개요
최근(2026년) 발표된 연구에서는 헤미셀란 (논문에서는 흑미강을 표고버섯 균사체로 발효하여 얻은 수용성 발효물(BRB-F-S)로 표현됨)이 고지방 식이 조건에서 체지방 축적을 억제하고, 운동성 및 장 기능 저하를 완화하는 효과를 보인 것으로 보고되었습니다.
해당 결과는 예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans) 모델을 통해 확인되었습니다.
우선 이 논문은 본격적인 실험에 앞서 가능성을 확인해 보는 수준의 연구라고 할 수 있습니다. 그 이유는, 지금까지의 다른 모델과는 달리 예쁜 꼬마선충은 헤미셀란이 결합하는 TLR4라는 수용체를 가지고 있지 않습니다. 뿐만 아니라 면역계도 없으며, 매우 원시적인 생명체이기 때문에 마우스나 다른 동물실험에서 기대할 결과가 나오길 예측할 수가 없기 때문입니다.
헤미셀란은 흑미강은 흑미강을 생물전환하여 얻은 물질로 그 과정에서 항산화제 성분도 포함되어 있기 때문에 논문의 결과가 모두 면역소재의 결과라고는 할 수 없지만, 작용기전을 이해하는 데 조금의 도움은 될 수 있을 것 같습니다.
이 실험은 한림대에서 진행했습니다.
예쁜꼬마선충 모델에서 확인된 주요 결과
체지방 축적 억제 효과
발효 흑미강 수용성 분획(BRB-F-S)은 고지방 식이를 섭취한 예쁜꼬마선충에서 체내 지방 축적을 유의하게 감소시키는 경향을 보였습니다.
특히 500 µg/mL 이상의 농도에서는 체지방 수준이 일반 식이군과 유사한 범위로 감소하는 결과가 관찰되었습니다.
이는 발효 흑미강 유래 성분이 에너지 저장 및 지방 대사 과정에 영향을 미칠 수 있음을 시사하는 결과입니다.
운동성 및 장 기능 유지
고지방 식이는 예쁜꼬마선충에서 운동성 저하와 장 장벽 기능 손상을 유발하는 것으로 알려져 있습니다.
본 연구에서 BRB-F-S를 처리한 개체군에서는 이러한 변화가 완화되었으며, 노화에 따라 감소하는 운동 능력과 장 기능이 상대적으로 유지되는 경향이 확인되었습니다.
이러한 결과는 체지방 감소 효과를 넘어, 전반적인 생리 기능 유지와 관련된 가능성을 보여줍니다.
TLR4와 예쁜꼬마선충 모델 해석의 과학적 한계
TLR4 개념과 적용 범위
TLR4(Toll-like receptor 4)는 포유류에서 세균 유래 리포다당(LPS) 등을 인식하여 염증 및 면역 반응을 유도하는 대표적인 패턴 인식 수용체입니다.
일부 자연 유래 성분은 TLR4 신호 전달을 조절함으로써 염증 반응이나 대사 상태에 영향을 미칠 수 있는 물질로 연구되고 있습니다.
예쁜꼬마선충에서의 구조적 차이
그러나 예쁜꼬마선충은 포유류의 TLR4에 해당하는 유전자를 명확히 보유하고 있지 않습니다.
이 생물은 하나의 톨 유사 수용체(TOL-1)를 갖고 있으나, 이는 포유류의 여러 TLR과 구조적·기능적으로 직접 대응되는 체계를 형성하지 않습니다.
따라서 포유류에서 TLR4와의 결합 또는 조절 기전을 통해 설명되는 물질의 작용을, 선충 모델에서도 동일한 방식으로 해석하는 것은 과학적으로 적절하지 않습니다.
다만 우리는 헤미셀란이 예쁜 꼬마선충의 세포의 어딘가에 결합해서 대사작용에 영향을 미쳤다고 할 수 있습니다.
선충 모델에서 효과가 나타난 가능 기전
비-TLR4 의존적 대사 조절 경로
BRB-F-S에는 발효 과정에서 생성되거나 변화된 폴리페놀, 다당류, 항산화 대사산물이 포함되어 있을 가능성이 있습니다.
이러한 성분들은 특정 수용체 결합이 아닌, 세포 내 대사 균형과 스트레스 대응 능력 전반에 영향을 미칠 수 있습니다.
예쁜꼬마선충은 면역 체계는 단순하지만, 지방 저장, 에너지 항상성, 산화 스트레스 대응과 관련된 핵심 유전자 네트워크는 진화적으로 보존되어 있습니다.
보존된 신호 체계의 활성화 가능성
선충에서 지방 대사와 노화 조절에는 FOXO/DAF-16, SKN-1(Nrf2 유사체), AMP-activated protein kinase(AMPK)와 같은 신호 경로가 관여합니다.
폴리페놀 및 다당류는 여러 실험 모델에서 이러한 경로를 통해 지방 축적 억제, 스트레스 저항성 증가, 생리 기능 유지에 기여하는 것으로 보고되어 왔습니다.
따라서 본 연구에서 관찰된 BRB-F-S의 효과는 TLR4 직접 결합보다는, 이러한 보존된 대사 및 스트레스 대응 경로의 활성화에 기인했을 가능성이 높습니다.
연구 해석의 시사점과 향후 연구 과제
본 연구에서 일부 성분이 TLR4 결합 후보로 언급되었더라도, 이는 포유류 세포 환경에서의 가능성을 설명하는 개념적 논의에 해당합니다.
예쁜꼬마선충 모델에서 확인된 체지방 감소 및 생리 기능 개선 효과는 비-TLR4 매개 대사 조절 기전으로 이해하는 것이 과학적으로 타당합니다.
향후 연구에서는 다음과 같은 검증이 필요합니다.
- 면역소재가 만들어지기 전의 원물과의 비교실험
- 발효 흑미강 수용성 분획 내 활성 성분의 식별 및 정량 분석
- 포유류 모델에서의 면역 및 대사 신호 전달 경로 검증
- 비-TLR4 대사 조절 기전에 대한 분자 수준의 근거 확보
결론
헤미셀란(흑미강 발효물)은 예쁜꼬마선충 모델에서 체지방 축적 감소, 운동성 유지, 장 기능 보호와 같은 생리 기능 개선 효과를 통해 대사 건강과 연관된 기능성을 제시합니다.
예쁜꼬마선충은 포유류형 TLR4 구조를 갖지 않기 때문에, 본 연구에서 관찰된 효과는 특정 면역 수용체 결합보다는 보존된 대사 및 스트레스 대응 신호 체계의 활성화로 해석하는 것이 합리적입니다.
향후 활성 성분 규명과 고등 생물 모델 검증이 이루어진다면, 헤미셀란의 과학적 가치와 적용 가능성은 더욱 명확해질 것으로 기대됩니다.
References
- Kim et al. BRB-F-S improves lipid accumulation and physiological function in a high-fat diet Caenorhabditis elegans model. Frontiers in Sustainable Food Systems. 2025. 관련 논문