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.

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.