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외국으로부터 자연적 또는 인위적으로 우리나라에 유입되어 토종 식물들의 터전을 잠식하며 심각한 문제를 야기하고 있는 생태계 교란식물. 각 지자체와 민간단체는 이 생태계 교란식물의 제거에 예산과 인력을 투입하고 있지만, 워낙 확산되는 속도가 빨라 마땅한 대책이 없는 것이 현실이다.

그 중 ‘개망초’는 경작지까지 퍼져 제 때 제초작업을 하지 않을 경우 밭농사에도 심한 타격을 입히고, ‘단풍잎돼지풀’은 여름철 개화하는 꽃의 꽃가루가 알레르기성 비염이나 피부염을 일으키는 등 생활권까지 침투한 생태계 교란종으로 인한 문제가 심각해지고 있는 실정이다.

매년 반복되는 생태계 교란종에 대한 대책이 필요하다는 목소리가 커져가고 있는 가운데, 개망초와 단풍잎돼지풀을 유용한 식물자원으로 활용하는 연구가 진행돼 화제다.

경기도 산림환경연구소와 호서대학교 이진영 교수, ㈜아로마뉴텍 공동연구팀은 세계 최초로 생태계 교란식물인 개망초와 단풍잎돼지풀을 활용한 기능성 화장품을 개발, 상용화에 성공함에 따라 중국과 일본 등 10여 개국에 수출을 앞두게 됐다고 25일 밝혔다.

도 산림환경연구소는 2년 전부터 다양한 생태계 교란식물을 활용한 기능성 검증 및 상용화 연구를 진행해 왔으며, 지난해 ㈜아로마뉴텍과 호서대학교 이진영교수 연구실과 공동연구팀을 구성, 수출기업을 육성하는 산업단지관리공단의 ‘매버릭형 기업육성 R&BD 지원연구 사업’에 연구내용을 응모·선정된 후 부터는 상용화 연구의 박차를 가할 수 있게 됐다.

연구진은 이를 통해 개망초와 단풍잎돼지풀에 기능성 재료로 활용이 가능한 폴리페놀 물질이 다량 함유되어 있다는 것을 밝혀냈다. 폴리페놀 물질은 체내 활성산소를 중화·제거하는 항산화 활성능력이 우수해 피부노화촉진과 고혈압, 동맥경화 등을 억제하는 것으로 알려져 있다.

연구진은 개망초와 단풍잎돼지풀의 ‘폴리페놀’ 함량을 측정하기 위해 열수 추출법과 에탄올을 활용한 용매추출법을 활용했다. 연구 결과 단풍잎돼지풀의 열수 추출물의 폴리페놀 함량이 12.99mg GAE/g(Gallic Acid Equivalents : 폴리페놀 함량을 나타내는 측정단위), 70%농도 에탄올 추출물의 경우 17.50mg GAE/g인 것을 밝혀냈으며, 개망초의 열수 추출물의 폴리페놀 함량이 17.70mg GAE/g, 60%농도 에탄올 추출물의 경우 20.73mg GAE/g인 것을 밝혀냈다.

이는 현재 시중에서 판매되고 있는 블루베리의 80%농도 에탄올 추출물의 9.028mg GAE/g 보다도 2배 이상인 것으로 나타났다.

다음으로 항산화 활성을 나타내는 지표 중 하나인 ‘전자공여능’을 측정했다. 전자공여능은 활성산소 같이 산화를 일으키는 물질에 전자를 제공해 무력화시키는 능력을 말하며, 전자공여능이 높을수록 항산화 능력이 높은 것으로 해석된다. 측정 결과 단풍잎돼지풀 열수 추출물의 전자공여능은 1mg/ml 농도에서 49.4%로 파악됐으며, 70% 에탄올 추출물의 전자공여능은 같은 농도에서 82.34%로 나타났다. 개망초의 경우 열수 추출물의 전자공여능은 1mg/ml 농도에서 89.7%로 확인됐으며, 70% 에탄올 추출물의 전자공여능은 같은 농도에서 88%로 나타났다.

이는 비타민C 함량이 높은 유자의 70% 에탄올 추출물의 전자공여능(79.4%)이나 항산화 식품으로 알려진 블루베리의 70% 에탄올 추출물의 전자공여능(78%)보다 높은 수치이다.

또한 생체물질의 산화를 일으키는 양이온을 제거하는 능력을 나타내며 수용성 물질의 항산화 능력을 측정하는데 사용되는 ‘ABTS+ radical 소거능’을 측정한 결과, 단풍잎돼지풀 열수 추출물의 ABTS+ radical 소거능은 100 μg/ml와 500 μg/ml 농도에서 각각 39.87%, 99.31%로 나타났으며, 70% 에탄올 추출물의 ABTS+ radical 소거능은 각각 52.78%, 96.87%로 측정됐다.

개망초 열수 추출물의 ABTS+ radical 소거능은 500 μg/ml 이상의 농도에서 각각 99.8%, 이상으로 확인됐으며, 70% 에탄올 추출물의 ABTS+ radical 소거능은 1,000 μg/ml의 농도에서 96.72%로 나타났다.

날로 먹거나 잼·주스·파이 등을 만드는 등 활발히 소비되고 있는 사과 과육의 ABTS+ radical 소거능이 500 μg/ml 농도에서 40%를 약간 넘는 것과 비교하였을 때 단풍잎돼지풀의 ABTS+ radical 소거능은 약 2배 이상 높은 것으로 드러났다.

이처럼 개망초와 단풍잎돼지풀의 항산화 효과가 높게 검증됨에 따라, 앞으로 기능성 화장품은 물론 생태계교란종인 단풍잎돼지풀을 응용한 다양한 제품들을 개발할 수 있을 것으로 보인다.

이는 그동안 경작지와 생활권에 침입하여 사람에게 직접적인 피해를 야기하고 단순 제거대상이었던 생태계 교란식물을 새로운 식물자원으로 활용할 수 있음은 물론 해당 식물의 소비촉진을 유도함으로써 생태계의 간접적인 균형에도 도움이 될 수 있음을 의미한다. 연구소는 연구결과를 특허 출원하고, 2017년 서울국제식품산업대전과 함께 개최된 ‘국유특허권 공동기술설명회’에서 지방 산림연구기관 중 유일하게 관련 내용을 발표했으며, 향후 국제 화장품박람회에 출품해 국민들과 세계 구매자들에게 홍보할 예정이다.

김종학 경기도 산림환경연구소장은 “생태계 위해식물(危害植物)의 가장 효율적인 제거법은 사용처 개발을 통한 재료 소비 촉진”이라며, “향후 지속적으로 생태계 교란식물의 밀도를 효과적으로 조절하고 자원식물로 활용할 수 있는 연구를 추진할 계획이다”라고 밝혔다.