[현장] “외국 균주 의존도 0%”…hy 역량 결집한 중앙연구소

[한국금융신문 양현우 기자] “과거 외국 균주를 도입해 운영하다가 기업부설연구소를 만들고 자체 균주로 운영을 시작했습니다. 1995년에는 자체 균주 국산화에 성공하며, 수입 균주 의존도를 0%로 낮췄습니다.”

21일 경기도 용인 ‘hy 중앙연구소’에서 열린 프로바이오틱스 클래스에서 시작을 알린 배윤강 연구기획팀 차장은 50년 연구의 결실을 이같이 요약했다.

1976년 식품업계 최초의 기업부설 연구소로 문을 연 hy 중앙연구소는 올해 설립 50주년을 맞았다. 2020년 우수기업 연구소로 인증받은 데 이어, 올해는 과학기술정보통신부가 기술혁신 역량과 연구개발(R&D) 성과가 뛰어난 기업 연구소를 발굴해 지원하는 ‘최우수 기업부설연구소’로 선정됐다.
이날 현장에서는 유산균 균주 발굴부터 배양, 세포 실험을 통한 기능성 검증, 파일럿 플랜트를 활용한 제품화 과정을 확인할 수 있었다.

균주 라이브러리에서 선별해 제품화까지

첫 시작은 균주 발굴 작업이다. 균주는 자연 환경이나 김치, 젓갈 같은 전통 발효식품에서 찾을 수 있다. 먼저 정희철 프로바이오틱스팀 책임연구원이 인삼 뿌리에서 채취한 균주 분리 과정을 시연했다.

정 연구원은 “면역 증진 역할을 하는 ‘HY7017’처럼 인삼에서 유래한 프로바이오틱스도 종균으로 분리해 낸다”며 “균주를 인큐베이터에서 2~3일간 배양하면 동그랗고 하얀 콜로니(집락)가 생기는데, 이 점 하나에만 무려 1억에서 100억 마리의 균이 존재한다”고 설명했다.

자라난 균 중 우수한 것을 따서 액체 배지에 떨어뜨려 섞어준 뒤, 하루 이틀 다시 배양해 균을 대량으로 불리는 과정을 거친다. 이후 원심분리기를 이용해 불필요한 배지를 제거하고, 균의 생존을 위한 동결 보호 처리를 마친 뒤 한 번에 15~20개의 앰플로 소분해 하나의 순수 균주를 완성한다. 정제된 균주들은 영하 80도를 유지하는 전용 냉동고인 ‘균주 라이브러리’로 이동한다.

균주 라이브러리에서 선별된 균주들은 신소재개발팀에서 효능을 입증받는다. 정지웅 신소재개발팀 책임연구원의 설명에 따라 염증 물질이 어떻게 제거되는지 항염증 실험을 진행했다.

세포 변화를 관찰하기 위해 4가지 환경을 설정했다. 아무 세포도 없는 대조군(N), 독성 염증 물질을 주입한 비교군(C), 염증을 줄이는 소염제를 넣은 양성대조군(+), 그리고 프로바이오틱스 첨가 배양액을 투여한 실험군(P)이다. 프로바이오틱스를 투여한 실험군(P)에서는 염증 반응을 효과적으로 억제하는 모습을 볼 수 있었다.

항노화 실험도 확인할 수 있었다. 신장 질환을 가지고 있는 쥐의 현미경 사진에서는 세포가 파괴되면서 끊어진 DNA 파편들이 밝은 형광색으로 나타났다. 하지만 프로바이오틱스를 먹인 쥐의 세포는 형광색으로 파괴된 DNA 흔적이 적었다.

실험을 거친 프로바이오틱스는 유제품팀으로 넘어와 제품화 과정을 거친다. 제품화 전 단계인 맛과 제형, 섭취 편의성을 테스트하는 ‘파일럿 플랜트’에서는 발효유의 목 넘김을 부드럽게 만드는 균질화 공정이 진행 중이었다.

라인을 통과하기 전의 배양액은 하얗고 꾸덕꾸덕한 덩어리 상태지만, 기기에 들어가 라인을 거치며 물리적 타격을 받으면 훨씬 묽고 부드러운 액상 형태로 바뀐다.

글로벌 B2B 노리는 hy

마지막으로는 신성장팀의 ‘대장모사시스템’을 직접 볼 수 있었다. 해당 시스템은 장 구조를 상행결장, 횡행결장, 하행결장 3단계로 완벽하게 나누어 모사한 국내 유일의 표준화 설비다.

최일동 신성장팀 팀장은 “사람마다 다른 장 환경을 분석하기 위해 실제 분변을 시스템에 투입해 장내 환경을 모니터링한다”며 “유산균을 먹었을 때와 먹지 않았을 때, 장내 미생물 생태계가 어떻게 개선되고 어떤 유익한 물질이 생성되는지를 실시간으로 비교하고 있다”고 설명했다.

1976년 수입 균주에 기대던 시절에 기술 독립을 목표했던 hy는 5100여 종의 독자적인 균주 라이브러리와 124건의 특허라는 무기를 확보했다.

이제 회사의 시선은 완제품 판매를 넘어 글로벌 기업 간 거래(B2B) 원료 시장으로 향하고 있다. 2025년 원료 부문 매출이 전년 대비 27% 증가한 150억 원을 기록한 데 이어, 자체 균주 5종이 미국 식품의약국(FDA)의 신규 식이원료(NDI)로 신고를 마쳤다.

50년간 쌓아온 연구 자산을 발판 삼아, K-프로바이오틱스의 세계화를 이끄는 마이크로바이옴 글로벌 기업으로 도약하겠다는 것이 hy의 새로운 청사진이다.

양현우 한국금융신문 기자 yhw@fntimes.com