전문의원 Insight 불가리아 마이크로 바이옴 산업동향 출처 박종태(파낙스테크 대표, 불가리아) 현재도 끊임없는 인간의 연구 과제는, 지구 밖 우주와 지상-미생물의 세계 일 것이다. 특별히 금번 코로나19를 겪으며 이미 감염이 일어난 몸속에 항생제 투여가 무엇을 의미하는가, 내성으로부터의 안전성이 확보되 었는가. 이에 대한 예방으로써의 평상시 보건과 면역의 중요성이 현대의학 가운데에서도 더욱 부각되며 건강과 안전을 영위하기 위한 필 수 요소인 점을 드러냈다. 그러나 현대의학의 진보와 발전에도 불구하고 미생물의 변이와 박테리아의 공존, 항생제 내성을 야기하 는 이들의 움직임의 속도는 우리가 백신을 만들어내는 속도보다 더 빠르다는 분석이다. 최근 들어 next generation sequencing(NGS) 기술이 비약적으로 발전함에 따라 우리 몸에 공생하는 미생물의 종류가 밝혀지고 있 다. 특히, 우리 몸에 존재하는 미생물 집합체를 인간 마이크로바이옴(humanmicrobiome)이라 명명하는데, 이들 미생물 중 95%는 소화기관에 서식하고 있으며, 이외에도 호흡기,구강, 피부, 생식기 등에도 분포한다. 최근 연구결과에 따르면 인체에 공생하는 미 생물의 수는 전체 체세포 수보다 조금 많은 약 4×1013이 존재하는 것으로 알려졌다 2001년 WHO와 FAO의 프로바이오틱스에 대한 정의를 내린 이래 논문의 수와 급격히 증가하며 현재 마이크로바이옴 기술 기반으 로 과학적 연구와 임상연구를 바탕으로 다양한 기능성을 보이는 프로바이오틱스 연구개발이 이어지고 있다. 2016년 프로바이오틱 개발과 시장동향(BRIC/김용규)에 따르면 한국의 프로바이오틱스 시장 규모는 재료시장으로만 당시 2015년 만 해도 한화 약36조원에 달았으며, 2020년을 한화 53조원으로 예측했고, 프로바이오틱스 시장규모와 발전성은 시장조사기관 프 로스트앤드설리번에 따르면 전 세계 마이크로바이옴 시장 규모는 지난해 811억달러(약 97조원)에서 2023년 1087억달러(약 130조 원)로 증가할 전망이다. 현재는 유익한 장내 미생물 종류와 개체 수를 늘려주는 수준의 프로바이오틱스, 프리바이오틱스 등이 대부분이지만 마이크로바 이옴과 인체의 상호작용을 조절할 수 있는 본격적인 치료제 개발이 가시권에 들어오면 시장은 급격히 팽창할 것으로 예상된다. 이미 일찍이 선진 국가에서는 미생물을 통한 보이지 않는 산업 경제가 과거 무기로 이루어진 전쟁이 아닌 또 다른 형태로 이루어 질 것으로 예상하고, 이는 국가별 경제와 산업을 뒤흔드는 핵심 요소로 보았고 이를 준비해왔다. 인간은 먹는 것과 질병, 생명연장 이라는 영역에서 벗어날 수 없기 때문이다. 1 마이크로바이옴과 프로바이오틱스 산업계의 변화. 현재 한국 식약청에서 정의한 프로바이오틱스의 고시 기능은 유해균 증식을 억제하고 유익균의 증식, 배변활동 왕성과 함께 장 건강을 이루는 것으로 정의하는데 유럽을 시작으로 현재 유산균을 포함한 미생물 시장은 기능성 식품을 넘어서 의약품으로 진입하고 있고 일찍이 이들의 식품 보조제(Food Supplement)의 역할 기능은 인간의 면역시스템과 미생물총(microbiota, microflora) 지질 신진대사 조절에 도움을 줄 수 있는 기능의 상품화가 일찍이 이루어져 있고, 이는 인체의 주요역할을 관장하여 총체적인 건강과 보호를 돕는 중요 역할이라 할 수 있겠다. 장내 미생물총의 중요성과 기능, 역할에 대해 끊임없이 베일을 벗겨내고 있다. 프로바이오틱스(probiotics)란 살아있는 미생물제재로 이 분야의 연구는 끝이 없다는 것이 현재까지 연구의 결과라 볼 수 있겠다. 미생물 세계야말로 약육강식의 형태가 가장 극명하게 드러나는 곳이라 할 수 있는데, 인간의 몸에는 인간의 세포보다 적게는 1.3배 많게는 10배에 가 까운 숫자의 미생물이 살고 있다고 보고 있고 병원성이 아닌 경우 공생적(symbiotic) 관계로 볼 수 있는 것이다. 이는 서로에게 이득을 주는 상호상조 적(mutualistic)일 수도 있고 한쪽에서 다른 쪽에 해를 끼치지 않되 이득을 취하는 편리공생적(commensal) 일수도 있고 한쪽에 해를 끼치는 기생적 (parasitic) 관계일 수도 있다. 우리가 먹는 프로바이오틱스 제품의 주성분인 유산균이 일반적인 기능은 밝혀져 있지만 이로써 들어있는 개별 균의 모든 정의가 오롯이 그대로 들어 있다 단정, 규정 지을 수 없는 연구가 지속적으로 나오고 있다. 최근 스페인 폼페우파브라대학 연구팀이 밝힌 <두 가지 박테리아의 공존, 항생제 내성으로 이어져.> 연구 내용에서 보듯 공존하는 박테리아가 주고 받는 화학적 신호를 조사한 결과, 서로 다른 박테리아 간의 시너지 효과로 항생제 내성이 개발된다는 사실을 밝혀냈다. 하나의 환경에 두 가지 박테리아가 존재한다면, 한 박테리아종은 다른 박테리아종이 항생제에 저항할 수 있게 도와준다는 것이다. 이렇듯 균사이의 상관관계, 인체의 생리학적 역할에 대한 연구가 명확히 나와져야 한다. 단순히 A회사의 B균, C회사의 D군, E회사의 F균을 적게는 2-3개에서 20개까지 많이 섞어서 좋다? 이렇게 단정 지을 수가 없는 것은 균의 조합으로 만 들어내는 인체 내의 활성과 내성에 대한 연구, 균사이의 관계로 인하여 미치는 인체의 영향에 대한 임상학적 데이터가 충분히 존재하는가를 살펴보아 야 할 것이다. 건강상의 유익과 치료제로써의 접근을 둘 때 마이크로바이옴의 구성 조절과 인체의 상호작용 조절을 함께 보아야 할 것이다. 고도화된 과학과 기술로 식품산업은 어느 때보다 앞서 있다. 그러나 인간만이 발달되고 변화되어 온 시간의 무대가 아닌 환경과 자연에서 공생하는 보이지 않는 물질의 세계 역시 함께 변화되고 있다는 사실을 잊어서는 안 될 것이다. 결국 우리가 추구하는 점과 나아가야 할 방향은 어디인지 짚어보아야 한다. 차세대 시퀀싱 NGS(next-generation sequencing)의 출현으로, 우리는 종양 과 숙주 게놈(genome)뿐만 아니라 살아있는 유기체 내에 존재하는 광범위한 미생물의 유전자를 연구 할 수 있는 전례 없는 능력을 갖게 되었다. 미생물총은 면역 치료 외에도 다른 종류의 치료에 대한 반응에도 영향을 줄 수 있으며 치료 관련 독성에도 영향을 줄 수 있다. 이러한 영향들에 기초하여 질병들의 치료에서 미생물을 표적화 하는 것에서 숙주-미생물총 상호 작용에 대한 더 깊은 이해와 연구가 필요하다. 미생물의 세계는 우주만큼이나 드넓다. 미생물에 의한 질병으로부터 인류를 구하기 위한 노력은 예방과 치료 두 가지로 형태로 발전되었고, 이중 예 방법은 좀 더 빨리 등장했다. 이들 미생물은 인체 내에서 진화. 변화를 일으킨다는 사실을 과거 놀라운 인간의 발견인 백신-예방접종의 형태에서 발견 했고 이후 진정한 의미의 ‘기적의 약물’인 항생제는 영국의 이 찾아냈다. 특히 항생제 은 인체에 비교적 해롭지 않은 항생물질이라는 점에서 놀라운 것이었다. 시대의 어느 때에나 문제점을 발견하고, 이를 위한 치열한 투쟁이 있어왔다. 결론적으로 항생제를 먹어 장내미생물의 숫자와 다양성이 줄어들게 되면, 비만뿐만 아니라 아토피와 같은 알러지 질환도 잘 걸리게 되고, 대신 특정 장내 유익균들을 넣어주게 되면 다시 이를 억제할 수 있게 된다는 연구가 있다. 2 생명연장, 맞춤. 프로바이오틱스(probiotics)라는 말은 근대어원으로 “삶을 위한”이라는 의미를 가지고 있다. 이는 인간과 동물 건강에 이로운 영향을 미치는 박테리아 의 이름에서 기인하였다. 현재 세계 의약품 시장은 바이오 의약품을 중심으로 고성장이 지속되고 있고 누가 신약, 백신을 먼저 개발하느냐에 경쟁을 이루고 있다. 이때 부가가치가 높은 신약개발은 신성장산업으로 도약과 함께 경쟁력을 확보하는 최고의 수단이다. 특히 화학 합성의약품보다 부작용이 적고 특정 질환에 대한 효과가 뛰어난 바이오 의약품은 영향력이 더 커지고 있다. 3 포스트코로나19시대: 평소 챙겨야 할 것들의 리스트/ 면역관리사항. 소비자의 건강관리에 대한 관심 증가와 의료재정부담의 빠른 상승에 따라 평소의 건강관리 특히 식품을 통한 건강관리에 대한 요구가 계속 증가할 것이므로 프로바이오틱스 글로벌 시 장의 지속적인 성장이 전망된다. 이를 위해 마이크로바이옴 기반 치료제 개발의 가이드라인 과 더불어 건강 관리 와 질병예방 관련한 프로바이오틱스의 연구개발을 촉진할 수 있는 가이 드라인 마련이 필요하다. 마이크로바이옴을 통한 프로바이오틱스 산업의 혁 신은 식품 산업 과 치료제 산업의 융합을 촉진해 헬스케어 산업 전반을 변화시킬 것으로 전망되고 있다. 불가리아가 공산주의에서 무너져 내린 1990년부터 현재 까지 불가리아에서 사업체를 운영하면서 불가리아의 기반산업으로 자리 잡은 프로바이오틱 스 시장에 대해 관심을 가지고 불가리아 및 유럽시장의 동향에 대한 연구 및 사업을 추진하고 있다. 불가리아의 대표적인 프로바이오틱스 세 회사의 한국 대리점으로써 사업 중인데, 그 한 회사는 불가리아 정부 국영기업체인 LB Bulgaricum의 프로바 이오틱스 제품이고, 다른 회사는 하버드 출신 연구진들의 의해 검증된 제품으로 한국 론칭을 앞두고 있으며. 또한, 차세대 프로바이오틱스의 연구개 발 , OEM 및 B2B전문 업체인 CRYOBITICA의 한국 독점 대리점으로 일하고 있다. 2015년 전부터 불가리아 지방 4곳에서 인삼농장을 직영하면서 불가리아의 인삼 재배 환경에 대한 스터디를 하고 현재 불가리아 정부 및 관련기관들 의 긴밀한 협조 하에 세계적인 명품인 불가리아 유기농인삼재배 보급을 위해 불가리아 인삼농군학교를 개설하여 불가리아 전국적으로 유기농 인삼 재배를 진행 중이며 불가리아의 기간산업으로 발돋움을 하고 있다. LB bulgaricum PLC 불가리아 유일의 국영기업으로 운영되는 유가공 업체로 일찍이 스타터 문화(유산균 원료사업)의 선도기업이다. 이들의 응집된 기술과 과학의 힘을 바탕으로 2032년까지 특허 기술화된 다중미생물제조특허(발명의 명칭 건강상의 이익을 갖는 다중 박테리아 제조 물: 항산화 효과, 콜레스테롤 농도의 감소, 항염증 면역조절 효과 및 안지오텐신-전환 효소를 저해하는 생물활성 펩타이드의 방출) 에서 보듯 이미 유 럽에서는 미생물이 우리 인체가 건강을 유지하는 데에 필요한 핵심요소인 면역과 신진 대사, 미생물총을 두고 상품화되어 있으나 한국의 경우 식약청 의 기준에 따라 고시사항(유익균 증가, 유해균 억제, 배변활동 왕성)으로 표시되어 유통되고 있는 상태이다. 곧 출시를 앞두고 있는 기업의 상품은 하버드 연구팀 젊은 연구가들이 모여 혁신을 부르짖는 컴퍼니로 미국에서 특허를 보유하고 있다. 이들의 특별한 핵심균주 GLB44 는 매우 독특한 박테리오신을 생성하는 균으로 이들의 엔지니어링 기술이 더하여진 특허균이다. 이 균의 종은, Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus 로 약 110 년 전에 발견되어 전세계 모든 사람이 식품형태로 소비하는 가장 오래되고 안전한 프로바이오틱 박테리아로 북미 및 유럽 보건 기관 GRAS(generally recognized as safe)와 QPS (Qualified Presumption of Safety)에 의해 생균제의 형태 로 세균을 복용 시에 부작용이 없어 온 안전성이 검증된 균으로 Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus 동일한 DNA를 가지고 있는 PROVIOTIC ® 은 L. bulgaricusGLB 44다른 여타 일반적인 L. bulgaricus 박테리아 와 공통적인 특성을 가지고 있지만 유일한 100% 채식-비건L. bulgaricus이다. 이들의 완벽한 100% 비건에 해당하는 꽃에서 추출하여 유기농 야채주스에서 배양되는 증명의 자료와 독특한 특성, 기능에 따라 유럽식품안전청 (EFSA)은 ProViotic 이라는 학명과 비슷한 이름을 브랜드로 사용하도록 허용하였고, 상표권을 소유했으며, 이들의 균을 천연 방부제로써의 식품보조제 로 사용할 수 있다는 검증을 불가리아 식품의약청에서 공식 발표하기도 했다. PROVIOTIC ® 의 각 생산에 사용되는 식물성 프리바이오틱 은 화학 또 는 동물 첨가물이 없는 저온 살균 된 유기농 당근 주스에서 발효의 과정을 거치는 동안 완벽한 신바이오틱(symbiotic) 제품이 되며, 이들 균은 일반균 의 3-10배의 사이즈가 크다는 것과 가공에 있어 이들만의 특별한 박테리오신 극대화 자극기술이 미국에서 2건의 특허로 등록되어있다. 창의성이 필요한 대목이다. 이들은 인체 효소 생리활성과의 관계에 대한 데이터가 있으며, 항생제에 대한 내성 검사자료, 담즙염과 위산의 통과 허용 데이타, 다른 좋은 박테리아와의 공생과 호환성을 보여주는 동시에 병원체에 대한 각각의 억제효과, 따라서 장내 세균총에 대한 직접적인 변화에 대 한 실험, 연구 데이타가 있으머, 특별히 베리마셜 박사가 참여한 가운데 하버드팀을 통해 헬리코박터에 대한 의미있는 억제율(inhibition)을 데이터로 갖고 있다. 현재 국내 유통되는 배경 자료가 없는 알 수 없는 제품들이 상당하다. 해외에서 유입되는 제품과 업체자료를 무분별히 받아서는 안되겠으나 안전과 방어의 개념으로 이를 차단하고 배척하는 태도보다는 업체에서 보유한 검증된 기관의 객관적 데이터와 연구를 국내에서 활용할 수 있는 등급별 검토를 통해 객관화와 차별화를 적극 수용하여 여전히 해외 업체의 종균을 구매하여 2차 가공하는 의존적 형태에서 벗어나 자국 내의 창의와 혁신을 통한 자체 균을 발견하고 연구하여 급변하는 미생물의 세계에서 백신과 항 생제로 시장을 리드하는 바이오선진국가로 거듭나길 바래본다. ProViotic 프로브이오틱은 유럽의 Snow Drop 꽃에서 발견하여 추출했고 유기농 야채주스에서 배양, 발효되는 100% 유기농 Vegan Probiotic이며, 과 학자들의 기술이 더하여진 창의적 제품으로 안전성까지 확보하였다. 아모레 퍼시픽은 다년간 화장품 제조에 사용된 제주 녹차에 대한 연구와 기술로 식물 베이스 프로바이오틱스를 개발 상품화했으며, 금년 코로나를 계 기로 한국생명공학연구원의 "박테리아 아닌 식물서 백신 추출…미래 '전염병 대응 모델' 된다" 기사도 소개됐다. 미생물의 세계는 끝이 없다. 과학은 기 술의 발전으로 발견되어 왔고, 기술은 과학을 통해 날개를 달았다. 이 보이지 않는 미생물 균에 창의성이 부여될 때 시대를 이끌 바이오 산업의 주인공이 보여 질 것이다. 누가 내일의 혁신을 만들지, 마음을 열고, 호기심에서 소명으로 여기는 자, 그렇게 역사 속에 플레밍의 페니실린은 플로리와 체인을 통해 성공했고, 그 는 이들과 함께 노벨 생리 의학상이 주어졌고, 백신의 탄생 속에 파스퇴르 시기에는 코흐가 있었다. 배타성을 버리고, 자료의 객관적 관찰과 존중을 통 해 좋은 것을 흡수하고 우리의 것을 세계의 것으로 만드는 데에 창의성이 필요한 이유다. 의학계에서는 항생제의 맹점을 인정하고, 자연과 생물, 인간과 환경이 공생할 수 있는 대안의 방법들에 오픈마인드를 가져야 할 것이고, 미생물학계에 서는 과학과 기술의 발견과 연구를 통해 지속적으로 변종을 나타내고 있는 생물의 변이를 주시하며, 안전하게 인간의 보호와 예방이 될 수 있는 차원 을 적극 탐구하여야 할 것이다. 기존 보유한 검증된 데이터의 점검에 있어서도 국내 인용 및 사용에 대한 허용 범위를 등급별로 객관화시켜 기존에 연구되어 있는 데이타를 적극 활 용하는 방안을 갖되 이후 더 확대하며 발전시키는 방향으로 지향해 나가며 국민의 안전과 보건을 위해 이에 대한 규제의 범위를 더욱 세분화 구체화 시켜야 할 것이다. 연구.과학자와 산업계, 행정관리.감독자와 소비자 우리 모두의 의식과 고찰에 있어 성숙이 요구되는 시기이다. 유산균의 종주국이라 불리우는 불가리아도 최근 천연 의료의 큰 트렌드로 세계 각국에서 연구 개발이 활발한 MICROBIOME 산업 개발에 치중하고 있 으며 불가리아 University of Food Technologies, 불가리아 유산균 업체, 불가리아 정부기관, 불가리아 투자회사와 PANAXTECH Ltd 및 한국의 마이크 로바이옴 관련 유수 대학교, 연구기관, 미생물학 교수, 투자회사 등과 함께 불가리아 마이크로바이옴 산업을 대표하는 BULGARIA MICROBIOME R&D CENTER 라는 불가리아-한국 합자 법인을 설립 중에 있으며 불가리아의 유 수한 유산균 관련 집적된 기술 및 노하우, 관련 연구 자료와 한국의 마이크로바이옴 연구자료, 교수진 및 투자를 통해 천연 의료 솔루션으로 마이크로 바이옴 산업의 양국 협력모델을 만들어 가는 중이다. BULGARIA MICROMBIOME R&D CENTER에 관심 있는 한국의 마이크로바이옴 관련 기관, 대학, 기업 등에 협업관련 문의와 활발한 협력을 기대한다. 박종태 대표 약력 現 PANAX TECH LTD Bulgaria 대표 現 불가리아 한국 상공회의소 부회장 現 불가리아 민간대사 (중소기업중앙회) 現 INKE 세계 한인벤처기업 소피아 지부장 現 OKTA 소피아 지회장 現 불가리아 인삼협회 회장 現 불가리아 AGRAREN 국립농업대학교 석사