Daniela Barile 박사

그녀와 UC Davis 건강식품연구소(Foods for Health Institute)의 동료들은 우리 모두의 생명과 영양이 시작되는 지점, 즉 신생아들과 그들의 모유에서부터 시작하기로 결정했습니다. 특별한 관심을 둔 곳은 전혀 아기를 위한 것이 아닌 모유의 성분으로, 이 성분은 대신 아기의 장 속에서 유익한 균(해로운 종류는 아님)을 기릅니다.

Barile은 “우리는 미생물총의 형성 즉, 우리 장 내에 있는 세균 전체와 더 나아가 면역 체계의 확립에 대해 이해하고 싶기 때문에 모유수유만 하는 신생아 연구는 경이로운 모델입니다. 장기적인 건강에는 초기 발달이 중요합니다. 이 시기는 예방이 시작되는 지점이기 때문입니다.”라고 말합니다.

Barile은 다수의 일반적 장애가 장 내 미생물 불균형에 의해 유발된다고 지적합니다. 하지만 이 사실은 잘 알려져 있지 않습니다. 잘 알려져 있다 하더라도, 의사에게 가서 대변의 전체 대사체 프로파일을 요청할 수는 없습니다.

그렇지만, 미생물총의 변화는 중대한 결과를 가져올 수 있습니다.

“비만인 사람의 세균을 마른 사람에게 넣는다면 마른 사람은 체중이 불어날 것이고, 반대의 경우도 마찬가지입니다.”

“성인들이 화학 요법을 하는 것과, 항생제 치료를 오랫동안 받는 노인들에 대해 말하는 것입니다. 이러한 장기간의 약물 치료는 그들의 장 내 모든 균을 파괴합니다. 유해 세균이 유익균을 압도해서 장 내 미생물총이 불균형한 다수의 사람들에 대해서도 이야기하고 있습니다.”

안타깝게도, 과학자들은 이 유익한 올리고당이 소의 우유에는 없다고 이미 결론을 내렸습니다. Barile을 제외하고 말이죠. 그녀는 그 올리고당이 틀림없이 존재한다고 느꼈습니다.

그녀는 "처음 조사를 시작했을 때 가능성은 모두 제게 불리했습니다. 소의 우유 속 올리고당에 관해 출간된 논문들이 이미 몇 개 있었는데, 그곳에는 모두 ‘없다. 가능성도 전혀 없다. 올리고당이 너무 단순하고, 존재비가 너무 낮다. 소의 우유는 실용적 원천이 아니다.'라고 쓰여 있었습니다. 하지만 저는 제 눈으로 직접 확인해보고 싶었습니다.”라고 말합니다.

“하지만 낙농 산업에 대고 ‘올리고당을 추출해야 하니 우유 판매를 중단하시오.’라고 말할 수는 없습니다. 존재비가 낮은 분자 한 개를 추출하려면, 원재료를 굉장히 많이 파괴해야 합니다. 왜냐하면 지질과 단백질 등 이것저것을 제거해야 하기 때문입니다.”

다행히도 이 모든 것을 해결할 방법이 있는 것처럼 보입니다.

Barile은 “마침, 농장에서 1파운드의 치즈를 생산하면 부산물로 9파운드의 유장(whey)이 남는다고 합니다. 그래서 이제는 업계가 근육 조성에 탁월한 유장 단백질을 추출하고 있습니다. 그런데 유장에서 단백질을 추출할 때, 처리하기 어려운 유청막 투과액(whey permeate)이라 불리는 또 다른 폐기물이 생깁니다. 사람들은 이것을 환경 친화적이지도 않고 가치도 없다고 생각합니다.”라고 합니다.

결국에는 무엇이 남을 수 있을까요? Barile이 원하는 분자는 너무 작아서 전체 프로세스의 모든 여과 시스템을 빠져나간다는 사실이 입증되었습니다.

"간단히 말하면, 우리는 분석을 통해 분석법을 개발했고, 이제 유청막 투과액에서 이러한 올리고당을 추출하는 데 관심을 가진 많은 낙농 회사들과 협력하고 있습니다. 그들은 우리가 유익한 세균만 성장할 수 있고 병원균은 성장할 수 없음을 증명하는 중요한 연구를 수행할 수 있도록 이 정제된 올리고당의 생산량을 확대하여 킬로그램 수준으로 생산해내기 위해 우리와 협력하고 있습니다.”

Barile은 영양 부족상태에서의 유장 올리고당의 잠재적 혜택을 연구하는 전문 분야 협력팀의 일원이었습니다. 최근 권위 있는 저널 Cell에 실린 결과에 따르면, 영양 결핍 유아의 증상을 시뮬레이션하는 동물 모델에서 유장 올리고당이 성장과 건강한 대사과정을 크게 향상시켰습니다. 연구는 또한 대조군으로 사용된 상용 프리바이오틱 이눌린이 효과가 없다는 것을 밝혀냈고, 모든 프리바이오틱이 다 같은 것은 아니라는 것을 보여주었으며, 정확한 분석적 특성 규명의 필요성을 강조했습니다.

다음 단계는 무엇일까요? 우유를 분석하는 도중에 알게 된 것을 기반으로 더욱 범용적인 일반 식품 프로파일링 분석법을 개발하는 것입니다.

“결국 우리는 분석을 통해 식품 가공을 혁신할 수 있다고 생각합니다. 그러면, 한때 폐기물이었던 것이 이제는 부산물이 됩니다.”

Daniela Barile 박사