본 연구개발은 산업적 활용성이 큰 고시형 균주 및 본 연구팀이 보유한 특허 균주를 활용한 복합 프로/포스트바이오틱스 소재의 수면 개선 및 긴장 완화 기능성을 비롯한 다기능성을 동물실험을 통해 평가하고, 비교적 안전한 고시형 균주 프로바이오틱스 제품을 이용하여 성인 대상의 중재연구를 수행함으로써 정신건강 문제(불면, 우울, 불안, 스트레스 등) 및 대사 상태...

본 연구개발의 연차별 주요 연구내용은 다음과 같다. 1차년도에는 문헌 및 특허정보 고찰을 통해 이미 선정한 15종의 식용 식물자원 후보소재 가운데 소재 확보 용이성 및 경제성을 고려하여 실험 대상의 후보소재를 결정하며 제조방법에 따라 후보소재의 항산화 활성 및 폴리페놀 함량 실험을 통해 후보소재의 제조방법을 확립하고자 한다. 또한 텔로미어 길이와 관련된 유전자를 탐색하고 한국인의 유전체빅데이터를 분석하여 텔로미어 길이와 관련된 유전자마커를 발굴함으로써 유전자 맞춤의 항노화 기능성을 평가하는데 활용하고자 한다. 2차년도에는 선정한 후보소재를 대상으로 텔로미어 관련 항노화 기능성을 평가하는 동물실험을 수행하여 유효성을 나타내는 소재를 발굴하고자 한다. 초기 노화기에 있는 백서를 연구재료로 하여 항노화 기능성 후보소재를 8-12주 동안 경구 투여하면서 실험 백서의 체중, 물과 사료 섭취량, 일반 증상 및 사망 유무 등을 관찰, 기록하고 실험 종료 시 백서를 희생 후 전혈 시료를 채취하여 백혈구 DNA의 텔로미어 염기서열을 분석하고, 혈장 시료에서는 텔로머라제 활성 및 DNA 손상 지표와 염증 및 대사 지표를 측정하여 항노화 유효성 및 안전성을 분석하고자 한다. 3차년도에는 항노화 유효성을 나타낸 2종의 소재를 대상으로 용량 평가 및 혼합소재의 상승적 효과를 평가하기 위한 동물실험을 수행하고자 한다. 2차년도와 유사한 실험 방법을 사용하여 단일소재의 2-3가지 용량 혹은 특정한 용량의 2종 소재를 혼합하여 12주 동안 경구 투여한 후에 희생한 백서에서 채취한 백혈구 DNA의 텔로미어 염기서열을 분석하고, 혈장 시료에서는 텔로머라제 활성 및 DNA 손상 지표와 염증 및 대사 지표를 측정하여 항노화 유효성 및 안전성을 나타내는 용량을 도출하고 혼합소재의 효과를 평가하고자 한다. 4차년도에는 동물실험 결과를 근거로 항노화 유효성 및 안전성을 나타내는 소재 및 그 용량을 결정하여 인체적용 중재연구를 수행하고자 한다. 무작위배정 이중맹검 위약대조 중재연구에서 성인을 대조군과 중재군으로 나누어 위약 및 항노화 기능성 소재를 6-9개월 동안 섭취하도록 하면서 3-4회의 대면을 통한 설문 조사, 인체 계측, 모발 상태 검사, 혈액 시료 채취 등을 수행하고자 한다. 5차년도에는 4차년도 중재연구에서 대상자와의 대면을 통해 수집한 백혈구 DNA 시료에서 텔로미어 관련 유전자마커의 유전형과 텔로미어 염기서열을 분석하고, 혈장 시료에서는 텔로머라제 활성 및 DNA 손상 지표와 염증 및 대사 지표를 측정하여 유전자마커-중재효과 상호작용을 평가하고자 한다. 이를 통해 궁극적으로는 유전자 맞춤의 항노화 기능성 식품 개발을 위한 과학적 근거를 확보하고자 한다. 본 연구개발을 4.5년의 기간 동안 성공적으로 수행하여 이후 특허출원을 최종 연구 성과로 달성하고자 한다.

본 과제는 알코올 섭취 후 부작용을 일으키는 아세트알데하이드 분해 과정의 개인차를 유전지표로 설명하는 연구임. 연구 목표는 알코올 대사와 관련된 유전자에서 개인간 차이를 보이는 유전변이를 발굴하고 한국인 대규모 집단(5,000명+15,000명)에서 알코올 섭취 시 만성질환 위험성 예측 유전지표를 구축하는 데 있음. 핵심 내용은 알코올 관련 유전자 서열분석으로 신규 유전변이 선별, ALDH2·ADH1B·CYP2E1 보유 여부와 알코올 섭취 유무로 그룹화한 만성질환(당뇨병·고혈압·뇌졸중) 위험 연관성 분석, 1차 유의변이 확인 후 국민건강영양조사 자료(~15,000명) 유전자형 분포 분석 수행에 있음. 기대 효과는 음주 정책 수립과 개인별 특화 위험도 예측 모델 및 질병예방 가이드 제공 가능함.

1년차 연구에서는 한국인 성인 총 350명을 연구대상자로 선정하고, 이중 약 150명에서 설문조사(식품섭취, 수면, 생활습관 상태), 임상검사, 생체시료 채취, 채취한 소변내 장내세균 유래 세포밖 소포체 유전자 분석 등을 수행한다. 2년차 연구에서는 나머지 약 200명 연구대상자에서 동일한 설문조사, 임상검사, 생체시료 채취, 장내세균 유전자 분석을 수행한다. 또한, 총 350명의 연구대상자에서 수면다원검사를 수행하여 객관적인 수면관련 지표 및 산소포화도 등을 측정하며, 채취한 혈액에서 임상지표(당질 및 지질 대사 지표, 염증성 지표)를 분석한다. 최종적으로 수집된 총 350명 자료를 이용하여, 1)장내세균총 분포와 관련된 식이, 수면요인을 발굴하고, 2)대사증후군과 장내세균총 분포의 관련성 분석을 수행하고자 한다. 3년차 연구에서는 1-2년차 연구 결과를 근거로 장내세균총 분포와 관련된 식이, 수면요인 정보를 고려하여 임상시험을 수행한다. 한국인 성인 약 30명을 연구대상자로 선정하여 폴리감마글루탐산을 섭취하게 하고, 섭취 전후의 장내세균총 분포 변화 및 임상지표(세로토닌 등의 수면관련 생체지표) 변화를 분석하고자 한다.