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KNU Korea

경북대학교 식품공학부

김수린 교수

Agricultural Waste Utilization

Simultaneous Fermentation

Yeast Metabolic Engineering

KNU Korea

식품공학부 김수린

경북대학교 식품생물공학 연구실은 효모 대사공학과 식품생물공학을 기반으로 바이오매스 자원의 고부가가치화 및 기능성 식품 소재 개발에 주력하고 있습니다. 본 연구실은 다양한 농업 및 식품산업 부산물, 해조류, 과일 등에서 추출한 혼합당을 효율적으로 발효할 수 있는 효모 균주 개발에 앞장서고 있습니다. 이를 위해 CRISPR-Cas9 등 첨단 유전자 편집 기술과 대사체 분석, 진화공학, 시스템생물학적 접근을 적극적으로 활용하고 있습니다. 특히, 목질계 바이오매스, 해조류, 과일폐기물 등에서 유래한 자일로스, 갈락투론산, 만니톨, 람노스 등 다양한 당을 동시에 발효할 수 있는 플랫폼 미생물 개발에 성공하였으며, 이를 통해 바이오에탄올, 젖산, 3-하이드록시부티르산 등 고부가가치 바이오화학소재의 생산성을 극대화하고 있습니다. 이러한 연구는 신재생에너지 생산, 친환경 바이오산업, 자원순환 등 미래 산업의 핵심 기반기술로 주목받고 있습니다. 또한, 본 연구실은 식품생물공학을 바탕으로 건강기능성이 강화된 발효식품 및 바이오소재 개발에도 힘쓰고 있습니다. 양배추, 풋귤, 감귤, 마늘 등 다양한 농산물 및 해조류를 활용하여, 미생물 발효를 통해 항산화, 항염증, 항비만, 위건강 개선 등 다양한 생리활성을 지닌 기능성 소재를 개발하고 있습니다. 유산균 및 효모를 이용한 발효공정 최적화, 생리활성 성분의 생물전환 기술 등 다각적인 연구를 통해 기존 식품의 기능성을 극대화하고 있습니다. 이외에도, 커피부산물, 과일폐기물 등 식품산업 부산물을 활용한 고부가가치 소재 개발, 산업적 규모의 생산공정 설계 및 상용화 연구 등 다양한 융합연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 국내외 산학연 협력을 통해 연구성과의 산업적 실용화와 글로벌 경쟁력 확보에 앞장서고 있으며, 지속가능한 바이오산업 발전과 건강한 미래 사회 구현에 기여하고 있습니다. 이러한 연구 역량은 다수의 SCI급 논문, 특허, 산학협력 프로젝트, 국내외 학술상 수상 등으로 입증되고 있습니다. 앞으로도 식품생물공학 및 대사공학 분야의 선도적 연구실로서, 혁신적인 기술 개발과 사회적 가치 창출에 지속적으로 매진할 것입니다.

Agricultural Waste Utilization
Simultaneous Fermentation
Yeast Metabolic Engineering
효모 대사공학 및 혼합당 동시발효 기술
본 연구실은 효모의 대사공학을 기반으로 다양한 바이오매스 유래 혼합당의 동시발효 기술을 개발하는 데 중점을 두고 있습니다. 목질계 바이오매스, 해조류, 과일 및 농업 부산물 등에서 추출된 다양한 당(자일로스, 갈락투론산, 만니톨, 람노스 등)을 효율적으로 발효할 수 있도록 효모의 유전자 및 대사경로를 정밀하게 조작합니다. 이를 통해 기존 효모가 발효하지 못했던 비전통적 기질까지 활용할 수 있는 플랫폼 균주를 구축하고, 바이오에탄올, 젖산, 3-하이드록시부티르산 등 고부가가치 바이오화학소재의 생산성을 극대화하고 있습니다. 특히, 혼합당 동시발효는 바이오매스 내 존재하는 다양한 당을 한 번에 효율적으로 소모하여 생산성을 높이는 핵심 기술입니다. 본 연구실은 CRISPR-Cas9 등 첨단 유전자 편집 기술과 대사체 분석을 접목하여, 당 대사 경로의 병목을 해소하고, 발효 효율을 극대화하는 전략을 지속적으로 개발해왔습니다. 또한, 내산성, 내독성 등 산업적 발효에 필요한 내성 특성도 강화하여 실제 산업 현장에 적용 가능한 균주 개발에 성공하였습니다. 이러한 연구는 폐자원 및 저가 바이오매스의 고부가가치화, 신재생에너지 생산, 친환경 바이오화학소재 개발 등 다양한 분야로 확장되고 있습니다. 효모 대사공학 및 혼합당 동시발효 기술은 미래 바이오산업의 핵심 기반기술로 자리매김하고 있으며, 본 연구실은 국내외 산학연 협력을 통해 관련 기술의 산업적 실용화와 글로벌 경쟁력 확보에 앞장서고 있습니다.
식품생물공학 기반 기능성 발효식품 및 바이오소재 개발
본 연구실은 식품생물공학을 바탕으로 건강기능성이 강화된 발효식품 및 바이오소재 개발에 주력하고 있습니다. 양배추, 풋귤, 감귤, 마늘 등 다양한 농산물 및 해조류를 활용하여, 미생물 발효를 통해 항산화, 항염증, 항비만, 위건강 개선 등 다양한 생리활성을 지닌 기능성 소재를 개발하고 있습니다. 특히, 유산균 및 효모를 이용한 발효공정 최적화, 미생물 선발 및 개량, 생리활성 성분의 생물전환 기술 등 다각적인 접근을 통해 기존 식품의 기능성을 극대화하고 있습니다. 예를 들어, 양배추 발효를 통해 설포라판 함량을 증가시키거나, 풋귤 플라보노이드의 생체이용률을 높이기 위한 유산균 발효 및 생물전환 기술을 개발하였습니다. 또한, 커피부산물, 과일폐기물 등 식품산업 부산물을 활용한 고부가가치 소재 개발에도 앞장서고 있습니다. 이러한 연구는 식품산업의 지속가능성 제고와 자원순환, 친환경 바이오산업 실현에 기여하고 있습니다. 더불어, 미생물 대사공학과 발효공정 기술을 융합하여, 산업적 규모의 생산공정 설계 및 상용화 연구도 활발히 진행 중입니다. 본 연구실의 기능성 발효식품 및 바이오소재 개발 연구는 건강기능식품, 맞춤형 영양소, 친환경 소재 등 다양한 산업 분야로의 확장 가능성을 지니고 있으며, 국내외 기업 및 연구기관과의 협력을 통해 실질적인 사회적·산업적 가치를 창출하고 있습니다.
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Engineering Saccharomyces boulardii for cell surface display of heterologous protein
김수린
JOURNAL OF BIOTECHNOLOGY, 202501
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Metabolic Engineering of Komagataella phaffii for Xylose Utilization from Cellulosic Biomass
김수린
MOLECULES, 202412
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Microbial valorization of fruit processing waste: opportunities, challenges, and strategies
김수린
Current Opinion in Food Science, 202404
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녹색융합기술 인재양성 특성화대학원 지원사업
한국환경산업기술원
2024년 09월 ~ 2025년 08월
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C. tropicalis 변이주 개발
한국생명공학연구원
2024년 06월 ~ 2024년 09월
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경북지역 특산물 연근과 연근 부산물을 원재료로 한 풍미와 건강기능성이 향상된 Kombucha 발효 음료 개발
중소기업기술정보진흥원
2024년 04월 ~ 2025년 03월