기술사업화분석실 선임연구원 최윤정 (Tel: 02-3299-6127  e-mail: yjchoi@kisti.re.kr)

개 요  
프로바이오틱스는 Pro = “호의적인”과 Biotics = “생물에 관련된” 뜻의 합성어로 체내에 들어가서 건강에 좋은 효과를 주는 살아있는 균을 의미한다. 프로바이오틱스의 대부분의 균은 유산균이며 일부 Bacillus(바실러스) 등을 포함한다.

러시아 과학자 Elie Mechinikoff(엘리 메치니코프)가 불가리아 사람들의 장수 비결이 Lactobacillus(락토바실러스)의 섭취라는 연구결과로 노벨상을 수상한 이후 관련 연구가 지속 활성화 되어 왔다.

프로바이오틱스의 효능은 유익균 증식, 유해균 억제, 정장작용, 혈중콜레스테롤 감소, 면역 증강, 내인성 감염억제, 항암 등 의학적으로 확인된 기능만 해도 다양하여 Dairy Food & Beverage를 비롯하여 각종 의약품 시장에서도 활발히 활용되고 있다.

국내에서는 유산균 인식이 강하여 건강기능식품 중에서도 보조제, 기호품 성격으로 인식되고 있으나, 유럽, 일본 등에서는 장 건강을 위한 필수품으로 받아들여지고 있다. 향후에는 국내에서도 점차 단순 기능성 건강 식품의 개념을 뛰어 넘어 특정 질병 예방품의 역할이 강조될 것으로 사료된다.

이러한 주요 균들은 몇 가지 요구조건을 갖추어야 하는데, 숙주세포에 존재하는 균주일수록 바람직하며, 상부 소화관 내를 거의 사멸하지 않고 통과할 수 있어야 한다. 또한, 하부 소화관에서 증식할 수 있어야 하며 장내 유용한 효능, 식품 첨가 가공 조건에서의 생존, 안전성 확보, 부작용 최소화, 항균물질에 대한 내성이 없어야 하며, 항균 범위가 넓고 보관 시 품질 안정을 보장할 수 있어야 한다.

이러한 까다로운 조건을 만족시키는 프로바이오틱스는 그 효능이 다양한데, 1) 유산 발효에 의한 식품 보존성 향상, 2) 혈중 콜레스테롤 농도 저하, 3) 면역 증진, 4) 비타민 합성을 통한 생리 활성화, 5) 유해효소의 합성 억제, 6) 유당 불내증 개선, 7) 장내 유해균 증식 억제, 8) 설사 치유 및 정장작용, 9) 장내 정상적 균총(microflora) 조성을 통한 노화 방지, 10) 피부 미용 효과 등이 그것이다.

시장동향 및 경쟁 현황시장 
 프로바이오틱스를 이용한 시장은 기능성 식품, 식품 첨가물, 동물 의약품, 인체 의약품, 화장품 원료, 발효유 등 그 사용이 폭넓고 다양하다. 현재는 주로 발효유 등 Diary Food & Beverage에 활용되는 비중이 높으며, 세계적인 웰빙 트렌드와 인구 고령화로 건강에 대한 관심이 증가함에 따라 프로바이오틱스의 수요는 꾸준히 증가하고 있는 추세이다.

세계 시장 규모는 2013년 기준 약 29조원에 육박하였으며, 아시아 시장은 3,500억원 규모로 아직 미미한 수준이지만 성장은 상대적으로 빠른 편이다. 아시아 시장 내 50% 이상은 일본 시장으로 형성되어 있다.

향후, 프로바이오틱스 기능에 대한 과학적 증거의 신뢰도 향상, 소비자 인지도 상승, 건강에 대한 관심 증대가 시장 성장을 더욱 가파르게 할 것으로 예상된다. 특히, 우리나라에서 초고령화 사회로의 빠른 진입은 프로바이오틱스 시장을 크게 성장시킬 것으로 예상된다.

다만, 프로바이오틱스는 건강기능 식품의 일종으로 각 국가별 승인 절차가 복잡하고 까다롭다는 점, 가격이 고가인 점, 특히 원료를 수입산에 의존해야 하는 국내 상황 때문에 원료 가격에 민감한 특성을 지니고 있어 이를 극복하기 위한 국내 기업들의 노력 및 그 성과가 시장 성장의 규모를 결정짓는 요인으로 작용할 것으로 판단된다.

<표 1> 프로바이오틱스 세계시장규모 전망

자료 : Frost &Sullivan, BCC Research, Nutrition Business Journal

프로바이오틱스의 생산업체는 전 세계적으로 다수의 군소 업체들이 존재하나, 선진 시장에서 주요 기업이라 함은 유산균 강국인 덴마크의 다니스코, 크리스한센, 프랑스 랄레망-로셀, 일본 모리나가 등을 말한다. 특히, 유산균이 죽지 않고 살아서 생유산균 형태로 전달되어 효능을 발휘하는 것이 중요한데 상기 주요 업체들은 이러한 생산기술을 인정받아 전 세계 1,000개 이상의 Diary Food & Beverage 회사에 원료를 공급하고 있다.

아시아 시장의 경우, 일본 업체들의 점유율이 높고, 각 업체별로는 일본 야쿠르트 35%, 일본 메이지 유업 19.8%, 덴마크 크리스 한센 15.7%, 일본 모리나가 10.7%로 상위 4개사가 차지하는 비중이 81.2%로 과점시장이 형성되어 있다.

국내의 경우, 유일하게 쎌바이오텍이 4세대 원천 코팅 기술을 인정받아 유산균 업체로 활약하고 있으나 이 외 중소업체들의 성과는 미비한 실정으로 추가적인 업체들의 진입이 요구되고 있다.

그러나, 바이오, 건강기능식품 특성 상, 낮은 성공확률 및 장기간 R&D 투자에 대한 부담, 특허 및 제품 인증 프로세스의 복잡성 및 국가별 차별화 포인트가 존재하기 때문에, 중소기업이 시장에 진입함에 있어 큰 장벽으로 작용하고 있다. 

기술 개발 동향
프로바이오틱스의 주요 R&D 과제는 유산균 코팅 기술이다. 코팅 기술은 유산균을 보호하는 코팅제를 씌워서 체내 산으로부터 보호할 수 있게 해주는 역할을 해준다. 특히, 위산의 농도는 유산균들이 절대적으로 살 수 없는 정도이며 각 국가 및 사람의 신체 상황에 따라 달라지게 되므로 이를 잘 매치시키는 맞춤형 기술을 개발하는 것이 중요하다.

코팅된 유산균은 위산을 우선 견뎌낼 수 있어야 하며, 장에서 정확한 시점에 코팅제를 뚫고 나와 생존해야 하는 것이 중요하다. 이와 관련된 코팅 기술은 현재 4세대가 존재하며 1세대 무코팅, 2세대 장용 코팅, 3세대 미세코팅, 4세대 이중 코팅의 형태로 진일보 되어 왔다.

1세대는 무코팅은 유산균 자체가 체내의 고열과 위산에 의해 전멸하게 되어 그 효능이 크지 않으나 현재 전체 시장의 70~80%를 차지하고 있으며 비용 측면에서 우위에 있다.

2세대 기술은 장용 코팅으로 위산으로부터 균들을 보호하고 장까지 안전하게 이동시키는 기술로 미국 및 캐나다에서 일부 사용하고 있다. 그러나, 국내 실정의 다양한 농도의 산과는 맞지 않아 심할 경우 위장 장애를 일으킬 수도 있다. 또한 장에 도달한 유산균이 코팅제를 뚫고 나오기 쉽지 않다는 기술적 한계가 존재한다.

3세대 기술은 일본에서 주로 사용되는 미세 코팅기술로 음식 원료로 사용될 경우 효과적인 기술이다. 다만, 제조공정 중 사멸율이 높고 2세대와 같이 면역적 한계가 존재한다. 또한, 코팅율과 재질이 고르지 못할 수 있으며 장에서 잘 터지지 않아 변과 함께 배설될 우려도 배제할 수 없다.

4세대 기술은 한국 쎌바이오텍의 특허 기술로 다양한 농도의 위산에 버티기 용이하고 장까지 도달하여 증식을 가능케 하나, 식품 보다는 의약품쪽에 가까운 기능성 기술로 주요 시장인 식품과 음료분야에서의 활약이 미흡하다. 향후, 이를 식품 쪽에 확대 적용할 수 있도록 기술이 개발되거나, 일본의 미세 코팅 기술을 뛰어넘는 기술로 진화되어 식품과 음료분야 유산균 특허를 받게 될 경우 상당히 매력적일 것으로 판단된다.

향후 전망
작년 국내 생산액 기준 건강기능성 식품에서 홍삼, 비타민, 알로에를 비롯 상위 5위안에 든 제품은 무엇일까? 바로 프로바이오틱스이다. 고객들에게는 이름 자체가 생소하여 잘 알려지지 않은 것으로 생각되지만, 일상 접하는 유산균 음료에서 자주 섭취되고 있는 제품이다. 이러한 기능성 유산균은 향후, 건강에 대한 관심 증대, 유산균 기능에 대한 과학적 증거 활성화, 가격 인하 및 특수 의약품 제재로 고기능성 기술이 개발될 경우 시장이 더욱 성장할 것으로 예상된다.

특히, 고령화라는 큰 틀을 벗어나지 못하는 한국 사회에서는 향후 프로바이오틱스를 비롯한 건강 기능제품에 대한 수요가 점진적으로 증가할 것이다. 이러한 고령화를 부정적으로 대비할 것이 아니라, 타 국가 특히 타 아시아 국가를 대비하여 선제적으로 겪고 있는 한국의 상황을 역으로 이용하여 프로바이오틱스의 선진 기술 개발을 통한 시장 선점을 고민해 보는 것은 어떠할까? 특히, 현재 국내 프로바이오틱스 시장은 일본, 덴마트 등 해외 제품으로 형성되어 있어 국내 업체 진입 시 그 성장성 및 침투 가능성이 높고 국내 실정을 가장 잘 이해하는 한국형 유산균을 저가로 만들어 낼 경우, 시장이 상당히 매력적일 것으로 판단된다. 다만, 건강기능식품 특성 상, 장기간의 R&D 투자는 피할 수 없으므로, 국가별 인증 프로세스에 철저히 대응하여 한국의 좁은 시장이 아닌, 동남아 시장을 타켓으로 한 기술 개발과 마케팅적 차별화가 사업에 있어서의 핵심 성공 요인으로 작용할 것으로 판단된다.