농촌진흥청, 임상시험으로 제균 효과 입증…항암‧항산화 기능성 쌀
임상시험을 통해 ‘조생흑찰’이 위염을 일으키는 헬리코박터 파일로리균을 없애는데 효과적이라는 연구 결과가 나왔다.
농촌진흥청(청장 이양호)은 연세대학교 세브란스병원 연구팀과의 임상시험 결과, ‘조생흑찰’ 추출물이 헬리코박터균 감염에 의한 초기 위염에 효과가 있는 것을 확인했다고 밝혔다.
헬리코박터균 감염 환자 98명을 ‘항생제 투여군(위약군)’과 ‘항생제와 조생흑찰 추출물(1g/캡슐, 1일 3회) 섭취군’으로 나눠 10주 동안 실험한 결과, ‘항생제와 조생흑찰 추출물’의 제균 효과는 83.3%로 나타났다.
이는 항생제만 투여했을 때 나타난 제균 효과 72%보다 약 11% 높은 효과다.
이러한 효능을 가진 핵심 물질은 시아니딘-3-O-글루코사이드(C3G)로 흑미의 검정색을 띄는 안토시아닌계 화합물이다. 이 성분이 헬리코박터균의 독소 분비를 차단해 위장 세포를 보호하는 역할을 한다.
농촌진흥청은 ‘안토시아닌 화합물의 위염균 억제 효과’와 관련된 기술을 산업체에 이전해 ‘조생흑찰’을 이용한 선식, 음료 등 가공성을 높이는 연구를 추진하고 있다.
또한, 국내 검정쌀 최대 생산 단지인 전남 진도군과 업무협약(MOU)을 맺고 맞춤형 검정쌀 품종 육성과 최적 재배법 등의 연구를 통해 다양한 쌀 가공식품 개발 연구도 함께 추진하고 있다.
‘조생흑찰’은 농촌진흥청이 우리 쌀의 경쟁력을 높이기 위해 2004년 개발한 흑미 찹쌀로 안토시아닌이 많이 들어있어 항암·항산화 작용이 뛰어난 기능성 쌀이다.
2012년 ‘조생흑찰’ 추출물이 헬리코박터균의 독소 분비를 억제하는 효과가 있음을 동물실험을 통해 처음으로 입증했다.
이러한 연구를 바탕으로 ‘안토시아닌 화합물의 위염균 억제 효과’를 특허 출원했고, 이를 국제전문학술지(Int. J. Med. Sci.)에 발표한 바 있다. * 특허출원번호 : 10-2014-0108940
농촌진흥청 기능성작물부 이영희 부장은 “우리 쌀의 경쟁력을 높이기 위해서는 새로운 수요를 창출할 수 있는 부가가치가 높은 쌀과 가공 이용 기술이 개발돼야 한다.” 라며, “앞으로도 건강 기능성이 뛰어난 쌀을 활용해 쌀의 부가가치를 높이는 연구에 더욱 힘쓰겠다.” 라고 전했다.
* ′조생흑찰′ 추출물의 헬리코박터균 억제 임상시험 결과
> 조생흑찰 추출물 헬리코박터균 억제 임상시험 결과
❍ 시험군(항생제+조생흑찰 추출물 투여군): 48명중 40명 제균효과(83.3%)
❍ 대조군(항생제 투여 위약군): 50명중 36명 제균효과(72%)
❍ 시험군은 위약군(기존 치료법) 대비 약 11.3% 향상된 치료 효과를 나타냄
* 세계보건기구는 헬리코박터 파일로리 제균 치료법으로서 최소 세 종류의 항생제 혼합처방(PPI + 클라리쓰로마이신clarithromycin + 아목시실린amoxicillin)을 권장하고 있음
* 통계학적으로 분석한 결과, 고도 유의 수준인 p=0.004 나타냄
조생흑찰 추출물의 인체 독성검사
❍ 조생흑찰의 인체 독성검사: 인체 독성이 관찰되지 않았음
- 혈액학적 검사 결과, 화학적 검사 결과, 조생흑찰 추출물 투여 전후에 차이를 보이지 않음.
* 조생흑찰′ 추출물의 헬리코박터균 억제 임상시험 과정
> 시험대상
❍ 연세대학교 원주세브란스병원 소화기내과 내원 환자 중 임상시험에 동의한 헬리코박터 파일로리 감염 양성 위염, 위암 환자
> 그룹설정
❍ 조생흑찰 투여군: 48명
: 1차 제균치료 (PPI + clarithromycin + amoxicillin) 1주일 후 조생흑찰 추출물 함유 캡슐(1g 알약 3회/일) 10주 간 투여
❍ 위약 투여군(기존 항생제 치료군): 50명
: 1차 제균치료 (PPI + clarithromycin + amoxicillin) 1주일 후 플라시보 위약군 캡슐(1g 알약 3회/일) 10주 간 투여
> 인체 독성검사 및 생리학적 검사
❍ 검사대상: 임상시험 참가자 전원
❍ 검사결과: 학계에 알려진 인체 독성 관찰되지 않음
❍ 검사항목 1: 혈액학적 검사
❍ 검사항목 2: 임상화학적 검사
> 헬리코박터 파일로리 제균 판정
❍ 위장 내시경 동의 환자의 경우, 위장 조직을 적출해 신속요소효소검사(CLO test) 실시
* CLO(Campylobacter Like Organism) test : 임상에서 가장 널리 사용하는 침습적 진단법으로서, Helicobacter pylori urease 검출 기법
❍ 위장 내시경 거부 환자의 경우, 요소호기검사(Urea-breath test) 실시
* UBT(Urea Breath test) : 임상에서 가장 널리 사용하는 비침습적 진단법으로서, C13 동위원소를 이용한 Helicobacter pylori urease 검출 기법
❍ 소화기내과 전문의가 헬리코박터 파일로리 제균치료 성공 여부 판정
* 조생종 검정색 찰벼 ′조생흑찰′의 주요 특성
> 조생흑찰의 품종개발 내용
❍ 육성 연도: 2004
❍ 교배 조합: 동북나 149/Sx 864 (92/93 동계)
❍ 주요 특성: 조생종, 단간 내도복성, 흑찰벼
❍ 용도: 가공용 (건강식, 혼반용)
❍ 적응 지역: 중부 평야와 영남·호남 평야 1, 2모작지
> 품종 주요 특성
❍ 주요 생육 특성
품 종 명 | 출수기 (월.일) | 간장 (cm) | 이삭당 벼알수 (개) | 등숙률 (%) | 천립중 (g) |
조 생 흑 찰 흑 남 벼 | 8.03 8.12 | 65 70 | 73 99 | 67.9 64.9 | 20.6 21.3 |
❍ 미질과 재해 저항성
품 종 명 | 현 미 장폭비 | 단백질 함 량 (%) | 아밀로스함량 (%) | 포 장 도 복 (0-9) | 수발 아율 (%) | 도정률 (%) |
조 생 흑 찰 흑 남 벼 | 2.12 1.95 | 7.0 6.4 | 찰 17.4 | 1 2 | 27 45 | 77.2 73.1 |
* 헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori)?
> 한국인의 헬리코박터 파일로리 감염과 위염, 위암 발생
❍ 헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori) 최초 발견(1982년)으로 노벨의학상을 수상한 호주의 베리마샬 박사는 이 병원성 세균이 위장질환의 병태생리와 밀접한 관계가 있음을 증명
❍ 2011년 한국인의 암 발생률 중 위암 비중이 높음. 전체 암 발생률 중 네번째로 높은 것으로 조사되었음
<Q&A>
′조생흑찰′이 위염을 줄일 수 있다. 연구를 시작하게 된 동기는?
- 현재 국내 쌀 생산량과 소비량은 줄어들고 내년부터 시행되는 쌀 관세화 등으로 쌀 산업은 어려움에 처해 있습니다. 이러한 위기에 적극 대응하기 위해서는 새로운 수요를 창출하고, 소비자의 욕구를 파악해 생산자의 소득이 적절하게 보장될 수 있는 고부가가치 가공 이용 기술의 개발이 무엇보다 시급한 실정입니다.
- 따라서, 건강기능성이 증진된 기능성 쌀 품종 개발과 이를 활용한 가공식품 개발이 매우 중요합니다. 그 중 조생흑찰에는 위염경감 효능뿐만 아니라 항산화, 비만 개선 등의 기능성 물질이 많이 함유돼 있음을 발견하고 연구를 계속 진행하고 있습니다.
지난 연구 결과와 차이점은 무엇입니까?
- 지난 2012년 조생흑찰의 위염 경감과 개선 효과 보도에서는 헬리코박터균의 제균 활성과 독소 분비를 억제하는 핵심 유효 성분과 작용 기작을 밝히고 동물실험을 한 전임상시험 결과를 발표했습니다.
- 올해는 지난해의 전임상 결과를 바탕으로 인체에 독성이 없는 유효 농도에서 위약군 50명, 시험군 48명, 총 98명을 대상으로 임상시험한 결과, 기존의 치료제만 투여한 위약군 대비 약 11.3% 개선 효능을 통계적으로 유의성 있게 확인했습니다.
′조생흑찰′의 위염을 낮추는 효능의 핵심 기능성 성분은?
- 조생흑찰의 헬리코박터균 제균과 독소 분비 효과를 나타내는 핵심 성분은 쌀의 검정색을 띄는 안토시아닌계 화합물인 시아니딘-3-O-글루코사이드(C3G) 성분입니다.
- C3G 성분은 인체 내 유해활성산소종을 제거하는 항산화 활성이 뛰어난 성분이기도 합니다. 또한, 조생흑찰에는 콜레스테롤 감소 효능이 있는 감마오리자놀과 고혈압 경감에 효능이 있는 가바(GABA) 등 다양한 건강기능성 성분을 일반 현미에 비해 많이 함유하고 있습니다.
임상시험에서 위약군에 가짜 약을 쓰지 않고 항생제를 쓴 이유는?
- 본 연구는 전임상 결과를 바탕으로 인체에 독성이 없는 유효 농도에서 시험군 48명, 위약군 50명, 총 98명을 대상으로 임상시험을 진행했습니다. 본 임상시험은 기존의 건강기능식품 임상시험과 달리 시험 특성상 이미 위염, 위궤양 등을 앓고 있는 환자를 대상으로 실시한 인체 임상시험입니다.
- 따라서 연구 윤리 규정에 근거해 최소한의 치료는 병행해야 하는 이유로 대조군에게 기존에 허가된 항생제 처방을 위약군으로 선정해 처방했습니다.
앞으로 구체적인 연구 방향은?
- 올해부터 국내 검정쌀 최대 생산단지인 전남 진도군과 업무 협약(MOU)을 체결하고 맞춤형 검정쌀 품종과 가공 식품 개발 등의 연구를 추진하고 있습니다. 현재 선식 분말 제품에 그치는 가공 제품의 제형을 떡, 면류, 과자류, 아이스크림 등으로 다양화해 소비자의 기호에 맞는 가공성 증진 연구도 병행할 계획입니다.
= 또한, 흑미 재배단지를 이용한 생산-가공 업체-관광 등과 연계해 농식품 6차 산업화를 이미 진행 중이며, 조생흑찰 원료곡 생산용 특산단지 조성·지원도 추진할 예정입니다.
조생흑찰 전용품종 종자는 어디서 구할 수 있는지?
- 아직 우리나라에는 검정쌀에 대해 국립종자원에서 정부 보급종을 생산하지 않습니다. 그러나 국립식량과학원 신소재개발과(서우덕 연구사, 055-350-1166)에 문의하면 도움을 받을 수 있습니다.
- 앞으로 농가-업체 등과 연계해 조생흑찰 전용 원료곡 재배 단지를 조성해 대량으로 종자를 공급할 수 있는 방안을 농업기술실용화재단과 함께 찾도록 하겠습니다.
