식품 기능성 성분 생산을 위한 미생물 대사공학 연구

Microbial metabolic engineering for food functional ingredients

연구 내용

글루타치온, 헴, 푸코실화 올리고당, 에틸카바메이트 저감 등 식품 기능성 성분의 생합성·분해 경로를 공학적으로 제어하여 생산 공정을 고도화하는 연구

본 연구는 식품 품질과 기능을 동시에 좌우하는 핵심 성분을 목표로, 미생물 세포공장 전략을 적용합니다. Saccharomyces cerevisiae 또는 Escherichia coli에서 분비 효율을 높이는 설계와 합성 이소자임, 역방향 대사공학, 유전자 발현 조절을 통해 글루타치온과 푸코실화 올리고당의 생산성을 개선합니다. 또한 에틸카바메이트 저감에는 urethanase 발현 기반의 직접 분해 접근을 활용하고, 헴 생산에는 경로 강화 및 HMX1 관련 조절, 미토콘드리아 구획화 같은 세포 내 공간 제어 개념을 적용합니다. 이를 통해 식품 공정에 연계 가능한 성분 생산 기술을 구축합니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

초기에는 효모에서 글루타치온 생산을 높이기 위해 합성 이소자임 시스템과 유전자 설계를 결합하는 접근을 수행했습니다. 이후에는 역방향 대사공학을 통해 세포 대사의 간접 조절 타깃을 발굴하고 생산성 향상을 확인했습니다. 동시에 푸코실화 올리고당 생산에서는 E. coli 기반 분비 효율을 고려한 경로 구축으로 확장했습니다. 최근에는 식품 위해성 성분인 에틸카바메이트를 분해하는 공학 균주와, 헴의 대량 생산을 위한 경로 강화 및 구획화 전략을 적용하면서, 기능성 성분 중심으로 연구 축을 고도화했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

글루타치온 강화 발효 원료
2'-푸코실락토오스 함유 식품소재
디푸코실락토오스 기반 기능성 원료
에틸카바메이트 저감 발효 공정
헴 고함량 효모 추출물
식물성 대체육 품질 개선 원료
분비 효율 기반 공정 최적화
성분 특이적 대사경로 설계
식품 첨가물의 미생물 생산 플랫폼
성분 품질 균일화 공정 조건 도출