한국콩연구회

(콩의 기능성)

콩의 특이자원(리놀레산) 이용 공액리놀레산(CLA) 전환 기술

경남과학기술대학교 조계만 교수

콩은 세계보건기구(WHO)에서 정한 5대 식량자원 중 하나로 유일하게 한반도 북부와 만주일대가 원산지이며 민족 대표 음식인 두부, 장류 등은 오래전부터 한국인의 건강을 책임져 왔다. 또한 콩은 우수한 식물성 단백질로서 약 35∼45% 내외가 단백질이며 지방질 15∼20%로 구성되어져 있다. 특히 콩 지방의 약 50% 이상이 linoleic acid(리놀레산)이다. 이 리놀레산을 기질로 하여 공액리놀레산(CLA, conjugated linoleic acid)로 전환할 수 있는 생물학적 및 화학적 방법 또한 많은 발전을 이루고 있는 상태이다.

공액리놀레산은 1987년 현 경상대학교 하영래 교수 연구팀이 미국위스콘신 대학에 재직했을 당시 최초로 발견한 지방유래 생리활성물질이다. CLA는 리놀레산의 이중결합이 cis-9, trans-11이나 trans-10, cis-12 등 공액(짝, 접합, conjugated) 상태로 존재하는 리놀레산을 일컫는 말이며, 천연계에 존재하는 리놀레산은 두 개의 이중결합이 cis-9, cis-12 상태로 존재하는 비공액(비짝, 비접합, non-conjugated) 지방산이다. 공액리놀레산은 구조상의 접합 및 공유 결합에 의해 이성질체가 다르게 표현될 수 있으며 일반적으로 trans-10, cis-12 CLA, cis-9, trans-11 CLA, 및 cis-9, cis-12 CLA 이성질체가 생리활성이 우수하다고 보고되어있다. 섭취 시 기능성 효과로는 체지방 감소, 항암성, 성장촉진, 항동맥경화, 콜레스테롤 감소, 당뇨 억제 등의 여러 활성을 갖고 있는 것으로 보고되어 있다.

공액리놀레산은 크게 두 가지 방법으로 생산을 할 수가 있다. 첫 번째 방법은 리놀레산을 다량 함유하는 잇꽃씨 및 홍화씨 기름 등에 산이나 강염기를 가한 후 200℃ 정도의 높은 고온에서 반응시키는 알칼리 이성질화법인 화학적합성 방법이다. 두 번째 방법은 혐기성 미생물을 이용하여 미생물이 증식할 때 생산하는 리놀레산 이성질화 효소로 기질인 리놀레산을 이성질화시켜 공액리놀레산을 생산하는 방법이 있으며, 대표적인 미생물로는 젖산균과 진균류가 이에 해당이 된다. 한편 식약처는 공액리놀레산은 2009년 식품의약품안전처에서 체지방 감소에 도움을 주는 고시형 기능성원료로 인정받았다.

【표. 체지방 감소 기능성 원료 인정현황 (출처, 식품의약안전처)】

공액리놀레산는 현재 건강기능성 식품으로 시장이 형성된 상태이며 이미 오래전부터 국내외 모두 수많은 제품을 출시한 상태이다. 특히 국내의 경우 유명기업인 CJ 제일제당에서 공액리놀레산 함유 다이어트 식품을 출시하였으며, 대부분 종근당건강과 같은 제약회사에서 많이 출시하고 있는 상황이다.

한편 공액리놀레산을 생산하는 기존 기술은 강한 화학 약품 처리를 통해 만들어지므로 이 과정 중 트랜스 지방산이 생성되며 안정성 문제가 야기되었다. 또한 식약처에서는 공액리놀레산을 식품첨가물로 인정하지 않고 기능성 원료로 인정을 하였기에 건강기능식품 보조제로 한정적으로 사용이 되고 있다.

2014년 6월 13일 농촌진흥청과 경남과학기술대학교 공동연구로 콩의 특이자원인 리놀레산을 미생물 발효에 의해 공액리놀레산으로 전환하는 원천기술을 발표하였다. 보통 콩의 지방산 조성은 팔미트산, 스테아릭산, 리놀레산, 및 리놀렌산만 있으나, 미생물 발효에 의해 공액리놀레산이 생성되는 것을 가스크로마토그래피로 확인할 수 있었으며 이러한 미생물 발효 공법은 화학적 합성방법보다 안전하고 생산 효율이 높아 산업적으로 크게 활용할 수가 있다. 특히 우리나라 전통 발효식품인 김치에서 300여 종의 유산균을 분리해 공액리놀레산 생산 능력이 뛰어난 균주 10종을 검토했고, 최종적으로 락토바실러스 균주 2종을 선발한 후 유산균 발효 과정 전에 효소처리를 통해 단일 리놀레산으로 분해해 공액리놀레산 전환 효율을 높이는 기술을 개발하였다.