당뇨병 환자에 희소식! ‘토종’ 팥 효능으로 혈당 조절에 도움이 되는 '팥' 개발
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당뇨병 환자에 희소식! ‘토종’ 팥 효능으로 혈당 조절에 도움이 되는 '팥' 개발
  • 김수인 기자
  • 승인 2019.11.20 11:00
  • 댓글 0
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‘YV1-138’, 항혈당 활성 10배 이상 뛰어나… 동물임상 확인

[한국농어촌방송 = 김수인 기자] 농촌진흥청(청장 김경규)은 부산대학교와 함께 동물실험 한 결과, 토종 야생팥의 항혈당 효능을 도입해 개발한 팥 ‘YV1-138’이 식후 혈당 조절에 효과가 있음을 확인했다고 밝혔다.

YV1-138 개발 요약도 (사진=농촌진흥청)
YV1-138 개발 요약도 (사진=농촌진흥청)

토종 야생팥을 밭에서 재배할 수 있도록 개량해 식물특허를 출원(2018)한 ‘YV1-138’은 일반 팥에 비해 항혈당 활성도 10배 이상 뛰어나다.

야생팥의 단점인 종자 크기가 작고 덩굴뻗음(포복성), 종자 탈립 현상을 보완하기 위해 직립형 품종인 ‘경원’ 팥과 인공 교배해 개발했다.

먼저, 팥 ‘YV1-138’을 이용한 동물식이 모델의 혈당 개선 효과를 부산대학교와 함께 실험을 통해 확인했다.

실험은 8주령 수컷 실험쥐 36마리를 6주 동안 고지방 식이 후 STZ 처리해 고혈당을 유발했으며, 이후 6주 동안 삶은 팥 ‘YV1-138’을 20% 함유한 사료를 매일 마리당 2g을 먹였고, 대조구는 옥수수 전분을 함유한 사료를 먹였다.

이 동물모델에 팥을 먹였더니 당뇨에 걸린 대조구에 비해 혈당은 24.3% 낮아졌으며, 인슐린에 의해 혈당이 떨어지는 정도를 나타내는 지표인 인슐린 감수성도 개선됐다.

* 당뇨 대조군은 인슐린에 대한 내성으로 인슐린 투여 후 비교적 높은 혈당이 지속적으로 유지되는 반면, 개발한 팥을 먹인 동물은 혈당 감소와 함께 낮아진 혈당이 지속적으로 유지됨에 따라 인슐린 감수성이 증가함을 확인

또한, 팥 추출물의 항혈당 효능 지표인 알파-글루코시데이즈 활성을 50% 저해하는 농도가 92μg/ml(IC50)인데, 이는 1,000μg/ml인 ‘경원’ 팥보다 10배 이상 뛰어난 수치다. 경구 혈당 치료제인 아카보스(IC50=400)에 비해서도 4배 이상 높다.

* 알파-글루코시데이즈가 활성화하면 혈당이 오르는데, 이 농도를 50% 낮추는 데 ‘YV1-138’은 92μg/ml(IC50)인데, ‘경원’ 팥은 1,000μg/ml(IC50=400)임.

이와 함께 농촌진흥청은 팥 소비 확대를 위해 팥차와 흰앙금, 싹나물 등 가공하기 쉬운 팥 품종을 개발하고 보급함은 물론, 산업화를 위한 연구도 추진 중이다.

농촌진흥청 국립식량과학원 곽도연 밭작물개발과장은 “혈당 개선 효과가 있는 팥과 여러 가지 목적에 맞게 개발된 팥이 식의약 소재로 폭넓게 활용될 수 있길 기대한다.”라며, “앞으로도 꾸준히 연구해 국민 건강 관리에 도움이 되는 팥 개발을 위해 최선을 다하겠다.”라고 말했다.

 


다양한 용도의 팥 품종과 특성 (사진=농촌진흥청)
다양한 용도의 팥 품종과 특성 (사진=농촌진흥청)

 

◎ 참고 : 연구성과 묻고 답하기 -------------------------------------------------------------------

Q1. 이번 연구를 시작한 배경은?

○ 팥은 예로부터 전통식문화와 함께 재배되어온 작물로 팥을 포함한 근연종들이 한반도를 중심으로 많이 분포하고 있다. 이러한 측면에서 항당뇨 치료제의 표적 효소인 알파-글루코시데이즈 억제효능이 우수한 야생팥 소재를 10년 전인 2009년에 찾았습니다. 하지만 이들은 야생종으로 농업적인 형질이 열악하여 재배 가능한 팥 품종과 교배육종을 통해 활성도 뛰어나고 재배 가능한 팥으로 개발하고자 연구를 시작하였습니다.

○ 또한 팥은 전통 식품소재로서 뿐만 아니라 제과․제빵, 식음료, 산업소재 등 그 활용범위가 매우 넓어 다양한 용도 맞춤형 소재로 활용하기 위해 연구하였습니다.

Q2. 알파-글루코시데이즈 억제제란?

○ 알파-글루코시데이즈는 소장에서 식사로 섭취 분해된 올리고 사카라이드를 단당류로 가수분해하는 효소이다. 따라서 이 효소 저해제는 소장에서 단당류 흡수를 지연시킴으로써 식후 혈당상승 정도를 완화하여 제2형 당뇨병 치료에 도움을 준다.

○ 알파-글루코시데이즈 억제제로는 바이엘사에서 아카보스 및 미그리톨이 개발되어 당뇨병 치료제로 시판되고 있다.

Q3. 인슐린 저항성이란?

○ 인슐린 저항성(Insulin resistance, IR)은 혈당을 낮추는 인슐린의 기능이 떨어져 세포가 포도당을 효과적으로 연소하지 못하는 것을 말한다. 특히 제2형 당뇨병에서는 근육과 지방조직에서 인슐린의 증가를 알아채지 못하여 인슐린의 작용이 일어나지 않는다.

Q4. 국내 당뇨병 시장 상황은?

○ 전세계 당뇨병 환자수는 2014년에 4억2천2백만 명에서 2040년에는 6억4천2백만 명으로 증가될 것으로 보고하고 있으며, 치료제 시장 규모도 연평균 12.7% 성장률로 2015년 708억 달러에서 2022년 1,632억 달러로 증가될 것으로 보고되고 있다.

○ 국내 30세 이상 당뇨병 환자수는 2014년 480만 명으로 이는 2010년 320만명, 2013년 400만 명에서 지속적 증가되고 있다. 이로 인해 2016년 국내 당뇨병 치료제 처방액은 8,079억 원에 달한다.

Q5. 혈당 개선 효과가 있는 팥의 분양은?

○ 현재 알파-글루코시데이즈 억제 효능이 있는 팥 YV1-138은 식물특허 출원 중(10-2018-0161670)으로 농업기술실용화재단을 통해 기술이전 계약을 맺고 분양됩니다.

Q6. 앞으로 구체적인 팥 연구 방향은?

○ 팥의 이용과 소비 촉진을 위해 다양한 용도의 기능성이 우수한 팥을 개발하여 보급토록 할 것이며, 팥의 기능성과 가공품질특성을 구명하는데 노력할 계획입니다. 또한 병충해와 재해에 강한 품종을 만들어 재배하는데 어려움이 없도록 하고 건강식품으로 각광받고 있는 팥을 이용한 제품개발에도 최선을 다할 것입니다.


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