본 연구실은 프로바이오틱스 유산균, 특히 Lactobacillus plantarum과 Leuconostoc mesenteroides 등 김치 유래 유산균이 생산하는 사이클릭 디펩타이드(cyclic dipeptides, CDPs)의 항균 및 항바이러스 활성에 대한 심층 연구를 수행하고 있습니다. 다양한 발효 식품과 동물성 식품(예: 메추리알)에 유산균을 보충하여 얻은 추출물에서 CDPs를 분리·정제하고, 이들이 다제내성 세균, 병원성 진균, 인플루엔자 A(H3N2) 바이러스 등 다양한 병원체에 대해 강력한 억제 효과를 나타내는 것을 확인하였습니다. 특히, cis-cyclo(L-Leu-L-Pro), cis-cyclo(L-Phe-L-Pro) 등 특정 CDPs의 조합이 개별 성분보다 더 뛰어난 항균·항바이러스 효과를 보임을 밝혀냈습니다. 이러한 연구는 고병원성 미생물에 대한 새로운 천연 항생제 및 항바이러스제 개발에 중요한 기초 자료를 제공합니다. 연구실은 고효율 고속 고체상 추출법(SPE), 액-액 추출법(LLE), HPLC 등 첨단 분리·분석 기술을 활용하여 CDPs의 대량 생산 및 정제 방법을 개발하고, 이들의 생리활성 및 작용 메커니즘을 규명하고 있습니다. 또한, 김치 및 기타 발효식품의 기능성 평가와 더불어, 동물성 식품에 유산균을 보충하는 새로운 식품 가공기술의 가능성도 모색하고 있습니다. 이 연구는 특허 출원 및 산업적 응용으로도 이어지고 있습니다. 메추리알에서 분리한 CDPs 추출물의 항균·항진균·항바이러스 조성물, 그리고 유산균 배양액을 활용한 식품 및 의약품 소재 개발 등 다양한 분야에서 실질적인 성과를 내고 있습니다. 앞으로도 연구실은 식품 미생물 유래 천연물의 산업적 활용과 식품 안전성, 건강 증진에 기여하는 연구를 지속적으로 확장할 계획입니다.

본 연구실은 미생물의 대사 조절과 산화환원(oxidative stress) 시스템의 상호작용에 대한 기초 및 응용 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 특히 Candida albicans, Bacillus subtilis, Streptococcus pneumoniae 등 다양한 미생물을 모델로 하여, 글루타티온(GSH) 대사, 메틸글리옥살(methylglyoxal) 해독, 항산화 효소(예: superoxide dismutase, erythroascorbate peroxidase, cytochrome c peroxidase) 활성 조절 메커니즘을 규명하고 있습니다. 이러한 연구는 미생물의 성장, 분화, 병원성, 환경 적응력에 미치는 영향을 분자 수준에서 해석하는 데 중점을 두고 있습니다. 연구실은 유전자 변형(노크아웃 및 과발현) 균주를 활용하여, 특정 유전자(예: GLR1, GCS1, SOD2, SOD3 등)가 미생물의 산화환원 항상성과 대사 네트워크에 미치는 영향을 분석합니다. 또한, 미생물의 산화 스트레스 대응과 관련된 단백질의 발현 변화, 대사산물의 축적 및 해독 경로, 그리고 이들이 식품 품질 및 안전성에 미치는 영향까지 폭넓게 연구하고 있습니다. 예를 들어, 글루타티온 합성 효소 변이주를 이용한 GSH의 효율적 생산 모델 구축, 산화 스트레스가 식품 내 미생물 및 품질에 미치는 영향 분석 등이 대표적입니다. 이러한 연구는 식품 미생물학, 생명공학, 의약 및 환경 분야에서 미생물의 활용 가능성을 넓히는 데 기여하고 있습니다. 미생물의 대사 조절 및 산화환원 시스템을 이해함으로써, 항산화 소재 개발, 기능성 식품 및 바이오의약품 생산, 미생물 기반 환경 정화 등 다양한 응용 연구로 확장되고 있습니다. 앞으로도 연구실은 미생물의 분자생물학적 특성을 기반으로 한 혁신적 바이오소재 개발과 산업적 응용을 목표로 연구를 지속할 예정입니다.