 작용 원리에 대한 연구는 미비한 수준이다.

이에 세계김치연구소 최학종 박사 연구팀은 김치의 항비만 작용 원리를 구명하기 위해 동물 모델의 생김치 섭취에 따른 장내 미생물 조성 변화를 관찰했다.

연구팀은 고지방식이로 비만을 유도한 생쥐에 일주일에 6일씩 10주 동안 하루 120 mg 배추김치를 경구투여한 결과, 체지방 31.8% 감소 및 체중 증가 억제효능을 확인했다. 뿐만 아니라 비만에 의한 시상하부 부위의 신경염증 및 뇌혈관장벽 손상 정도가 약 39% 개선됐다. 특히, 미생물 군집분석을 통해 장내 유용 미생물인 ‘아커만시아 뮤시니필라(Akkermansia muciniphila)’가 증가하는 것을 확인했다.

또한, 김치가 장내 유용 미생물의 증식을 유도하는 근거인지 확인하고자 무균 상태의 생쥐에 아커만시아 뮤시니필라 균을 접종한 후 김치를 섭취시킨 결과, 김치가 아커만시아 뮤시니필라의 장내 생착을 돕는 것을 확인했다.

이를 통해 김치가 단쇄지방산(SCFAs)을 생성하는 장내 유용 미생물의 증식을 유도하여, 비만 및 비만에 의한 신경염증을 개선한다는 작용기전을 세계 최초로 구명하는 데 성공했다. 이번 연구 결과를 바탕으로 김치를 이용해 장-뇌 축(Gut-brain axis) 조절을 통한 비만성 신경염증 조절 기술이나 비만 및 대사질환 개선제 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

세계김치연구소 장해춘 소장은 “이번 연구는 김치가 비만과 비만으로 야기되는 신경계 질환 등에 효과가 있다는 가능성을 확인한 것이며, 추후 임상시험을 통해 김치가 현대인의 각종 질병을 예방하는 데 효과적임을 입증할 것”이라며, “앞으로도 김치의 우수성을 과학적으로 증명한 연구 결과를 널리 확산시켜 김치가 세계인의 건강한 음식으로 자리 잡도록 노력하겠다”라고 밝혔다.

본 연구 결과는 식품과학기술 분야 상위 10% 국제 학술지인 ‘푸드 리서치 인터내셔널(Food Research International, IF 7.425)’에 게재됐다.