연구 키워드: Streptomyces, Bioactive Substances, Pharmaceuticals, Bioenergy

주요 연구분야:

1. 토양미생물을 이용한 유용물질 생산

방선균속(Genus Streptomyces)은 복잡한 생활사를 갖는 그람-양성 토양 bacteria이다. 이들은 분열 후 세포가 분리되지 않고 이어진 상태로 긴 균사를 형성하는데, 성장초기에는 가지형의 다핵성 기저균사(substrate mycelium)를 형성하고, 주위의 영양원이 고갈 되었을 때 기균사(aerial mycelium)를 형성한다. 이후 기균사 끝에 염주처럼 연쇄적으로 이어진 단핵의 포자를 만드는 형태분화를 하는 가장 진화한 진핵생물에 가까운 원핵생물이다.

방선균은 형태분화(morphological differentiation)와 시기를 같이하여, 다양한 이차대사산물을 생산하는 생리적 분화 (physiological differentiation)를 한다. 실제로, 약 6,000 종 이상의 항생물질이 방선균에서 분리 되었고, 이외에도 생리활성물질, 항암물질, 고지혈증 치료제 등 다양한 유용물질을 생산하기 때문에 산업적으로 오래전부터 사용되어 왔다. 이러한 중요성에 기초하여 응용미생물연구실에서는 방선균을 대상으로 다음과 같은 연구를 수행하고 있다.

l     항생물질 actinorhodin, undecylprodigiosin 과대생산 연구

l     당뇨병치료제 salbostatin, valienamine, voglibose 생산 연구

l     단백질 분해효소 (trypsin, chymotrypsin) 생산 연구

l     당분해효소 (cellulase, xylanase, xyloglucanse, agarase) 생산 연구

2. 해조류 자원의 효율적인 이용기술 개발

인류가 산업혁명 이후 가장 많이 사용하여 온 자원은 화석원료이다. 화석원료는 에너지 생산으로도 쓰이지만, 다양한 화학물질 합성원료로 더욱 중요하다. 그러나, 이러한 화석원료의 사용으로 지구온난화가 인류 생존을 위협하게 되었고, 무엇보다도 가까운 미래에 화석원료의 고갈이 예상되어 이를 대체할 자원이 필요하다. 탄소재순환을 통해 지구온난화를 방지하고 지속가능하게 공급이 가능한 자원은 바이오매스(biomass)이다. 이중 해양에 서식하는 해조류를 3세대 바이오매스로 부르는데 1세대 (starch-based)나 2세대 (lignocellulose-based) 바이오매스에 비해 많은 장점을 갖는다. 본 연구실에서는 해조류 중에서 홍조류의 주요 세포 성분인 한천을 이용하는 기술을 다음과 같이 연구하고 있다.

n  신규의 미생뮬 유래 한천분해 효소(agarase) 탐색 및 생산

n  한천올리고당 생산 및 기능성 연구 

ü  미백 및 항산화효과 (화장품 소재)

ü  비피더스균 증식효과(정장제, prebiotic)

ü  대사질환 개선 효과 –당뇨, 비만, 고지혈증

ü  아토피 개선, 면역반응 활성 효과 등

n  바이오연료(에탄올) 생산