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식약일보 KFDN 식품과 의약 뉴스

㈜현성바이탈 생명과학연구원을 찾아서

식약일보 | 기사입력 2015/12/22 [18:09]
건식업계 최초 동물실험실을 갖추고 국민건강에 이바지하는 “현성바이탈”

㈜현성바이탈 생명과학연구원을 찾아서

건식업계 최초 동물실험실을 갖추고 국민건강에 이바지하는 “현성바이탈”

식약일보 | 입력 : 2015/12/22 [18:09]

 


과학적 근거를 토대로 국민모두가 신뢰하는 건식보급에 최선을 다하겠습니다

 

건식업계 최초로 동물시험실을 설립해 주목을 받고 있는 곳이 있다. 그곳이 바로 현성바이탈로 지난해 10월 기업부설연구소인 생명과학연구원을 설립한 후 올 921일 식품의약품안전처로부터 동물실험시설도 인가를 받아 아낌없는 투자로 무섭게 건식업계 새로운 주자로 내닫고 있다.

 

여기에는 현성바이탈 제품의 하나하나를 과학적인 근거하에 심혈을 기울여 탄생시킨 현성바이탈 김범준 회장과 생명과학연구원의 노재열 원장의 끊임없노력의 결과이다.

 

 


현성바이탈의 김
준(사진) 회장이 생명과학연구원을 탄생시킨 비화가 있다.

 

그 동기는 지난 2009년 신종플루가 유행해 전 세계를 강타했을 당시 현성바이탈이 만든 자사 제품 황찬고가 감기 및 신종플루에 효과가 있다는 다수의 보고를 접하면서 한국기능식품연구원에 의뢰한 결과 주요 식중독균인 황색포도상구균, 살모넬라균, 대장균, 리스테리아균, 바실러스 세레우스균 등의 사멸까지 확인하면서 자사제품의 우수성을 직접 눈으로 확인했다.

 

이를 계기로 현성바이탈은 자체에서 생산되는 모든 제품의 효과를 과학적인 근거하에 입증하기 위해서 기본연구는 물론 국민건강 증진에 필요한 신물질 개발에 박차를 가하기 위해서는 자체 생명과학연구원 설립이 절실했다. 하지만 중소 건식업체로서 자체 연구원을 개설하는 것은 유일무하며 비용만으로 만만치 않은 작업이었다. 하지만 김범준 회장은 감한 투자를 도입했다.

 

 


이렇게 설립된 현성바이탈의 생명과학연구원은 지난해
1029일 미래창조과학부 한국산업기술진흥협회로부터 인정받았다. 이 연구원에서는 현재 중금속 분석기 분광광도계 인큐베이터 고압멸균기 건조기·저온 배양기 등 고가의 실험장비와 중금속 분석실 미생물 분석실 동물실험실 등의 시설을 모두 갖추고 현재 원장을 맡고 있는 노재열 박사를 위시해 총 6명의 석·박사 연구원이 다양한 연구개발에 박차를 가하고 있다.

 

 


노재열 원장(사진)은
이화여대 약학대학을 나와 미국 위스컨신대학에서 박사학위를 수여했다. 이후 미국 위스컨신대 연구원에서 연대의대성균관의대 교수로 활약했으며, 현재도 성균관의대 명교수이다.

 

노재열 원장과 현성바이탈과의 인연은 자신이 대학에 근무할 때인 2013~2014년까지 2년에 걸쳐 현성바이탈부터 용역연구비를 받아 본사제품인 황찬고 등의 제품에서 항균작용, 항바이러스 작용, 항접촉성 알러지성 피부염에 대한 실험연구로 좋은 결과를 얻으면서 부터 이미 시작됐다고 말한다.

 

황찬고는 현성바이탈에서 생산하고 있는 대표제품 중에 하나이다. 황찬고를 주요 식중독균에 대한 항균활성 검사를 실시한 결과 생육저해효과가 크다는 사실이 입증됐다. 황찬고는 액상차로 양파추출액, 마늘추출액, 도라지추출액, 포공영추출액, 뽕나무추출액, 산유추출액, 고장초분말 등으로 구성돼 있다.

 

 


생명과학연구원은 현재
2가지 일에 주력하고 있다. 첫째는 본사 제품에 대한 효능을 생체 외와 생체 내에서 평가이다. 생체 외(In vitro)적으론 세포단계에서 다양한 분자기법을 이용하여 제품의 작용기전 및 효능을 평가하며, 생체 내(In vivo)에서는 각종 질병의 동물모델을 만들어 그 동물모델에서 효능평가를 하는 것이다.

 

둘째는 정부로부터 R&D사업 연구비를 지원받아 제품개발 연구에 매진하고 있다. 현성바이탈의 생산공장이 전북 남원에 있어 전북지역주력사업육성을 위한 산업자원통상부 R&D사업선정돼 전북에 있는 대학교 3곳과 중소기업 1곳과 같이 전북지역의 산학연 공동으로 향신소재 활용 체지방 감소 건강기능식품 개발에 관한 연구를 활발하게 진행하고 있다.

 

 


현성바이탈의 생명과학연구원은 올
3월부터 시작해 9월에 완공됐다. 이곳에는 생체 내외 실험에 필요한 기기 및 배양실 등을 구축을 시작으로 식약처 규정에 준하는 무균상태의 실험동물실 구축에 많은 시간을 소요했다.

 

 


이 동물실험실은 장소는 협소한 듯 보이나 일반 쥐는
300마리, 휜 쥐는 150마리를 키울 수 있다. 이 실험실 설비는 식약처가 요구하는 조건을 능가하고 국제공인실험협회에서 요구하는 조건까지 대비해 만전을 기하고 있다.

 

이 생명과학연구원은 시작한 지 얼마지 않아 연구성과는 미미하다고 말하지만 그 짧은 시간에도 놀라운 성과를 나타내고 있다.

 

노압 제품과 관련된 연구실적만 봐도 알 수 있다. 이 제품은 혈압을 낮는 건강기능식품으로 동물실험을 통해 시중에 시판되고 있는 혈압약과 비교 대조해서 연구한 결과 자사 제품인 노압과 효능이 비슷한 것으로 나타나 효능에 대한 기전을 다시 연구해 보완실험 중에 있다.

 

그 외에도 고혈압 관련 세포 주인 H9C2 세포 주에서 글라비올라 및 황찬고의 항고혈압에 대한 효능 발기부전 관련 세포주인 TM3 세포 주에서 글라비올라 및 황찬고의 발기부전 호전 효과 전립선 비대증관련 세포 주인 PC3 세포 주에서 글라비올라 및 황찬고의 전립선 비대증 호전 효과 신경독성이 강한 MPTP-유도 파킨슨 동물모델을 이용한 황찬고의 파킨슨 증상 완화 효과 등 자사 제품들에 대한 효능을 과학적으로 확인하기 위해 세포내 실험과 동물실험을 통해 작용기전과 효능연구 및 개발에 주력하고 있다.

 

 


노재열 원장에게 중점적인 연구에 대해 물었다
. 노 원장은 세포 level에서 관찰된 제품의 효능이 각종 질병 동물모델에서도 효능을 나타내는지가 중요하다. 이는 세포에서 나타난 효과가 동물에서는 효과를 나타내지 않는 경우가 많기 때문에 이를 중심으로 다양한 연구가 이뤄지고 있다며 다양한 연구에 대해 다음과 같이 설명했다.

 

먼저 고혈압 연구로 앞에서도 언급했듯이 자사제품인 노압이 angiotensin II-유도 고혈압 동물모델(흰쥐, rat)에서 강한 항고혈압효과를 나타냈으며 이 효과는 임상에 사용되고 있는 statin계통 약물인 pravastatin과 유사한 효과를 보였다. 때문에 현재 임상에 사용되고 있는 다른 강한 항고혈압 약물 (losartan, telmisartan)과의 비교 실험을 추가로 진행하고 있으며, 내년 1월경에 실험이 완료될 예정이다.

 

두 번째로 골관절염 실험으로 그라비올라 제품인 류풍환이 collagenase-유도 골관절염 동물모델에서 골관절염의 증상완화를 연구하여 현재 임상 사용되고 있는 COX-2 선택성 억제제인 celecoxib의 효능과 비교하는 예비실험은 이미 동물모델에서 진행했으며, 이 역시 1월 말경에 예비실험을 거쳐 3월 말경에 완료될 예정이다.

 

세 번째로 전립선 비대증 실험으로 그라비올라 단독 제품이 남성호르몬인 테스토스테론 (testosterone)-유도 전립선 비대증 동물모델에서 전립선 비대를 억제하는지를 검색한 후 임상에서 전립선 비대증에 사용되고 있는 finastride 효능과 비교 검색하는 동물모델 제작은 이미 완료됐으며 ex-vivo실험(동물실험 후 조직을 적출하여 그 조직으로 실험하는 것)20162월 중순경에 완료 예정이며, 보충실험은 20164월 말경에 완료 예정이다.

 

네 번째로 파킨슨병 연구로 신경독성을 가진 MPTP-유도 파킨슨 동물모델에서 황찬고의 파킨슨 증상완화를 관찰하고 기존 사용약물인 L-dopa의 효능과 비교 검색하는 것이다. 예비실험은 이미 완료, 20162월 말경에 완료할 예정이다.

 

마지막으로 발기부전 연구이다. 그라비올라 제품의 경우 직대장력이 정상 흰쥐 및 발기부전-유도 동물모델에서 발기부전 억제 효능을 검색한 후 시판 중인 viagra효능과 비교 검색으로 현재 예비실험을 진행 중에 있으며, 20165월 말경에 완료할 예정이다.

 

이때 사용되는 발기부전 동물모델은 2가지로 정상 흰쥐에서의 효능 고환절제 발기부전 유도 모델 등이다.

 

 


현성바이탈은 현재 서울대 약학대학과 협약을 맺어 지금까지 동물모델에서 효능을 나타낸 제품의 성분분석을 맡겨 현재 노압의 주요물질인 솔잎
, 여주, 그라비올라에서 항고혈압 효능 있는 표지물질을 분리하고 있다. 이미 4개의 분획을 받아 그 효능을 세포에서 실험 중에 있다.

 

김범준 회장은 현성에서 출시하는 다양한 제품이 세포 및 동물실험을 통하여 효능이 입증이 되면, 각 제품의 지표물질을 찾아서 그 효능을 다시 평가하여 식약처의 최상위 등급의 건강기능식품으로 등재하고 싶다면서 그 뿐만 아니라 단일물질까지도 분리하여 미래 제약 산업으로 육성 발전시켜 보고 싶다는 뜻을 내비췄다.

 

노재열 원장도 현재 진행 중인 연구결과를 토대로 현성바이탈 제품의 지표물질 및 단일물질 분리해서 밝혀내고 싶다고 말하면서 작용기전을 규명하여 외국저널에 논문 게재에도 주력하고 싶다며 학자로서의 의지를 밝혔다.

 

노 원장에 따르면 제품자체는 복합물질이기 때문에 어떤 물질이 효능이 있는지 모른다. 따라서 지표물질로 분리해 각 물질별 실험을 통해 효능여부를 검사하면 제품제조 시 해당물질의 극대화를 시킬 수 있으며, 더 나아가 해당물질을 이용한 제약 산업까지 뛰어들 수 있다는 것이다.

 

또한 현성바이탈 자체제품 중에도 다양한 질병에 이용이 될 수 있는 제품들이 많아 다른 질병 모델도 제작하여 앞으로 연구를 할 계획으로 있다.

 

여기에 사용되는 다양한 동물모델은 살펴보면 류마티스성 관절염 (rheumatoid arthritis) 동물모델 알러지성 천식 (allergic asthma) 동물모델 다발성 경화증 (multiple sclerosis) 동물모델 당뇨병 (diabetes mellitus) 동물모델 다양한 암 (a variety of cancer) 등에 관심을 가지고 집중적으로 연구할 것으로 보인다.

 

김범준 회장은 현성바이탈의 제품은 순수천연물로서 우리 식생활에 사용되는 재료이며 부작용이 거의 없는 것이 제품의 특징이다이런 부작용의 염려가 없는 천연제품이 질병예방 및 완화에 이용이 된다면 국민건강에 큰 도움이 될 것으로 생각한다고 밝혔다.

 

이렇게 현성바이탈에서는 건강기능식품만으로 끝나지 않고 제약 산업으로 육성을 꿈꾸고 있다. 그래서 제약회사에 버금가는 이런 전문적인 생명과학연구원을 미리 탄생시킨 것으로 보인다.

 

김범준 회장이 대형 제약회사 출신이라는 점을 상기시키면 이해가 되고도 남는다. 그렇기 때문에 건식기업에서 머물지 않고 제약 산업으로 발전토대를 미리 마련하지 않나 하는 생각이 드는 것도 이 때문으로 현성바이탈의 미래 청사진에 기대가 모아지고 있다. 공동취재=강경남황준영 기자

 

()현성바이탈 생명과학연구원(기업부설연구소)의 연구결과 및 진행 중인 연구과제 사례

 

Table 1. 황찬고 및 신통방통이 슈퍼박테리아(Methicillin resistant S. aureus, MRSA)에 감염된 마우스의 생존과 염증에 미치는 효과a

a실험군을 8개 군으로 나누었다. NC (negative control, 음성대조군); PBS로 경구 투여, MRSA 감염군; PBS 경구 전 투여 후 MRSA 복강 투여, Extract HC; 각 용량 전 투여(감염 4일전 114번 경구 투여) MRSA 투여군; Extract SB; 각 용량 전 투여(감염 4일전 114번 경구 투여) MRSA 투여군. BALB/c 마우스 감염은 황찬고 및 신통방통전 투여한 후 MRSA (5 x 107 CFU/마우스)을 복강 투여로 유발하였다. 생존율은 72시간 관찰하여 조사하였다. b폐 조직에서의 CFU (colony forming unit)는 폐 조직을 적출, 분쇄한 후 LB brooth agar gel에서 형성된 colony (군집) 수를 세어 평판계수법을 이용하여 측정하였다. c폐 조직서의 TNF-α IFN-ɤ 농도는 ELISA법으로 측정하였다. 괄호안의 수치는 Extract 투여에 따른 감소비율을 퍼센트 (%)로 나타낸 값이다. ***, P< 0.001 versus 음성대조군; +, P< 0.05; ++, P< 0.01; +++, P< 0.001 versus MRSA 감염군.

Figure 1. 황찬고 및 신통방통이 슈퍼박테리아 (MRSA)에 감염된 마우스의 폐 조직 내 염증세포 침윤에 미치는 효과. BALB/c 마우스 실험군 나누기, 마우스 감염, 황찬고 및 신통방통 전 투여 방법 등은 Table 1과 동일. 폐 조직은 4% paraformaldehyde 고정시켜 3 절편을 만들어 H&E (haematoxylin eosin) 염색을 통해 관찰 하였다 (배율: x200). 폐 조직의 조직학적 변화는 염증세포의 폐 조직 내 침윤정도를 grade로 정량화하여 우측 그림으로 나타내었다. ***, P < 0.001 versus 음성대조군; +, P < 0.05; ++, P < 0.01 versus MRSA 감염군.

 

Table 2. 황찬고 및 신통방통이 인플루엔자 바이러스 (Avian virus)에 감염된 마우스의 생존과 염증에 미치는 효과a

a실험군을 12개 군으로 나누었다. NC (negative control, 음성대조군); PBS로 경구 투여, Avian virus ; PBS 경구 전 투여 후 Avian virus 비강 점적 투여, Extract HC; 각 용량 전 투여(감염 4일전 114번 경구 투여) Avian virus 투여군; Extract SB; 각 용량 전 투여(감염 4일전 114번 경구 투여) Avian virus 투여군. BALB/c 마우스 감염은 황찬고 및 신통방통 전 투여한 후 Avian virus 5 x 105 PFU (plaque forming unit)/마우스를 비강 투여하여 유발하였다. 생존율은 72시간 관찰하여 조사하였다. b폐 조직에서의 PFU는 페 조직을 적출, 분쇄한 후 plaque assay 법을 이용하여 PFU (plaque forming unit)를 측정하였다. c폐 조직서의 TNF-α IFN-&#612; 농도는 ELISA법으로 측정하였다. 괄호안의 수치는 Extract 투여에 따른 감소비율을 퍼센트 (%)로 나타낸 값이다. ***, P < 0.001 versus 음성대조군; +, P < 0.05 versus Avian virus 감염군.


Figure 2.
황찬고 및 신통방통이 Avian에 감염된 마우스의 폐 조직 내 염증세포 침윤에 미치는 효과. BALB/c 마우스 실험군 나누기, 마우스 감염, 황찬고 및 신통방통 전 투여 방법 등은 Table 2와 동일. 폐 조직은 4% paraformaldehyde 고정시켜 3 절편을 만들어 H&E (haematoxylin eosin) 염색을 통해 관찰 하였다 (배율: x200). 폐 조직의 조직학적 변화는 염증세포의 폐 조직 내 침윤정도를 grade로 정량화하여 우측 그림으로 나타내었다. ***, P < 0.001 versus 음성대조군; +, P < 0.05; ++, P < 0.01 versus Avian virus 감염군.

Figure 3. 줄풀, 쇠비름 및 황찬고가 알러지성/접촉성 피부염 발생 생쥐의 피부 표면 각질화에 미치는 효능. HR-1 마우스는 알러지성/접촉성 피부염 모델 유도를 위해 HR-1 마우스에 4% SDS (Sodium dodecyl sulfate) 수용액 200 를 마이크로 파이펫 (pipette)을 이용하여 등 (back)과 귀 (ear) 부위에 균일하게 도포하고 23 시간 자연 건조시켰다. 이 후 DNCB (2,4-dinitrochlorobenzene)는 아세톤:올리브오일을 3:1비율로 혼합된 용액에 0.5%1%로 각각 희석한 다음 사용하였다. 1% DNCB 용액 200 를 거즈 (gauze)가 부착된 밴드 (Tegaderm, 4 cm x 4 cm)에 가하여 등, 귀 부위에 4일 동안 부착하였다 (매일 밴드 교체). 밴드 부착 4일 이후, 1% DNCB로 감작된 부위에 0.5% DNCB 용액 200 가 가해진 밴드를 25일 동안 격일로 부착하여 알러지성/접촉성 피부염을 유발하였다 (밴드 부착은 1, 1일은 밴드 부착 없는 상태). 피부염 유발 후 각각의 물질 (200 )을 밴드에 가하여 피부 각질화가 유도된 부위에 7일과 10일 동안 부착하였다. 밴드는 매일 갈아 주었다. 실험은 12개 군 (group)으로 나누었다. NC(negative control, 음성대조군), PBS로 자극한 군; DNCB, DNCB로 자극한 군, 1% Hydro(양성대조군), DNCB로 자극한 후 1% hydrocortisone을 부착한 군; Zizania (줄풀군), DNCB로 자극한 후 Zizania (3가지 농도로 부착 : 10, 20, 30 mg/kg)을 부착한 군; Portulaca (쇠비름), DNCB로 자극한 후 Portulaca (3가지 농도로 부착 : 10, 20, 30 mg/kg)을 부착한 군; Hwang, DNCB로 자극한 후 황찬고 (3가지 농도로 부착 : 10, 20, 30 mg/kg)을 부착한 군. HR-1 마우스는 희생 (sacrifice)하기 전에 디지털 카메라를 이용하여 피부 표면 각질화를 촬영하였다. Hydro, Hydrocortisone; Zizania, 줄풀; Portulaca, 쇠비름; Hwang, 황찬고.

Figure 4. 줄풀, 쇠비름 및 황찬고가 알러지성/접촉성 피부염 발생 생쥐의 피부 상피 층 내 비만세포에 미치는 효능. HR-1 마우스 실험군 (group) 나누기, 마우스 모델제작, 물질투여 방법은 Figure 3 legend에 나타내었다. 피부 조직은 4% 파라포름알데하이드 (paraformaldehyde)에 고정시켜 3 절편을 만들어 May-Gr&#369;nwald Giemsa 염색법을 통해 비만세포 (white circle)를 관찰하였다 (배율: x400). Hydro, Hydrocortisone; Zizania, 줄풀; Portulaca, 쇠비름; Hwang, 황찬고.

Figure 5. Ang II (앤지오텐신-2)-유도 고혈압 흰쥐 모델의 혈압에 미치는 노압의 효과. 실험 동물 군은 7: NC (음성 대조), 완충 식염수 (phosphate buffered saline, PBS) 투여군; Ang II (Angiotensin II) 투여군, Ang II (700 ng/kg/min) 투여군; Pra, Pravastatin (10 mg/kg) 투여군; NA (노압, No-Ap) 투여군, 60, 100 200 mg/kg 투여군; Gin, 홍삼 추출물 (200 mg/kg) 투여 군으로 나누었다. 동물 등 (back)에 수술로 삽입된 삼투성 펌프에 함유된 Ang II700 ng/kg/min으로 흰쥐 피하로 2주 동안 유리 되었으며 펌프 삽입 7일 후 No-Ap pravastatain 각 농도를 117일 동안 경구 투여 하였다. 혈압은 펌프 삽입 직전과 5일에 측정하였으며 약물 투여 시작일인 7일에는 약물 투여 직전에 Tail cuff system 기기를 이용하여 측정하였다. 8일 부터는 약물 투여 24시간 후에 측정하였다. 혈압 측정 시 동물은 홀딩 장치(holding device)에 넣어 37C로 자동 조절되는 홀더에서 30분 이상 안정화 시킨 후 혈압과 심박 수를 측정하였다. 수치는 1 마리 당 3, 6 마리(n = 6)에서 얻은 값의 평균 ± 표준 오차 (mean ± SEM)로 나타내었다. ***, P < 0.001 versus the NC; +, P < 0.05; ++, P < 0.01; +++, P < 0.001 versus the Ang II. SBP, systolic blood pressure; DBP, diastolic blood pressure.

Figure 6. Ang II-유도 고혈압 흰쥐 모델의 왼쪽 심실 비대 (left ventricular hypertrophy)에 미치는 노압의 효과. Ang II-유도 고혈압 모델에 대한 실험 방법과 동물 실험 군의 모든 부호는 Figure 5 설명에 기술되었다. Ang II 삽입 14일 후, 심장 적출하여 심실 벽두께는 H&E 염색을 이용하여 관찰하였다. 심실 벽 두께에 대한 막대그림 (histogram)6 마리에서 얻은 값의 평균 ± 표준 오차(mean ± SEM; n = 6)로 나타내었다. 현미경 관찰 배율, 40x. ***, P < 0.001 versus the NC; +, P < 0.05; ++, P < 0.01 versus the Ang II.

Figure 7. Ang II-유도 고혈압 흰쥐 모델의 대동맥 비대에 미치는 노압의 효과. Ang II-유도 고혈압 모델에 대한 실험 방법과 동물 실험 군의 모든 부호는 Figure 5 설명에 기술되었다. Ang II 삽입 14일 후, 대동맥을 적출하여 대동맥 벽두께는 H&E 염색으로 관찰하였다. 대동맥 두께에 대한 막대그림 (histogram)6 마리에서 얻은 값의 평균 ± 표준오차(mean ± SEM; n = 6)로 나타내었다. 현미경 관찰 배율, 40x. ***, P < 0.001 versus the NC; +, P < 0.05; ++, P < 0.01; +++, P < 0.001 versus the Ang II.

 

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