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세계 최초 단일세포 유전자 분석 구명
농축유통신문 이은용 기자 2025. 11. 19
전통 발효식품인 김치가 인체 면역세포의 기능을 강화하고 균형을 유지한다는 사실이 임상연구를 통해 과학적으로 입증됐다.
세계김치연구소(소장 장해춘)는 김치 섭취가 과도한 면역 반응은 억제하면서 동시에 방어 기능은 높이는 조절 효과를 발휘한다는 점을 단일세포 유전자 분석을 통해 확인했다고 밝혔다.
이번 연구는 김치의 면역학적 효과를 단일세포 수준에서 구명한 세계 최초의 사례로, 김치가 대사 건강뿐 아니라 면역 건강에도 기여할 수 있음을 보여주는 성과다.
연구는 과체중 성인을 대상으로 12주 동안 △위약 △자연발효 김치분말 △종균발효 김치분말을 각각 섭취하게 한 뒤 혈액에서 말초혈액단핵세포(PBMC, Peripheral Blood Mononuclear Cell)를 채취해 단일세포 전사체 분석(scRNA-seq)을 실시하는 방식으로 진행됐다.
이 첨단 기법을 통해 세포별 유전자 발현 변화를 추적해 기존 검사로는 놓치기 쉬운 면역 반응의 세밀한 변화를 밝혀냈다.
분석 결과, 김치 섭취군에서는 세균이나 바이러스 같은 외부 침입자를 인식하고 신호를 전달하는 항원제시세포(APC, Antigen-Presenting Cells)의 기능이 강화되고, CD4+T세포가 방어 세포와 조절 세포로 균형 있게 분화되는 현상이 확인됐다.
이는 김치가 단순히 면역을 자극하는 것이 아니라, 필요할 때는 방어 능력을 높이고 불필요한 과잉 반응은 억제하는 ‘정밀 조절자(Precision regulat)’ 역할을 한다는 점을 시사한다.
또한 김치의 발효 방식에 따른 차이도 드러났다. 자연발효와 종균발효 모두 면역 균형 유지에 긍정적이었으나, 종균발효 김치는 항원 인식 능력을 더욱 강화하고 불필요한 신호를 억제하여 면역조절 효과가 두드러졌다.
이는 향후 종균 기술을 통해 김치의 건강 기능성을 체계적으로 강화할 수 있음을 보여준다.
이우제 세계김치연구소 단장은 “김치가 방어세포 활성화와 과잉 반응 억제라는 두 가지 효과를 동시에 발휘한다는 사실을 세계 최초로 입증했다”며 “향후 김치와 유산균의 면역·대사 건강 연구를 국제적으로 확장해 나갈 것”이라고 강조했다.
한편, 이번 연구 성과는 김치를 단순한 전통 발효식품을 넘어, 면역 건강을 뒷받침하는 과학적 근거를 갖춘 기능성 식품으로 자리매김하게 했다.
앞으로 건강기능식품 개발, 백신 효과 개선, 면역질환 예방 등 다양한 분야에 활용될 것으로 기대된다. 연구 결과는 식품과학 분야 상위 10% 국제학술지인 ‘npj Science of Food(IF 7.8)’에 게재됐다.
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