(사진=hy)

프로바이오틱스는 건강에 도움을 주는 장(腸) 속 미생물을 총칭하는 말이다. 우리말로는 ‘유익균’이다. 장내 환경을 건강하게 하려면 프로바이오틱스를 꾸준히 섭취 하는게 중요하다.

과거에는 장 건강을 위해 유산균이 함유된 발효유나 김치 등을 먹는 수준에 그쳤으나 프로바이오틱스에 대한 관심이 높아지며 관련 시장도 가파르게 커지고 있다.

한국건강기능식품협회에 따르면 2023년 국내 건강기능식품 시장 규모는 6조 2022억 원으로 코로나19 직전인 2019년 4조 8936억 원 대비 26% 이상 성장했다. 그중 프로바이오틱스 시장 규모만 8900억 원에 달한다.

학계나 기업의 연구도 활발하다. 소화를 돕고 병원균 생장을 억제할 뿐만 아니라 비만, 피부 질환, 심혈관 질환, 신경계 질환 등 다양한 질환과 관련이 있다고 알려져 있기 때문이다.

■ 등록특허 106건, 특허균주 61종 보유

1976년에 설립된 hy 중앙연구소는 ‘프로바이오틱스’ 메카로 잘 알려져 있다. 중앙연구소에는 전국 최대 규모의 균주라이브러리가 있다. 식품이나 인체 등에서 분리해 배양한 미생물들을 의미하는 균주 5100여 종을 보유하고 있다.

연구원들이 수집한 균주들은 냉동상태로 보관되며 기능성 연구에 활용된다. 이를 통해 보유한 등록특허만 106건, 특허균주는 61종에 달한다.

HY2782가 대표적이다. hy는 독자적 장기배양 기술을 적용해 담즙 및 위액에 강한 유산균으로 장내 생존율과 부착능력이 우수성을 자체 연구를 통해 확인했다.

HY2782는 hy 발효유 및 프로바이오틱스 전 브랜드에 사용하는 균주다. 미국식품의약국(FDA) NDI 등록 소재로 국제 수준의 안정성을 검증받았다. NDI는 미국 내 판매 이력이 없는 신규 건강기능식품 원료 안정성을 FDA에서 심사해 판매를 허가하는 제도다.

HY7715는 HY가 식물에서 추출한 식물성 프로바이오틱스다. 전국 26개 전통시장에서 수집한 50개 발효김치에서 분리했다. 자체 스크리닝을 통해 타 균주 대비 비타민B2(리보플라빈) 생성 능력이 우수한 균주임을 확인했다.

HY7801는 hy가 보유한 특허 유산균으로 인체유래 균주다. 호산성 유익균주로 산성인 질 속에서도 잘 자란다. 질 내부가 알칼리성으로 변하면 세균 증식이 용이해져 유해균 침입 가능성도 커진다. 질 건강 유산균으로 기본 요건을 갖췄다.

요로감염에 대한 효과성도 확인했다. 요로감염 원인균 활성 억제를 통해 실험용 쥐의 방광 내 염증을 크게 줄었다.

hy는 균주가 생존한 상태로 장까지 도달을 돕는 특허 기술도 보유중이다. 이중 코팅 방식으로 내산성, 내담즙성, 위장관 생존성을 높였다. 또한 냉장 및 상온 저장 안정성 등 외부 환경 스트레스에 대한 저항성이 향상되어 원료의 유통성을 향상시켰다.

이재환 hy 중앙연구소장은 “hy는 균주 분리부터 배양까지 독자 기술을 갖춘 프로바이오틱스 전문기업이다”며 ”앞으로도 과학적 근거 기반 연구를 통해 보유 균주의 유용성을 입증해 나가겠다“고 말했다.

■ 원료 B2B 누적 판매량 50t 돌파

최근 hy의 원료 B2B(기업 간 거래) 사업 누적 판매량이 50t을 넘었다.

올해 판매량은 18t으로, 사업 시작 이후 가장 많다. 매출액 또한 약 150억 원으로, 전년 대비 약 29% 증가했다. 35억 원의 실적을 올린 첫해보다 네 배 높은 수준이다.

빠른 성장 배경에는 체계적 사업 구조가 있다.

사업 시작에 앞서 B2B 전담팀을 꾸린 hy는 2021년, 전문 브랜드 ‘hyLabs’를 론칭하며 시장에 진출했다. 프로바이오틱스, 천연물 연구부터 대량 생산, 판매까지 원스톱으로 가능한 국내 유일 식품업체라는 점을 내세웠다. 자체 개발한 프로바이오틱스와 천연물을 분말 및 액상 타입으로 제조, 유통하며 시장에 빠르게 자리 잡았다.

균주를 발굴하고 수집하는 방법도 다양하다. 김치, 된장, 젓갈, 막걸리 같은 전통 발효 식품부터, 신생아의 분변이나 모유 등 인체에서도 수집한다.

그렇다 보니 연구원들은 직접 균주를 수집하기도 한다. 생후 7일 이내 신생아의 분변을 확보하기 위해 산부인과나 조리원에 방문해 사정을 설명하거나 신생아 자녀의 분별을 직접 용기에 담아오는 일도 있었다. 건강한 장을 위한 미생물들 역시 식습관이나 생활습관에 영향을 많이 받기 때문이다.

대표 소재로는 식약처 인정 개별인정형 원료인 ‘체지방 감소 기능성 프로바이오틱스’와 ‘피부 프로바이오틱스’가 있다. 할랄 인증과 미국 식품의약국(FDA) 신규 건강기능식품 원료(NDI) 등록을 완료해, 글로벌 시장에서의 경쟁력을 입증했다.

특히, 체지방 감소 기능성 프로바이오틱스의 인기가 성장을 견인했다. 인체적용시험에서의 유의미한 결과와 건강관리에 대한 관심이 매출 증가로 이어졌다. 단일 제품 최초로 연간 소재 매출액도 100억 원을 넘겼다.

라인업도 지속 확장 중이다. 프로바이오틱스 뿐만 아니라 숙취해소, 관절건강, 발효홍삼, 발효녹용 등 기능성을 확인한 천연물 원료를 연이어 선보였다. 사업 초기 3개에 그쳤던 판매 대상 원료는 5년 만에 14개로 늘었다.

hy는 늘어난 수요와 다양해진 고객사 니즈에 대응하기 위한 생산 인프라도 구축했다. 21년 8월 평택공장 에 6대의 동결건조기(FD, Freeze Dryer)를 확보한 데 이어, 23년 말에는 논산공장에도 생산 설비를 2대 추가 설치했다. 이를 통해 연간 최대 18t 수준의 기능성 원료 생산이 가능하다.

최근에는 hy가 자체 개발한 ‘녹용유산균발효분말’이 식품의약품안전처로부터 개별인정을 획득했다.

녹용유산균발효분말은 발효를 통해 기능성을 높인 프리미엄 소재다. 6년간 연구에 10억 원을 투입해 개발했다. 자사 프로바이오틱스(L. curvatus HY7602)로 뉴질랜드 산(産) 녹용을 발효해 만든다. 이를 통해 유용 성분 시알산 함량을 높인 것이 특징이다. 관련 특허 2건과 논문 5편도 보유 중이다.

이번에 인정받은 기능성은 ‘노화로 인해 감소될 수 있는 근력 유지에 도움을 줄 수 있음’이다. hy 연구진은 근력 감소 성인 90명을 대상으로 12주간 진행한 인체적용시험에서 녹용유산균발효분말(580 mg/일) 섭취 시 대조군 대비 악력을 포함한 5가지 영역에서 유의미한 개선 효과를 보임을 확인했다.

이번 성과는 프로바이오틱스 발효 소재의 기능성을 과학적으로 입증했다는 점에서 큰 의미가 있다. hy 중앙연구소는 초고령화 시대에 대응하기 위해 △기억력 △심혈관 △잇몸 등 노화 전반에 관련된 신규 기능성 소재 발굴을 지속할 계획이다. hy는 녹용유산균발효분말을 자체 브랜드에 적용하고 외부 판매도 병행한다.

hy는 균주 라이브러리와는 별개로 국내외에서 수집한 250여종의 천연물 라이브러리도 보유하고 있다. ‘꾸지뽕잎 추출물’과 ‘참나리추출분말’이 대표적인데, 두 소재는 모두 hy의 발효유 제품에 적용되고 있다.

이러한 성과에 힘입어 지난 2020, 2023년에는 과학기술정보통신부로부터 ‘우수 기업연구소’로 지정되기도 했다.

hy의 연구 성과는 해외에서도 높은 평가를 받고 있다. 7월에는 프로바이오틱스 ‘HY7017’을 미국 식품의약국(FDA) 신규 건강기능식품 원료(NDI)로 등록했다. 지금까지 총 5종의 균주를 등재했다.

새롭게 개발한 HY7017은 자체 개발 특허 프로바이오틱스다. hy는 인체적용시험을 통해 면역세포인 자연살해(NK) 세포의 활성과 면역계 신호 단백질인 사이토카인 생성 증가를 확인했다. 관련 연구 논문은 9월 국제학술지에 게재될 예정이다. 해당 균주 개발에는 약 5년간 총 12억 원이 투입됐다.

내년이면 설립 50주년이 되는 중앙연구소의 비전은 '마이크로바이옴'과 '웰 에이징(Well Aging)'에 맞춰져 있다.

소재 개발도 지속한다. 현재 여성 건강, 근력 개선 등 10개 분야를 주요 파이프라인으로 연구 진행 중이다. 연구자문단과 공동 연구를 통해 보유 균주의 활용 범위 역시 확대할 예정이다.

양준호 hy 연구기획팀장은 “hy는 수입산 중심의 기능성 원료 시장에서 hy만의 독자적인 기술력으로 기능성 프로바이오틱스와 천연물 소재 경쟁력을 확보하며 빠르게 성장해 왔다”며 “기능성과 과학성을 겸비한 원료에 대한 시장의 관심이 높아지는 만큼, 지속적인 투자와 연구개발을 이어갈 것”이라고 말했다.

한편, hy 중앙연구소는 연구 자문단 ‘FIAC(Future Insight Advisory Committee)’를 운영하고, 미국 코넬대학교와 산학협력(IPP)을 추진하는 등, 연구 역량을 힌층 높이기 위해 다양한 노력을 기울이고 있다.