신호분자·근권 미생물·발효를 통한 식물성 기능성 대사체 생산 및 프로파일링 연구

Enhancement and profiling of plant bioactive metabolites via elicitors, rhizosphere microbiome, and fermentation

연구 내용

ethylene 유도 재배, 근권 미생물 상호작용, 발효 기반 가공을 통해 항산화 및 항당뇨 효능의 대사체 축적을 향상시키는 연구

본 연구는 식물의 2차 대사체 생산을 외부 자극과 생태계 요인으로 조절하는 전략을 다룹니다. ethylene(신호분자) 처리로 mung bean의 특정 장기에서 총 페놀·플라보노이드 및 isoflavone 계열 성분이 축적되는 경향을 확인하고, 새로 동정되는 화합물과 항산화·효소저해 및 DNA 보호 활성을 연결합니다. 또한 수경재배 조건에서 근권 세균 분포와 이소플라본·페놀릭·플라보노이드 축적, 라디칼 소거 활성을 연계하여 정밀 재배 가능성을 평가합니다. 더불어 cheonggukjang 등 발효식품과 soy-milk/soy-yogurt에 과즙 성분을 병합하여 항산화 및 α-amylase·lipase·α-glucosidase 저해 효능을 강화하는 방향으로 적용성을 확장합니다. 미세조류 Chlorella에서도 UPLC-ESI-Q-TOF-MS/MS 기반 대사체 특성화를 수행하고 항산화·항노화 가능성을 스크리닝합니다.

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연구 흐름

초기에는 신호분자 처리(ethylene)와 같이 재배 환경을 제어했을 때 식물체 내 bioactive metabolite가 어떻게 변화하는지 장기별로 비교하는 접근을 수행했습니다. 이후에는 수경재배에서 근권 미생물 군집 구조가 이소플라본·페놀릭·항산화 활성에 미치는 영향을 관찰하며, 성분 축적을 매개하는 생물학적 상호작용을 해석하는 방향으로 심화되었습니다. 이어서 발효식품과 가공 조합(cheonggukjang, soy-milk/soy-yogurt + kiwifruit juice)을 통해 항산화와 소화 효소 저해 활성이 강화되는 조건을 탐색하였으며, 미세조류에서도 질량분석 기반 대사체 구성을 규명하여 항노화 평가로 확장했습니다.

활용 가능성

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

ethylene 유도 기능성 대사체 생산 공정
근권 미생물 기반 정밀 재배 모델
발효식품 조성 최적화
soy-milk/soy-yogurt 건강 기능 배합
새로 동정된 이소플라본·플라보노이드 활용
DNA 보호 효능 지향 스크리닝
항산화-효소저해 동시 평가 프로토콜
고부가 기능성 식물자원 개발
수경재배 원료의 품질 향상
UPLC-Q-TOF-MS/MS 기반 대사체 품질 관리