AI·분자동역학 기반으로 GABA–나트륨 이온 상호작용 분석…세포·동물실험서 신장 손상·노화 관련 변화 완화
[메가경제=정창헌 기자] 유산균 발효로 기능성 성분인 GABA(감마아미노부티르산)를 강화한 소금에서 나트륨 이온과의 상호작용 및 신장 보호 가능성을 보여주는 연구 결과가 나왔다. 컴퓨터 시뮬레이션에서는 GABA가 나트륨 이온 주변 환경에 영향을 미칠 가능성이 제시됐으며, 세포·동물실험에서는 신장 손상과 노화 관련 변화가 일부 완화되는 결과가 관찰됐다.
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| ▲ 최영현 교수 |
(주)마린바이오프로세스(대표 이배진)는 오는 10월 28일 제주국제컨벤션센터에서 열리는 2026 한국식품영양과학회(KFN) 국제학술대회에서 특별 심포지엄을 주관한다고 밝혔다. 이번 심포지엄에서는 공동연구기관인 팜캐드(PharmCADD, 대표 우상욱)와 동의대학교 항노화연구소(소장 최영현 교수)가 GABA 강화 소금의 분자적 특성과 신장 보호 관련 연구 성과를 발표한다.
과도한 소금 섭취는 고혈압과 신장질환의 위험요인으로 알려져 있다. 연구진은 항산화·항염증 등 다양한 생리활성이 보고된 GABA를 소금에 강화했을 때 일반 소금과 어떤 차이가 나타나는지에 집중했다.
팜캐드는 AI 기반 분석과 분자동역학(Molecular Dynamics, MD) 시뮬레이션, 양자화학 계산을 활용해 일반 소금(NaCl)과 GABA 강화 소금(GABA–NaCl)의 분자 구조와 이온 간 상호작용을 비교했다.
분석 결과, GABA가 존재할 때 나트륨·염소 이온 주변의 배열과 물 분자가 이온을 둘러싸는 수화 환경에 변화가 나타났다. 이는 양(+)전하와 음(-)전하를 함께 갖는 GABA의 '양쪽성 이온' 구조가 나트륨 이온과 상호작용하면서 이온의 이동성과 수화 특성에 영향을 줄 수 있음을 시사한다.
연구진은 이러한 분자 수준의 변화가 장내 나트륨 흡수 및 체내 나트륨 조절과 연관될 가능성을 언급하며, 선행 실험에서 관찰된 혈압 강하 관련 현상을 설명하는 새로운 단서가 될 것으로 기대하고 있다. 다만 실제 체내 나트륨 조절에 미치는 영향은 추가 검증이 필요하다.
동의대 항노화연구소는 항암제 시스플라틴(cisplatin)으로 유도한 신장 손상 모델을 활용해 GABA 강화 소금의 보호 효과와 세포노화 조절 가능성을 평가했다.
신장 세뇨관 상피세포(NRK-52E) 실험에서는 시스플라틴 반복 처리로 세포 크기가 커지고 노화 관련 지표인 SA-β-gal 염색이 증가했다. 반면 GABA 강화 소금 처리군에서는 이러한 변화가 완화되는 경향을 보였으며, 특히 세포 손상과 관련된 활성산소 신호가 뚜렷하게 감소했다. DNA 손상 반응 지표인 γ-H2AX 신호도 감소하는 경향이 관찰됐다.
동물실험에서도 신장 보호 가능성이 확인됐다. 시스플라틴을 반복 투여한 마우스에서는 신장 기능 관련 지표가 악화됐지만, GABA 강화 소금 투여군에서는 신장 무게 관련 지표가 개선되고 고농도 투여군의 혈청 요소질소(BUN)가 통계적으로 유의하게 감소했다. 신장 조직에서도 세뇨관 손상과 콜라겐 침착이 줄어드는 경향이 관찰됐다.
다만, 일부 지표는 통계적 유의성이 확인되지 않았으며, 실제 세포노화 억제 효과를 규명하기 위해 p16·p21 등 관련 바이오마커와 미토콘드리아 기능에 대한 추가 연구가 진행될 예정이다.
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| ▲ 우상욱 대표 |
팜캐드 대표이사이자 국립부경대학교 물리학과 교수인 우상욱 대표는 "이번 연구는 GABA가 단순한 기능성 성분을 넘어 나트륨 이온과의 물리화학적 상호작용을 통해 새로운 생리학적 기능을 나타낼 수 있다는 가능성을 제시한다"고 말했다. 이어 "AI와 분자동역학, 양자화학 기반의 첨단 계산 기술로 GABA 강화 소금의 작용 원리를 과학적으로 규명하고, 향후 기능성 식품과 헬스케어 소재 분야로 연구를 확대해 나가겠다"고 밝혔다.
이번 연구는 GABA 강화 소금의 특성을 분자 수준과 세포·동물실험에서 각각 분석해 발효 기반 기능성 소재의 새로운 활용 가능성을 제시했다는 데 의의가 있다. 다만 현재 결과는 컴퓨터 시뮬레이션과 실험적 신장 손상 모델에서 얻은 것으로, 사람에게서 혈압 강하나 신장질환 예방 효과가 입증된 것은 아니다. GABA 강화 소금 역시 나트륨 섭취에 주의가 필요한 소금 제품이다.
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