■ 제2세부과제 연구개요

 본 연구의 단기 목표인 노화억제를 위한 천연 항산화제를 상품화하기 위하여 모델 항산화제로 미국 FDA에서 항산화 효과에 대하여 승인을 받은 carotenoids에 초점을 맞추어 균주개량 및 생산공정과 상품화기술을 개발함으로써 이를 바이오 벤처기업화하거나 기술이전을 추진할 예정이다. 이를 위하여 β-carotene과 astaxanthin(3,3'-dihydroxy-β,β'-carotene-dione)을 중심으로 산업화에 적합한 생물체를 선정하고, 이를 고농도 대량배양하기 위하여 인자요인실험(factorial design)을 통하여 최적배양조건을 결정하고, 균체 성장단계와 항산화제 축적단계로 구분되는 2단배양공정을 개발하며, 유가식 배양과 연속배양에 관한 연구 및 scale-up에 관한 연구를 수행하여 효과적인 생물공정 및 이의 운전방법을 개발하고자 한다. 또한 생산된 바이오매스의 상품화를 위한 후처리 공정으로 균체의 파쇄, 추출, 농축 공정과 항산화제의 안정화 및 제제화를 위한 기술개발을 수행할 예정이다.

 동시에 선정된 생물체에 대하여 알려진 대사경로과 유전정보를 활용하여, 특정 대사단계를 증폭하거나 block하는 대사공학적 방법을 통하여 생산성 높은 균주로 개량하고자 한다. 또한 기존의 항산화제들의 구조적 특징을 분석함으로써 항산화 능력과 관련된 작용기의 특성에 대한 이해를 확대하고, biological system에서의 산화제와 항산화제의 작용기작을 규명하고, 이들의 신호전달 조절, gene expression 및 세포기능제어에 관한 기초연구를 수행함으로써 향후 신규 항산화 의약품의 설계에 활용될 기반기술을 확보할 예정이다.

■ 연구추진체계