장까지 살아서 가는 유산균의 방패는 '착한 바이오필름'

2019.03.06 22:00
 유산균(Lactobacillus planatrum). Probiotics Professionals 제공
유산균(Lactobacillus planatrum). Probiotics Professionals 제공

강력한 항생제로도 세균을 일망타진하기 어려운 이유는 세균들이 '튼튼한 이불'을 뒤집어 쓰고 있기 때문이다. 세균들은 나노 두께의 얇은 막인 바이오필름을 만들고, 그 안에서 서로 상호작용하면서 생존 및 증식율을 높인다. 치아에 끼는 치석이 바로 바이오필름이 굳어져 생긴 것이다. 지금까지 과학자들은 어떻게 하면 바이오필름을 벗기고 세균을 몽땅 잡을 수 있을까에 대해 연구해왔다. 

 

그런데 최근 바이오필름을 쓸모있게 활용할 수 있는 기술이 개발됐다. 바이오필름으로 유산균을 코팅해 살아 있는 상태로 장까지 안전하게 배달할 수 있다는 연구 결과가 미국화학회가 펴는 국제학술지 '농업 및 식품화학 저널' 6일자에 발표됐다.

 

유산균(Lactobacillus plantarum)은 요구르트 생산 과정이나 냉장 보관 중에, 또는 요구르트를 마셨을 때 식도와 위를 거쳐 장에 도달할 때까지 상당수가 죽는다. 중국 제지앙공샹대 식품과학및생명공학과 연구팀은 일부 병원성 박테리아가 바이오필름을 덮어 항생제로부터 살아남는 것에 착안했다. 

 

연구팀은 친생물 재료인 셀룰로오스 아세테이트막으로 바이오필름의 구조를 흉내 내 나노섬유막을 만들었다. 나노 단위의 얇은 막으로 세균을 단단하게 붙든 채 증식할 수 있도록 만든 것이다. 이 나노섬유막으로 유산균을 코팅한 뒤 요구르트를 만들었다.

 

그리고 우유를 발효하는 동안 유산균이 얼마나 살아남는지 관찰했다. 그 결과 유산균만 넣었을 때(7 Log cfu/g)보다 나노섬유막으로 코팅했을 때(11 log CFU/g) 유산균이 더 많이 살아남았다. 

 

연구팀은 실제 식품산업 현장에서 나노섬유막을 활용하면 유산균의 능력을 최대치로 늘린 '건강한 요구르트'를 생산할 수 있을 것이라고 기대했다. 

 

 

 

시간(일)에 따라 발효유에서 살아남은 유산균의 수(Log cfu/g). 초록색은 나노섬유막으로 코팅한 유산균, 주황색은 자연상태의 유산균이다. Journal of Agricultural and Food Chemistry 제공
시간(일)에 따라 발효유에서 살아남은 유산균의 수(Log cfu/g). 초록색은 나노섬유막으로 코팅한 유산균, 주황색은 자연상태의 유산균이다. Journal of Agricultural and Food Chemistry 제공

 

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