파라바이오틱스의 건강기능식품 등재를 위한 안전성 및 기능성 평가와 규제검토 : 체계적 문헌고찰과 메타분석

국문 초록 (Abstract)

장내 미생물과 인체 건강의 연관성이 확립되면서 장 건강을 위한 기능성 소재에 대한 관심이 증가하고 있다. 국내 건강기능식품 시장이 2023년 6조 2천억 원을 넘어선 반면, 기존 프로바이오틱스는 안정성 제약과 면역저하 소비자에 대한 감염 위험성이라는 한계를 가지고 있다. 파라바이오틱스는 불활성화된 프로바이오틱스 균체로서 살아있는 미생물을 포함하지 않아 높은 안정성과 안전성을 제공한다. 일본에서는 열처리 Lactobacillus plantarum L-137이 특정보건용식품(FOSHU)으로 승인 받았으나, 국내에서는 파라바이오틱스에 대한 규제 기준이 확립되지 않았다. 본 연구는 파라바이오틱스의 기능성과 안전성을 평가하여 건강기능식품 등재 가능성을 검토하고 과학적 근거와 정책 개선방안을 제시하고자 한다. PRISMA 가이드라인에 따라 체계적 문헌고찰을 수행하였으며, PubMed, Scopus, Web of Science, Cochrane Library, EMBASE, KoreaMed, RISS, KISS 데이터베이스를 통해 2024년 2월까지의 문헌을 검색하였다. 무작위대조시험과 동물실험을 포함한 연구를 선정하고, Cochrane Risk of Bias 2.0을 사용하여 위험도를 평가하였으며, R 소프트웨어로 표준화된 평균차이를 이용한 메타분석을 실시하였다. 한국, 미국, 유럽, 일본의 건강기능식품 규제 체계를 비교 분석하였다. 총 80편에서 10편의 연구가 메타분석에 포함되었다. 위험도 평가 결과 4편이 낮은 위험도, 6편이 일부 우려를 보였다. 메타분석 결과 종합 효과크기는 SMD = -1.62(95% CI [-3.51, 0.28])로 중간에서 큰 효과를 나타냈으나 통계적 유의성은 없었다. 높은 이질성(I² = 94.3%)이 관찰되었지만, Chen et al.(2017)은 SMD = -8.52, Fan et al.(2022)은 SMD = -3.87의 강한 효과를 보였다. 한국과 유럽은 엄격한 과학적 근거를 요구하고, 미국은 시장 친화적 접근을, 일본은 이원적 제도를 운영하고 있었다. 파라바이오틱스는 면역조절, 염증완화, 대사개선 효과를 나타내며 기존 프로바이오틱스의 안정성 한계를 극복할 수 있는 유망한 소재로 평가된다. 높은 이질성은 개인화된 접근이 필요함을 시사하며, 건강한 성인에서는 제한적이지만 면역 불균형 상태에서는 강력한 복원적 효과를 보였다. 국내 등재를 위해서는 현행 프로바이오틱스 중심 평가 체계 개선, 대규모 인체시험 실시, 표준화된 제조방법 확립이 바람직하다고 생각되며, 건강기능식품에 관한 법률 개정과 파라바이오틱스 특화 평가 체계 구축이 바람직할 것으로 생각된다. 본 연구는 파라바이오틱스의 건강기능식품 등재와 관련 산업 발전의 과학적 토대를 마련하는 데 기여할 것으로 기대된다. 특히 고령화 사회 진입과 만성질환 증가로 인한 공중보건 부담 증가 상황에서, 안전하고 효과적인 예방적 건강관리 수단으로서 파라바이오틱스의 활용 가능성을 제시한다는 점에서 공중보건학적 의의가 크다. 무엇보다 면역저하자도 안전하게 사용할 수 있는 특성은 건강형평성 측면에서도 중요한 의미를 가지며, 기존 프로바이오틱스의 사용이 제한되었던 취약계층에게도 장 건강 관리의 기회를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

As the relationship between intestinal microbiota and human health has been established, interest in functional ingredients for gut health is increasing. While the Korean health functional food market exceeded 6.2 trillion won in 2023, existing probiotics face limitations including stability constraints and infection risks for immunocompromised consumers. Parabiotics, which are inactivated probiotic cells that do not contain living microorganisms, provide enhanced stability and safety. In Japan, heat-treated Lactobacillus plantarum L-137 has been approved as Foods for Specified Health Uses (FOSHU), but Korea has not yet established regulatory standards for parabiotics. This study aims to evaluate the functionality and safety of parabiotics to examine the possibility of registration as health functional foods and to propose scientific evidence and policy improvement measures. A systematic literature review was conducted following PRISMA guidelines, searching literature through February 2024 using PubMed, Scopus, Web of Science, Cochrane Library, EMBASE, KoreaMed, RISS, and KISS databases. Studies including randomized controlled trials and animal experiments were selected, risk assessment was performed using Cochrane Risk of Bias 2.0, and meta-analysis using standardized mean differences was conducted with R software. The health functional food regulatory systems of Korea, the United States, Europe, and Japan were comparatively analyzed. A total of 10 studies from 80 initially identified articles were included in the meta-analysis. Risk assessment results showed 4 studies with low risk and 6 studies with some concerns. Meta-analysis results revealed a pooled effect size of SMD = -1.62 (95% CI [-3.51, 0.28]), indicating moderate to large effects without statistical significance. High heterogeneity (I² = 94.3%) was observed, though Chen et al. (2017) showed strong effects with SMD = -8.52 and Fan et al. (2022) with SMD = -3.87. Korea and Europe require strict scientific evidence, while the United States adopts market-friendly approaches and Japan operates dual systems. Parabiotics demonstrate immunomodulatory, anti-inflammatory, and metabolic improvement effects and are evaluated as promising materials that can overcome the stability limitations of existing probiotics. High heterogeneity suggests the need for personalized approaches, showing limited effects in healthy adults but strong restorative effects in immune-imbalanced conditions. For domestic registration, it would be advisable to improve the current probiotic-centered evaluation system, conduct large-scale human trials, and establish standardized manufacturing methods. Amendment of the Health Functional Foods Act and establishment of parabiotics-specific evaluation systems would be desirable. This study is expected to contribute to establishing the scientific foundation for parabiotics registration as health functional foods and related industry development. Particularly in the context of an aging society and increasing burden of chronic diseases on public health, this research has significant public health implications by presenting the potential utilization of parabiotics as safe and effective preventive health management tools. Most importantly, the characteristic that even immunocompromised individuals can safely use parabiotics has important implications for health equity, and it is expected to provide opportunities for gut health management to vulnerable populations who were previously limited in their use of conventional probiotics.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 1.1 연구의 배경 1
• 1.1.1 파라바이오틱스의 개념 및 중요성 1
• 1.1.2 파라바이오틱스의 정의 및 특성 4
• 1.1.3 파라바이오틱스의 원리 및 작용 메커니즘 10
• 1.1.4 국내외 건강기능식품 규제의 일반적 배경 12
• 1.1.5 국내외 파라바이오틱스 규제 현황 14
• 1.2 용어의 정의 17
• 2. 연구의 필요성 및 목적 18
• 2.1 연구의 필요성 18
• 2.2 연구의 목적 19
• 3. 연구 방법 20
• 3.1 파라바이오틱스 개념 정립 방법론 20
• 3.2 체계적 문헌고찰 프로토콜 21
• 3.2.1 검색전략 및 선정 기준 21
• 3.2.2 문헌 선정 과정 23
• 3.3 메타분석 통계 방법 24
• 3.3.1 효과 크기 계산 24
• 3.3.2 통계 모델 선택 25
• 3.3.3 하위집단 분석 및 민감도 분석 26
• 3.4 국내외 규제체계 비교 분석 방법 27
• 4. 연구 결과 28
• 4.1 파라바이오틱스의 개념 정립 및 분류 28
• 4.2 체계적 문헌 고찰 결과 32
• 4.2.1 Prisma Flow Diagram 32
• 4.2.2 비뚤림 위험 평가 34
• 4.3 메타분석 결과 38
• 4.3.1 연구별 종합 효과 크기 38
• 4.3.2 민감도 분석 42
• 4.3.3 출판편향 검증 및 보정 분석 44
• 4.4 국내외 건강기능식품 규제 현황 분석 47
• 4.4.1 국가별 과학적 근거 평가 체계 분석 47
• 4.4.2 규제 승인 프로세스 비교 분석 58
• 4.4.3 파라바이오틱스 등재 현황 및 선례 분석 61
• 4.4.4 본 연구 결과와 규제 요건 간 격차 분석 63
• 4.4.5 국가별 등재 가능성 평가 결과 64
• 5. 고찰 65
• 5.1 파라바이오틱스의 개념 정립 및 정의 개선 65
• 5.2 메타분석 결과의 과학적 타당성 및 기존 연구 비교 68
• 5.3 국내외 규제 현황 비교 및 개선 방향 71
• 5.4 향후 연구 방향 및 제언 74
• Reference 78