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혈당 떨어뜨리는 고추, 항암 성분 10배 많은 감귤

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'파이토케미칼'. 식물이 미생물과 해충 등 열악한 자연환경에서 살아남기 위해 만들어내는 화학물질이다. 식물활성영양소로 불리는 이 같은 물질은 항상 건강식품업계의 뜨거운 이슈다. 안토시아닌, 이소플라본, 클로로제닉산과 리그난, 페놀류 등의 생리활성 물질이 대표적인 파이토케미칼이다. 이들은 암세포를 죽이고 바이러스 활동을 저해하며 항산화작용을 한다. 최근 이런 식물의 유용한 물질을 연구하기 위한 노력이 활발하게 전개되고 있다. '우리 농식품 사랑 캠페인<하>'에서는 국내 연구진이 개발해 상품화하고 있는 기능성 채소와 과일에 대해 조명한다.

식물 육종 연구 수준 세계 정상급

우리나라의 식물 육종·재배 연구는 세계 최고 수준이다. 전 세계 농학자가 보는 작물 육종 교과서 1장 1절에 나오는 '종의 합성'에 대한 연구가 한국인 우장춘 박사의 업적이다. 국립원예특작과학원 조명철 연구관은 "이승만 정부 때 세워진 한국농업과학연구소에서 우장춘 박사가 각종 채소의 생산기술과 채소 종자의 이종(異種) 간 육종 등에 대해 활발히 연구했다. 그 뒤를 후학이 이어가고 있다”고 말했다.

가장 활발한 연구를 하는 곳은 농촌진흥청 산하 국립원예특작과학원이다. 300여 명의 농식품 석·박사가 한국 식물자원을 스크리닝하고, 기능성 물질을 분석한다. 최근 이슈는 고기능성 채소 육종이다. 조 연구관은 "1990년대에는 채소와 과수의 생산량을 어떻게 하면 많이 늘릴까에만 집중했다면 2000년대부터는 안토시아닌·이소플라본 등 미량의 생리활성 물질에 주목하기 시작했다”고 말했다. 현재는 이런 생리활성 물질을 얼마만큼 높인 채소·과일을 만들어내느냐가 농식품학 연구자의 주된 관심사다.
 
배추·무 교잡한 '배무채?
항암 성분 다량 함유
자두·살구 섞은 플럼코트?
항산화물질 많고 맛 좋아

암세포 생존율 확 줄인 마늘 3종

주목할 만한 작물은 고추·마늘·배추·토마토 등이다. 고추는 잎 부분에 혈당 조절 물질인 AGI가 풍부하다. 조 연구관은 "식물을 모두 스크리닝해 AGI 성분이 어디에 많은지 선별했다. 그 결과 우리가 식품으로 자주 먹는 식물 중에서는 고춧잎에 가장 많았다”며 "AGI는 탄수화물이 포도당으로 변환되는 과정을 막아 결과적으로 혈당을 강하시키는 작용을 한다”고 말했다. 그렇게 해서 탄생한 원기1호는 일반 고춧잎에 비해 혈당 조절 효과가 4배 정도 뛰어나다. 조 연구관은 "당뇨병이 있는 사람이 먹기에 좋은 고기능성 채소”라고 설명했다.

마늘은 항암 효과가 높다. 항암 기능성이란 암세포의 생장과 증식을 억제하는 것을 말한다. 세계보건기구 산하 국제암연구소에서는 항암 효능 식품의 추출물 투여 시 암세포 수가 절반 이하로 떨어질 때 연구 가치를 인정한다. 농진청이 부산대 최영환 교수팀과 함께 위암세포(AGS) 모델을 이용해 신품종 마늘 3종(다산·화산·산대)의 암세포 억제 실험을 한 결과, 이들 마늘이 기존 재래종 마늘보다 26~35%포인트 더 암세포의 생존율을 떨어뜨렸다. 식감도 우수했다.

곽정호 연구사는 "이들 품종은 항암 기능성 마늘로 국제 식물특허까지 출원했다. 마늘의 육종 방법과 절차에 대해서도 독점권을 행사할 수 있다는 점에서 의미가 크다. 경쟁품인 중국이나 뉴질랜드산 마늘보다 높은 가치를 인정받고 있다”고 말했다.
 
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두 개의 다른 품종을 섞어 탄생시킨 기능성 채소도 있다. 무와 배추를 교잡해 만든 '무배추'는 항암 물질인 글루코시놀레이트 성분이 상당히 높다. 배무채를 심으면 뿌리는 무로, 잎은 배추로 활용할 수 있어 농가 소득에 도움이 된다.

곽 연구사는 "호랑이와 사자를 교배해 강점만 딴 품종을 만든 것에 비유할 정도로 이종 간 교배는 세계적으로도 이례적이다. 독일 등에서 해당 연구를 오래 했지만 우리나라가 최초 개발에 성공했다”고 말했다. 그 밖에 라이코펜 함량을 30%가량 높인 토마토(알리1호, 알리2호), 안토시아닌 성분(항산화 효과)을 크게 높인 보라색 배추 등도 국내에서 개발한 대표적인 기능성 채소다.

과일도 기능성을 높인 품종이 출시됐다. '플럼코트'가 대표적이다. 자두와 살구를 종간교잡해 만들었다. 다른 과일류에 비해 페놀·플라보노이드와 같은 항산화 물질이 월등히 높다. 일반 자두의 2배, 배의 4배가량이다. 맛도 뛰어나다. 살구의 달콤함과 자두의 향기로움을 동시에 맛볼 수 있다. 감귤로는 항암 효과가 있는 나린진 함량이 원래 품종의 10배가량 많은 무봉이 개발됐다.

채소·과일 성분 신약·화장품 개발

채소와 과일의 유효성분만 뽑아 고부가가치를 올리는 방법도 연구하고 있다. 대표적인 것이 천연물 신약이다. 고추의 캡사이신 성분은 신경통 치료와 혈액순환 촉진, 토마토의 라이코펜은 항암 효과, 마늘의 알리신 성분은 심혈관질환 개선, 상추의 락투신 성분은 진통 및 수면제로 개발 가능성을 타진하고 있다. 여주의 카라틴은 항바이러스 효과가 뛰어나 활용 방안을 연구 중이다.

조 연구관은 "외국의 경우 수박의 시투룰린 성분이 체내에서 아르기닌으로 전환돼 산화질소를 증가시키고 혈관을 이완시켜 남성 발기부전에 효과가 증명됐다”고 말했다. 미국에서는 천연 비아그라로 알려져 정력제·피로회복 제품으로 판매되고 있다.

색소로도 활용된다. 현재 세계 천연색소 시장은 150억 달러 수준이다. 우리나라에서 개발한 치자 색소는 플라보노이드 성분이 풍부하다. 홍화에서도 색소를 추출할 수 있다. 이들 색소는 현재 우유·과자·면류·아이스크림 등에 활용된다. 화장품 원료로도 사용된다. 포도의 안토시아닌 성분, 귤나무의 알부틴 성분, 어린뽕나무 추출물 등은 화장품의 기능성 원료로 활용된다. 곽 연구사는 "식물을 분말로 만들면 가치가 1.9배, 공업용 염료로는 3.7배, 천연색소로 가공하면 5.3배 더 높아진다”며 "우리 농산물의 부가가치를 향상시키기 위해 많은 연구 투자가 이뤄져야 한다”고 말했다.

도움말=농촌진흥청 국립원예특작과학원 곽정호 연구사, 조명철 연구관, 남은영 박사

배지영 기자 bae.jiyoung@joongang.co.kr
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