포스트바이오틱스(Postbiotics)

 

사진: Unsplash의Burak Tüylek

 

"포스트바이오틱스(Postbiotics)"는 프로바이오틱스가 발효 과정을 통해 생성하는 생리활성 물질을 의미합니다. 식물성 또는 동물성 원료에서 유래한 미생물이 분해되거나 대사 활동을 통해 생성된 이러한 물질은 장 건강에 긍정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 포스트바이오틱스는 주로 세포벽 조각, 대사 산물, 효소, 그리고 면역계에 영향을 줄 수 있는 다양한 화합물들을 포함하고 있습니다. 이들은 장내 미생물군의 균형을 맞추고 염증을 줄이며 면역 기능을 개선하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 프로바이오틱스와 함께 포스트바이오틱스를 섭취하면 건강에 더욱 긍정적인 효과를 기대할 수 있습니다.

 

1. 개념 재정의와 핵심 메커니즘

▎정의

• 프로바이오틱스(유익균)의 대사산물 또는 사균체 성분으로, 살아있는 균주 없이도 생체조절 기능을 발휘하는 물질군
• 2024년 국제프로바이오틱스협회(IPA) 공식 정의 확정

▎주요 활성 성분

성분 유형	대표 물질	작용 메커니즘
단쇄지방산	뷰티레이트	장관 상피세포 에너지원 공급, 염증성 사이토카인 억제
세포벽 다당류	펩티도글리칸	TLR 수용체 활성화 통해 면역세포 증식 촉진
박테리오신	니신	병원성 세균의 세포막 투과성 증가
효소	SOD(슈퍼옥사이드 디스뮤타아제)	활성산소 제거 및 산화스트레스 감소

2. 2025년 시장 동향과 산업 적용

① 건강기능식품 분야

• 기능성 소재 개발 경쟁:
• CJ제일제당 '바이오팜': 유산균 발효 추출물(LCM) 함유 스틱형 제품(1일 권장량 500mg)
• 종근당: 사균체 유래 β-글루칸 정제(면역조절 인증 획득)

② 의료적 활용 확대

• 특정 질환 타깃 치료제:
• 대장암 환자용 뷰티레이트 캡슐(서울대병원-한미약품 공동개발)
• 아토피 피부염용 세라마이드 복합체(아모레퍼시픽 피부과학연구소)

③ 동물 사료 첨가제

• 축산업계 친환경 전환:
• 농협중앙회, 항생제 대체제로 포스트바이오틱스 믹스사료 보급(2025년 120만톤 생산)
• 생육효과: 돼지 사료첨가 시 증체율 18% 향상(한국동물자원연구원 실험결과)

3. 최신 연구 동향 (2025년 기준)

① 정밀 발효 기술

• 유전자편집 균주 개발:
• CRISPR-Cas9으로 뷰티레이트 생성량 7배 증대(카이스트 박테리아엔지니어링 연구실)
• 합성생물학 기반 표적 대사경로 설계(메타볼릭 툴킷 3.0 플랫폼)

② 전달 시스템 혁신

• 나노캡슐 봉입 기술:

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  A[포스트바이오틱스] --> B{지질나노입자}

  B --> C[소장 상피세포]

  C --> D[표적 조직 도달]

• 위산 저항성 92% 향상(서울대 약학대학 실험데이터)

③ 임상 연구 확장

• 3상 임상 진행중인 물질:
• IBD(염증성 장질환) 치료제 PMB-003(파마마루)
• 인지기능 개선제 CEREB-LAC(일동제약)

4. 글로벌 규제 환경 변화

▎국제 표준화 움직임

• ISO 23451: 포스트바이오틱스 제조 공정 표준(2025년 3월 발효)
• FDA GRAS 인증: 15개 물질 신규 등록(유럽 EFSA 대비 2배 빠른 처리 속도)

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▎국내 제도 개편

• 기능성 표시제 확대:
• '장 건강' 외 '피부 면역' '뇌-장 축' 등 7개 신규 카테고리 추가
• 식약처, 포스트바이오틱스 전담 심사반 운영(평균 심사기간 68일로 단축)

5. 소비자 트렌드 분석

① 편의성 수요 증가

• 방부제 불필요 제품: 사균체 특성 활용한 실온 보관 가능 제품 선호(2025년 시장 점유율 41%)
• 복합 기능성 제품:
• 유산균 사균체 + 콜라겐(동국제약 '듀얼코어')
• β-글루칸 + 비타민D(한국야쿠르트 '이뮨가드')

② 지속가능성 요구

• 친환경 공정 강조:
• CJ제일제당, 발효 부산물 재활용한 업사이클링 기술 도입
• 롯데제과, 탄소중립 인증 포스트바이오틱스 원료 사용

★ 2025년 한국 기술 경쟁력

• 글로벌 특허 점유율: 18.7%(세계 3위, 미국·일본 다음)
• 원료 수출 실적: 연간 2,300억 원(중국·동남아 시장 중심)
• 주요 연구기관:
• 한국식품연구원 차세대발효소재연구단
• 연세대 의대 장-뇌 상호작용 연구센터

6. 향후 발전 전망

① 개인 맞춤형 치료

• 장내미생물 분석 연계: 개인별 최적 포스트바이오틱스 조합 처방 시스템
• 디지털 트윈 기술 적용: 가상 장 모델로 효과 사전 예측

② 식품-의료 융합 확대

• 의료기기 연동 제품:
• 스마트 캡슐(복용 후 모바일 앱으로 생체반응 모니터링)
• 패치형 전달 시스템(피부 흡수율 90% 이상 기술)

③ 우주 건강 연구

• NASA-한국항우연 협력: 무중력 환경에서의 장 건강 유지용 포스트바이오틱스 개발
• 우주식품 적용: 2030년 국제우주정거장(ISS) 공급 목표