박테리아 뉴라미니데이즈 저해활성기반 병원성 박테리아를 제어할 수 있는 생물억제제 (Biocontrol agent) 개발. 「박테리아 뉴라미니데이즈 (BN: Bacterial Neuraminidase) 저해제는 ① 병원성 박테리아에 의한 감염, ② 감염 후 염증, ③ 병원성 미생물 생육 ④ 바이오필름 (Biofilm) 생성 등을 제어할 수 있는 생물억제제의 ...

본 과제는 가식성 식물인 파바톤콩잎에서 유래한 복합추출물을 표준화하고, 미생물·가공기술·성분 분석을 통해 새로운 생물소재로 활용하는 연구임. 연구 목표는 인체적용시험 계속 및 지원연구 수행, 새로운 생물소재 발굴 및 응용연구 진행, 확보된 연구결과를 기반으로 기술이전 및 사업화 추진임. 핵심 연구 내용은 켐퍼페롤 유도체 표준화 매뉴얼을 기반으로 개별인정용 복합추출물 표준화 매뉴얼 확립, 파바톤콩잎 복합추출물 표준화 완료, 인체적용시험에 제공될 소재생산·파바톤콩잎 가공기술 개발, 극저 식물성 에스트로겐 함량을 미생물로 극복하는 방안 모색, 대사성 질환 응용 생물소재 발굴(효소저해기능 기반), 구조분석 및 활성지표물질 선정임. 기대 효과는 인체적용시험에서 개별인정형 제품으로 승인 시 사업화 급속 추진 및 전임상 결과를 마켓팅 활용 가능함, 활성지표물질 표준화가 용이한 대사체농업의 사업화 수월화 기대됨.

? 포트재배+스마트챔버+대사체농업 융합형 식물공장(유형1) 『노지재배에서 확보한 식물성에스트로겐 고함유 콩잎 생산기술을 식물공장형 기술로 전환하여 생산성 및 경제성을 최적화 시킴』 식물성에스트로겐 12000 μg/g 이상 고부가 기능성 콩잎 생산 대표 품종 10여종 대상으로 바이오매스 및 활성물질 생산성 최적화 된 품종 선발(품종 최적화) 및 바이오메스 최적화 생육시기별(V1~V3, R1~R6) 활성물질 생산성 검증 및 최적시기 도출 스마트챔버의 온도, 습도, 처리제농도, 토양양분, 미생물 분포 등 물질생산관련 환경요인 분석, 데이터 생산, 이를 이용한 최적조건 확립 현장적용(농민 보급형) 가능한 식물공장 모델 개발 및 시험 운영 ? 스마트챔버+대사체농업 융합형 식물공장(유형2) 유형2 식물공장에 적합한 선도식물체 선발 선도식물체의 활성대사체 완전분석 및 기초자료 확보 활성대사체가 크게 증가된 새싹식물체 생산기술 확보 처리제 농도, 온도, 습도, 처리기간, 토양영양, 미생물 분포 등 활성대사체 함량에 관여하는 핵심 환경조절 요인 자료구축, 데이터화 및 최적조건 확립 현장적용(농민보급형) 가능한 식물공장 모델 개발 및 시범운영 ? 식물공장에서 생산되는 생물소재의 식의약소재로서의 표준화 생산된 소재의 유효성분 고효율 추출조건 확립 목표 질환에 따른 선택적 활성물질 추출 및 활용 추출조건 기반 농축액 또는 분말의 최적 규격 확립 및 유통기한 설정 ? 획득한 소재들의 Metabolomic analysis - PLS-DA, S-plot, Heatmap 등 대사체 변화양상 분석 - 처리제에 의해 활성화된 활성대사체 Biosynthetic pathway 규명 ? 식물공장 및 대사체 농업에 적용될 식물체의 식의약소재용 기초활성 검증 α-Glucosidase, α-Amylase (항비만, 당뇨) Protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B, 항비만) Acetylcholinesterase, β-Secretase (뇌기능) 기초 항산화 활성 및 DNA damage 보호능 등 ? 생산된 활성소재의 용도개발 연구 및 산업화 생산된 활성소재의 식의약소재로 용도개발 및 실용화 도출 메디푸드/기능성화장품/식의약제품 용도별 소재활용 및 표준화 생산/가공완료된 기술의 기술이전 및 산업화

본 과제는 형광 및 UV를 이용한 선택적 효소저해제 발굴기술을 이용하여 범용할 수 있는 일반기술로 발전시키고 이를 통해 식의약소재로 활용 가능한 효소저해기반 활성물질을 개발함. ○ 형광 및 UV의 감도변화를 이용한 효소저해제 발굴기술 개발 - 목표 효소들의 형광 및 UV 특성을 분석 - 목표 효소-식물대사체의 친화도와 형광/UV 변화양상 평가 - LC chromatogram상에서 선택적 저해제 평가 기술 확립 ○ 식의약소재로의 활용잠재력이 높은 효소저해제 발굴 목표효소: α-Glucosidase, Neuraminidase, Human Neutrophil Elastase, Protein Tyrosine Phosphatase 1B, Angiotensin Converting Enzyme, Acetylcholinesterase, β-Secretase, Tyrosinase ○ 개발된 효소저해제의 신속발굴 기술을 이용한 저해제 탐색 및 분리 - LC chromatogram 결과를 LC-PDA-TOF/MS에 적용시켜 식물 대사체 중 효소저해제 선택적 발굴 및 동정 (식물체 10종 이상) - 발굴된 저해제를 MPLC 및 prep-LC를 이용하여 순수분리 및 NMR 등 분광학적 자료를 활용한 구조분석 (활성대사체 50종 이상) ○ 발굴된 저해제의 효소저해 메카니즘 규명 및 응용 - Michaelis-Menten식 유래 수식들을 이용 저해메카니즘 규명 및 관련 파라미터 확보 - 저해 활성 및 저해기작을 기반으로 선도화합물 도출 - 분자모델링 실험으로 선도화합물에 대한 효소-저해제 상관관계 규명 - 선도 화합물기반으로 선발된 식물체를 이용한 식의약소재 응용연구