본 과제는 인삼 사포제닌 생합성 벼를 이용해 PPD(protopanaxdiol) 비배당체형 사포제닌을 식물세포 공장형으로 연중 대량 생산하며, 뼈 및 피부 관련 기능성을 확인하는 연구임. 연구 목표는 인삼 사포제닌 생합성 벼 산물의 생리활성 구명과 약리 활성 확보를 통해 고부가가치 바이오헬스케어 소재 이용성을 높이는 데 있음. 연구 내용은 DDS·PPDS 도입 및 유전자 발현 분석, LC-MSMS로 PPD 합성(0.2~0.8 ㎍/g) 확인, 파골세포 TRAP+ 및 유전자(TRAP, DC-STAMP, OSCAR, CTSK)·NFATc1 발현 저감 평가 수행임. 기대 효과는 복잡한 미생물 공정 없이 안전한 쌀 유래 인삼 사포제닌을 365일 생산하고 골다공증 개선 및 다양한 바이오헬스케어 소재화로 스마트 바이오팜 산업화에 기여함.

○ PPD 합성 벼 산물의 항비만 효능 평가 및 기전 구명 - PPD 생합성 벼 산물 추출물의 세포독성 평가는 3T3-L1 세포에 시료 추출물을 농도별로 첨가하여 독성을 분석 - PPD 생합성 벼 산물 추출물의 처리 후 Flow cytometer를 이용하여 3T3-L1 세포 분열상을 분석 - 항비만 관련 유전자의 분석은 RT-qPCR 방법으로 ...

본 과제는 인삼 사포제닌 생합성 벼를 세계 최초로 활용하여 ‘인삼 사포제닌 대량 생산용 식물세포 배양 시스템’을 만드는 연구임. 365일 연중 생산되는 식물세포 공장형으로 인간의 장 및 피부에서 흡수하기 용이한 비배당체형 사포제닌 PPD를 고부가 바이오헬스케어 소재로 이용 가능하게 하는 목표임. 연구목표는 PPD 연중 대량 생산과 식물세포 추출물의 in vivo, in vitro 약리 활성 구명임. 핵심 연구내용은 LC-MSMS로 PPD 고함유 계통 선발, 질소원(NH4NO3)·MES 버퍼 조절 배양, genomic DNA PCR·RT-qPCR로 dammarenediol-II(DD) 및 protopanaxadiol(PPD) synthase 유무/발현 분석, LC-MS/MS로 고함유 이벤트 선발 후 elastase·collagenase 저해, ELISA(MMP-1, MMP-3, TGFβ, procollagen type I), western blot(TRP-1/2, MITF, C/EBPα, PPARγ) 및 TRAP 염색 등 in vitro·in vivo 평가 수행임. 기대효과는 복잡한 미생물 공정 없이 안전한 쌀 유래 인삼 사포제닌을 생산하고 항비만·항골다공증·피부 미백/주름 개선 등 산업화 기반 마련됨.

본 과제는 인삼 protopanaxadiol 합성 벼 산물과 사포제닌 쌀 현미 추출물이 항비만 효능을 가지는지 평가하고, 작용기전을 세포 수준에서 밝히는 연구임. 연구목표는 PPD 생합성 벼 산물 추출물의 세포독성, 지방 축적 억제, 분열상 변화를 3T3-L1 세포에서 확인하는 데 있음. 연구내용은 RT-qPCR로 항비만 표적 유전자인 PPARγ, SREBP-1, CEBPα 및 IL-1β, IL-6, COX-2, iNOS, TLR-4, TNF-α mRNA를 측정하고, western blot으로 C/EBPα, PPARγ, ERK1/2, AKT, iNOS 등 단백질 발현량을 분석함. 기대효과는 기능성 화장품용 소재와 순환계질환·제2형 당뇨병 예방 천연 의약품, 암 예방·치료 기능성 식품 개발에 기여함.