활어시장이나 수산가공공장에서 대량 발생되는 미활용 어류 껍질을 활용해 국내 연구진이 세계 최초로 피부조직 재생용 의료소재를 개발했다.

이는 해양수산부의 ‘해양 융복합 바이오닉스 소재 상용화 기술 개발’ 사업(2015~2019)을 통해 부경대학교 의공학과 정원교 교수팀이 얻어낸 연구 성과다.

콜라겐은 주름생성을 막고, 면역력을 강화하는 기능이 있어 노화 방지를 위한 기능성식품, 화장품 등의 소재로 각광받고 있다. 현재 시판되고 있는 콜라겐은 돼지나 말, 소와 같은 육상동물의 피부, 인대 조직에서 추출된다. 그러나 이러한 육상 동물은 인간에게 전염 가능한 광우병, 콜레라, 조류독감과 같은 질병이 있어 안전성에 대한 우려가 있다.

이에 반해 해양동물의 경우 사람과 동물사이에 상호 전파되는 인수공통 감염 질병이 아직까지 보고된 바가 없어, 인체 안전성이 높다는 장점이 있다. 정원교 교수팀은 이러한 점에 착안하여 미활용 부산물인 어류 껍질에서 고순도 콜라겐을 얻어 피부조직 재생용 ‘세포담체’를 개발하는데 성공했다.

‘세포담체’란 세포가 성장할 수 있는 공간을 확보하고 외부 균의 침입을 억제함으로써 세포의 원활한 증식과 분화를 돕는 ‘세포 집’과 같은 지지체를 말한다. 이번 성과를 통해 개발된 어류 콜라겐 세포담체는 키토산올리고당을 결합해 재생능력 뿐만 아니라 향균 및 항염증 효능도 우수하다.

어류 콜라겐 세포담체를 이용한 피부세포 배양 실험 결과, 피부에 독성이 없음을 확인했으며, 세포담체를 이용한 경우가 그렇지 않은 경우보다 피부세포 증식률이 2.5배 더 높았다.

최근 고령화 및 삶의 질 향상에 대한 요구 증가에 따라 세계적으로 의료기기 시장 규모는 빠르게 커지고 있다. 국내 의료소재 시장 또한 4조원 대 규모며, 매년 7%이상 연평균 성장률을 나타내고 있다. 이중 의료용 콜라겐 관련 제품은 건강과 미용에 대한 수요에 따라 세계시장 규모는 약 5600억원으로 추산된다.

이번 성과는 생체고분자 분야의 국제 학술지(International Journal of Biological Macromolecules)에 게재됐으며, 현재 특허 출원 중에 있다. 연구진은 앞으로 어류 콜라겐 세포담체의 동물실험과 임상시험을 수행하고, 이를 통해 세계 최초 어류 콜라겐 세포담체 개발 기술을 상용화해 나갈 계획이다.

해양수산부 이상진 해양수산생명자원과장은 “지금까지 해양생물은 단순 수산물 또는 가공식품 수준에 머물렀지만, 이번 성과가 해양생물이 고부가가치 의료산업 소재로 재조명받는 계기가 될 것으로 기대한다”며 “앞으로 해양수산생명자원을 활용한 첨단 의료소재 개발 및 상용화를 전폭적으로 지원할 것”이라고 밝혔다.