배경 및 목적: 피부 미생물총 불균형(디스바이오시스)은 피부 장벽 기능장애를 유발하고 흉터의 특성 변화를 촉진할 수 있다. 화상 후 피부 장벽의 손상은 피부 미생물 다양성과 분포의 불균형을 초래한다. 본 연구의 목적은 재상피화된 화상 흉터에서 피부 미생물총의 변화 양상을 확인하는 것이다. 재료 및 방법: 2020년 1월부터 2022년 7월까지 23명의 환자를 등록하였다. 총 78개의 흉터 피부 시료 중 26개(Scar 1 13개, 완전한 상처 치유 직후; Scar 2 13개, 완전한 상처 치유 후 3개월)가 분석에 적합하였다(Scar 1 39개 및 Scar 2 39개). 미생물 군집 분석을 수행하였다. 각 환자의 생체역학적 흉터 특성과 피부 미생물총 간의 상관관계를 조사하였다. 결과: 손상된 피부 미생물총의 α-다양성은 시간이 지남에 따라 증가하였다(Shannon's index, p = 0.029; Simpson's index, p = 0.009). 선형 판별 분석 효과크기 결과에 따르면, 3개월 이후의 흉터에서는 Bacteroides의 풍부도가 감소한 반면, Campylobacter 및 Cutibacterium의 풍부도는 증가하였다. Campylobacter와 Cutibacterium은 각각 최종 distensibility gross와 biological elasticity와 부적 및 정적 상관관계를 보였다. 이러한 결과는 흉터의 생체역학적 특성 변화와 일치하였다. 결론: 화상 환자에서 흉터 피부의 미생물 군집은 시간 경과에 따라 흉터의 생체역학적 특성과 함께 변화하였으며, 특정 피부 미생물은 속(genus) 수준에서 흉터 생체역학적 역동성과 상관관계를 보였다.

세포 기반 단백질 공급원은 영양학적 잠재력과 지속가능성 때문에 유망한 미래 식품 소재로 여겨진다. 그러나 고비용의 배양 배지와 장시간이 소요되는 대규모 세포 증식 과정은 세포 기반 미래 식품의 개발을 지연시킨다. 이에 본 연구에서는 난백, 미세조류, 실크 추출물로부터 제조한 저비용 배양 배지의 개발에 관해 보고한다. 개발된 배양 배지는 기존 배지 군과 유사한 세포 증식 효율을 보이면서, 소 유래 근아세포(bovine myoblasts)를 분화되지 않은 상태로 유지하였다. 또한 개발된 배양 배지를 사용해 증식한 근아세포에서 근형성(myogenic differentiation)의 향상된 정도가 관찰되었다. 우리는 각 배양 배지의 세포 성장에 대한 비용 효율성을 산출하여, 식품 생산을 위한 최적의 세포 배양 배지를 선정하였다. 본 연구는 지속가능한 식품 시스템과 세포 농업을 구축하는 데 필요한 기본적인 통찰을 제공한다.

배양육에 관한 연구는 주로 근육 세포의 대량 증식 또는 분화에 초점을 두어 왔으며, 따라서 배양육의 식품 특성은 상대적으로 충분히 탐구되지 못한 상태이다. 고기는 기호적(관능적) 특성에 의해 품질이 결정되므로, 동물 유래 고기와 유사한 감각적 특성을 지닌 배양육이 매우 바람직하다. 본 연구에서는 겔라틴/알지네이트 스캐폴드의 강성을 달리함으로써 1차 소 근모세포와 1차 소 지방 유래 중간엽줄기세포의 2D 분화를 맞춤 설계하여 배양육의 관능적 및 영양적 특성을 제어한다. 이어서, 근육 및 지방 분화의 품질이 배양육의 감각(관능) 특성에 미치는 영향을 평가한다. 그 후, 고도로 분화된 세포로 구성된 근육 및 지방 구성체를 조립하여 기존의 쇠고기와 유사한 감각 프로파일을 갖는 배양육을 제조한다. 스캐폴드 공학을 통해 세포 분화를 조절함으로써 식품적 특성이 강화된 배양육을 생산하는 전략을 제시한다.

배양육은 동물성 단백질을 지속가능한 방식으로 제공할 수 있는 새로운 유형의 식품으로 부상하고 있다. 많은 선행 연구에서는 도축육과 유사한 특성을 갖는 배양육을 개발하기 위해 다양한 유형의 스캐폴드를 활용하였다. 그러나 음식의 품질을 좌우하는 맛과 같은 중요한 특성은 논의되지 않았다. 맛의 특성은 조리 시 Maillard 반응을 통해 휘발성 화합물을 생성하는 아미노산과 당의 양 및 종류에 따라 극적으로 달라진다. 본 연구에서는 도축육의 Maillard 반응을 모사하는 조리 온도에서만 육즙성(고기 같은) 향미 화합물이 방출되도록 하는 맛 전환형 스캐폴드를 개발하였다. 젤라틴 기반 하이드로겔에 스위처블 향미 화합물(SFC)을 도입함으로써, 배양육의 방향성(향) 특성을 향상시킬 수 있는 기능성 스캐폴드를 제작하였다. 온도 반응성 SFC는 세포 배양 기간 동안 스캐폴드 내에 안정적으로 잔류하며 조리 온도에서 방출될 수 있다. 놀랍게도, 이 맛 전환형 스캐폴드를 사용해 제조한 배양육은 소고기와 유사한 맛의 양상을 보였다. 본 연구는 기존 육류의 자연스러운 조리 향미를 모사하는 기능성 스캐폴드를 개발함으로써 감각적 특성이 향상된 배양육을 개발하는 전략을 제시한다.

배경 및 목적: 피부 미생물총 불균형(디스바이오시스)은 피부 장벽 기능장애를 유발하고 흉터의 특성 변화를 촉진할 수 있다. 화상 후 피부 장벽의 손상은 피부 미생물 다양성과 분포의 불균형을 초래한다. 본 연구의 목적은 재상피화된 화상 흉터에서 피부 미생물총의 변화 양상을 확인하는 것이다. 재료 및 방법: 2020년 1월부터 2022년 7월까지 23명의 환자를 등록하였다. 총 78개의 흉터 피부 시료 중 26개(Scar 1 13개, 완전한 상처 치유 직후; Scar 2 13개, 완전한 상처 치유 후 3개월)가 분석에 적합하였다(Scar 1 39개 및 Scar 2 39개). 미생물 군집 분석을 수행하였다. 각 환자의 생체역학적 흉터 특성과 피부 미생물총 간의 상관관계를 조사하였다. 결과: 손상된 피부 미생물총의 α-다양성은 시간이 지남에 따라 증가하였다(Shannon's index, p = 0.029; Simpson's index, p = 0.009). 선형 판별 분석 효과크기 결과에 따르면, 3개월 이후의 흉터에서는 Bacteroides의 풍부도가 감소한 반면, Campylobacter 및 Cutibacterium의 풍부도는 증가하였다. Campylobacter와 Cutibacterium은 각각 최종 distensibility gross와 biological elasticity와 부적 및 정적 상관관계를 보였다. 이러한 결과는 흉터의 생체역학적 특성 변화와 일치하였다. 결론: 화상 환자에서 흉터 피부의 미생물 군집은 시간 경과에 따라 흉터의 생체역학적 특성과 함께 변화하였으며, 특정 피부 미생물은 속(genus) 수준에서 흉터 생체역학적 역동성과 상관관계를 보였다.

세포 기반 단백질 공급원은 영양학적 잠재력과 지속가능성 때문에 유망한 미래 식품 소재로 여겨진다. 그러나 고비용의 배양 배지와 장시간이 소요되는 대규모 세포 증식 과정은 세포 기반 미래 식품의 개발을 지연시킨다. 이에 본 연구에서는 난백, 미세조류, 실크 추출물로부터 제조한 저비용 배양 배지의 개발에 관해 보고한다. 개발된 배양 배지는 기존 배지 군과 유사한 세포 증식 효율을 보이면서, 소 유래 근아세포(bovine myoblasts)를 분화되지 않은 상태로 유지하였다. 또한 개발된 배양 배지를 사용해 증식한 근아세포에서 근형성(myogenic differentiation)의 향상된 정도가 관찰되었다. 우리는 각 배양 배지의 세포 성장에 대한 비용 효율성을 산출하여, 식품 생산을 위한 최적의 세포 배양 배지를 선정하였다. 본 연구는 지속가능한 식품 시스템과 세포 농업을 구축하는 데 필요한 기본적인 통찰을 제공한다.