조계만 연구실
식품공학과 조계만
조계만 연구실은 미생물유전학과 식품공학을 융합하여, 발효식품의 기능성 강화와 고부가가치 식품소재 개발을 선도하는 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 다양한 미생물(유산균, 바실러스, 송이버섯균사체 등)의 유전적 특성과 대사 경로를 분석하여, 콩, 인삼, 산양삼, 여주 등 식물성 원료의 발효 및 숙성 공정을 최적화함으로써, 이소플라본, 진세노사이드, 폴리페놀, GABA 등 건강에 유익한 생리활성물질의 함량을 극대화하는 데 주력하고 있습니다.
특히, 연구실은 식물공장 및 스마트팜 환경에서 새싹인삼, 산양삼, 콩잎 등 기능성 식물의 대량 생산과 품질 향상에 관한 연구를 활발히 진행하고 있습니다. LED 광원, 수경재배, 온습도 및 영양분 제어 등 첨단 재배기술을 적용하여, 식물의 생육 단계별 대사체(아미노산, 지방산, 이소플라본, 진세노사이드 등) 변화를 정밀하게 분석하고, 최적의 수확 및 가공 조건을 도출함으로써 산업화에 적합한 고기능성 식물소재를 개발하고 있습니다.
또한, 연구실은 발효 및 숙성 공정에서 미생물의 유전자 클로닝, 대사체 분석, 유전체 기반 미생물 개량 등 첨단 생명공학 기법을 적극적으로 도입하고 있습니다. 이를 통해 발효식품의 안전성, 저장성, 관능적 품질까지 고려한 고품질 기능성 식품 개발에 기여하고 있으며, 맞춤형 건강기능식품, 이너뷰티 제품, 항노화 화장품 등 다양한 응용 분야로 연구 성과를 확장하고 있습니다.
연구실은 또한 미생물 및 식물의 상호작용, 식물바이옴, 대사체 농업 등 최신 융합 연구를 통해 지속가능한 바이오소재 생산 기술을 개발하고 있습니다. 다양한 국가 및 지역 프로젝트, 산학협력, 특허 출원 등 활발한 연구 활동을 바탕으로, 국내외 식품·바이오산업 발전에 크게 기여하고 있습니다.
이와 같은 연구실의 다각적이고 심층적인 연구는 미래 식품공학 및 생명공학 분야에서 건강기능성 식품, 바이오소재, 친환경 농업 등 다양한 산업적·학문적 발전을 이끌고 있습니다.
Fermented Ginseng
Probiotics
Antioxidants
미생물유전 및 발효식품의 기능성 강화
조계만 연구실은 미생물유전학을 기반으로 한 발효식품의 기능성 강화에 중점을 두고 있습니다. 연구실은 다양한 미생물의 유전적 특성과 대사 경로를 분석하여, 식품 발효 과정에서 유익한 생리활성물질(예: 이소플라본, 진세노사이드, 폴리페놀 등)의 함량을 극대화하는 방법을 개발하고 있습니다. 특히, 콩, 인삼, 산양삼, 여주 등 다양한 식물성 원료를 활용하여, 미생물 발효를 통해 항산화, 항염증, 항비만, 항암 등 건강기능성이 증진된 식품 소재를 창출하는 데 집중하고 있습니다.
연구실은 고이소플라본 함유 콩잎, 새싹인삼, 산양삼 등 기능성 식물의 발효 및 숙성 공정을 최적화하여, 이소플라본 아글리콘, 진세노사이드, 감마-아미노부티르산(GABA) 등 생리활성물질의 생합성 및 전환을 유도합니다. 이를 위해 다양한 유산균, 바실러스, 송이버섯균사체 등 미생물 스타터를 활용하며, 발효 조건(온도, 시간, 미생물 조합 등)에 따른 대사체 변화와 생리활성 증진 효과를 체계적으로 분석합니다.
이러한 연구는 단순히 식품의 영양성분을 높이는 것에 그치지 않고, 발효식품의 안전성, 저장성, 관능적 품질까지 고려하여 산업화에 적합한 고부가가치 식품 개발로 이어집니다. 또한, 연구실은 미생물 유전자의 클로닝, 대사체 분석, 유전체 기반 미생물 개량 등 첨단 생명공학 기법을 적극적으로 도입하여, 차세대 기능성 발효식품 및 바이오소재 개발을 선도하고 있습니다.
식물공장 및 스마트팜 기반 기능성 식물 생산과 대사체 농업
연구실은 식물공장 및 스마트팜 환경에서 기능성 식물(예: 새싹인삼, 산양삼, 콩잎, 도라지, 여주 등)의 생산성과 품질을 극대화하는 대사체 농업 연구를 활발히 수행하고 있습니다. LED 광원 조절, 수경재배, 온습도 및 영양분 관리 등 첨단 재배기술을 적용하여, 식물의 생육 단계별로 1차 및 2차 대사체(아미노산, 지방산, 이소플라본, 진세노사이드, 페놀산, 플라보노이드 등)의 함량 변화를 정밀하게 분석합니다.
특히, 식물공장에서 생산된 새싹인삼, 산양삼, 콩잎 등은 계절과 무관하게 안정적으로 생산할 수 있으며, 농약 사용 없이 청정한 환경에서 재배되어 안전성과 기능성이 뛰어납니다. 연구실은 식물의 생육 시기, 광질(파장), 수확 시기, 가공(숙성, 발효, 건조 등) 단계에 따른 대사체 변화와 항산화, 항염증, 항비만, 항노화 등 생리활성 증진 효과를 체계적으로 규명하고 있습니다.
이러한 연구는 기능성 식물의 고효율 생산 및 산업화 소재 개발에 직접적으로 기여하며, 맞춤형 건강기능식품, 이너뷰티 제품, 항노화 화장품 등 다양한 응용 분야로 확장되고 있습니다. 또한, 대사체 농업과 식물바이옴 연구를 접목하여, 식물-미생물 상호작용을 통한 기능성 증진 및 지속가능한 바이오소재 생산 기술을 개발하고 있습니다.
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Comprehensive Comparison of the Nutrient and Phytochemical Compositions and Antioxidant Activities of Different Kiwifruit Cultivars in Korea
조계만, 정종빈, 조두용, 이희율, 이애련, 이가영, 장무연, 손기호
PLANTS-BASEL, 2025
2
Enhancing the Phytochemicals and Antioxidant Abilities of Isoflavone-Enriched Soybean Leaves Through Inoculation with Lacticaseibacillus paracasei LAB47 and Levilactobacillus brevis WCP02
이희율, 이지호, 조두용, 정종빈, 이가영, 장무연, 이진환, 조계만
FOODS, 2025
3
Lighting design affects the uniformity and growth of plants in a vertical farming system
조계만, 손기호, 장성남, 심한솔, 이가운, 조두용, 정종빈, 강민지, 김예린, 정재각, 김민주, 박영삼, 이희율, 김진하, 김소래
Plant Science Today, 2025
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(통합EZ_위탁)[1/2]발효 가루쌀 기반 단백질 고함유 기호식품 개발
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(용역)그린바이오산업 육성지구 조성 기획 용역
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[통합Ezbaro-IRIS] 대사체-발효 전환 기반 활성대사체 강화 바이오소재 식이에 따른 갱년기 여성의 근감소-장-마이크로바이옴 축
