‘톳’, 노로바이러스 감염 막을 수 있다

정미숙 덕성여대 식품영양학과 교수 연구 결과
노로바이러스, 톳의 푸코이단과 결합되는 원리 밝혀
노로바이러스 저해활성율 최고 88.2% 달해

푸코이단이 함유된 톳은 유용한 노로바이러스 식중독 감소 식품소재로 평가받고 있다.

[대한급식신문=김동일 기자] 겨울철 식중독 주범, 노로바이러스. 한 번 오염되면 세척하거나 가열해도 사라지지 않아 단체급식에서 항상 골칫거리다. 실제로 노로바이러스로 인한 식중독은 병원이나 학교 같은 집단급식소에서 주로 발생하고 있다.

지난 2월에는 평창의 한 수련원에서 노로바이러스에 오염된 물로 식재료를 세척해 식중독이 발생하는 일도 있었다. 최근 5년간 발생한 식중독도 노로바이러스에 의한 것이 가장 많은 것으로 나타났다.

이런 가운데 최근 톳이나 해조류에 있는 ‘푸코이단’ 성분이 노로바이러스 확산을 저해한다는 연구 결과가 나와 주목을 받고 있다. 푸코이단은 끈적끈적한 점질 구조의 함황산성 다당류다.

노로바이러스는 바이러스 표면 캡시드 단백질의 돌출부인 ‘P 도메인’이 숙주세포(인체)에 부착되는 방식으로 감염된다.

노로바이러스는 숙주세포와 부착을 시도할 때 먼저 P 도메인이 세포 내 조직 - 혈액그룹 항원(histo-blood group antigen, 이하 HBGA) 속 푸코오스와 결합한다.

반면 노로바이러스의 P 도메인은 다른 물질과 먼저 결합하면 숙주세포의 HBGA와 결합할 수 없게 되는데, 이 같은 원리를 활용해 톳에서 추출한 푸코이단과 P 도메인이 결합하게 만들면 노로바이러스 감염을 막을 수 있다.

이에 연구자는 먼저 노로바이러스의 복제 과정 중 어떤 단계에서 톳의 푸코이단 추출물이 영향을 주는지 확인하기 위해 실험을 진행했다.

일단 톳의 푸코이단이 노로바이러스 자체에 어떤 영향을 미치는지를 알아보기 위해 RAW 264.7, CRFK세포 각각에 인체 노로바이러스 대용인 murine norovirus-1(MNV), feline calicivirus-F9(FCV)와 푸코이단 추출물을 접종했다.

그 결과, 푸코이단 추출물 100㎍/mL 농도의 바이러스 전처리에서는 MNV와 FCV 모두 0.4log의 plague 형성 감소를 보였고, 동시처리에서는 MNV와 FCV 모두 0.3log의 plague 형성 감소를 보였다. 노로바이러스 세포 감염 시 톳 푸코이단 추출물을 동시에 처리하는 것보다 바이러스에 전처리했을 때 저해활성이 더 크게 나타난 것이다.

노로바이러스는 복제될 때 먼저 바이러스 표면의 캡시드 단백질이 숙주세포 수용기에 부착된 후 숙주세포 내부로 들어가 복제되어 세포 밖으로 방출되는 과정을 거친다.

이런 노로바이러스의 감염과정과 톳 푸코이단 추출물의 저해활성이 바이러스 전처리에서 더 크게 나타나는 것을 고려했을 때, 푸코이단 추출물이 노로바이러스 표면 캡시드 단백질 돌출부인 P 도메인에 영향을 미쳤을 것으로 예측된다.

이에 따라 P 도메인과 HBGA 결합에 푸코이단이 미치는 영향을 알아보기 위해 오랫동안 노로바이러스 식중독의 주요 원인체였던 인체 노로바이러스 GII.4와 최근 증가하고 있는 GII.17을 대상으로 실험을 진행했다.

혈액형 A형 및 O형인 사람 각각의 타액에 GII.4, GII.17과 푸코오스 용액, 톳 푸코이단 추출물을 넣어 음성대조군과 양성대조군을 만들었다. 음성대조군은 타액에 노로바이러스만 넣은 용액이고, 양성대조군은 푸쿠오스 용액이나 푸코이단 추출물을 추가한 용액이다.

(1)GII.4-A형 (2)GII.17-A형 (3)GII.4-O형 (4)GII.17-O형 네 가지 타액에 푸코오스 160mM을 넣은 결과, (4)번 용액의 경우 P 도메인과 타액의 결합이 음성대조군에 비해 88.2%나 저해돼 모든 실험군 중 가장 높은 저해율을 보였으며, 다른 실험군도 30~50%의 저해율을 보였다. 같은 용액에 톳 푸코이단 추출물 4mg/mL를 넣었을 때도 (4)번 용액에서는 최고 저해율(45.8%)을 보였다.

실험 결과, A형보다 O형 타액에서 푸코이단 추출물의 노로바이러스와 세포 간 결합 저해가 뚜렷하게 나타났다. 또 톳 푸코이단 추출물 4mg/mL이 푸코오스 160mM보다 대체로 낮은 저해율을 보였지만, 이는 건조톳 약 0.3g에 해당하는 양이므로 톳은 노로바이러스 식중독을 감소시키기 위한 효과적인 식품소재로 판단된다.

연구자는 논문에서 “톳에는 다른 해조류보다 비타민 A, 철, 칼슘의 함량이 높고 식이섬유소와 함황산성 다당류인 푸코이단이 다량 함유돼 있다”며 “이번 연구 결과를 통해 톳이 노로바이러스 식중독 감소에 기여할 수 있는 유용한 식품소재인 것으로 판단된다”고 설명했다.

김동일 기자 다른기사 보기