한빛사 인터뷰
- 등록2024-11-27
- 조회224
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
수용해도 개선을 위한 포접 연구는 의약품, 식품, 화장품 등 다양한 산업 분야에서 중요하게 다뤄지고 있는 첨단 기술입니다. 많은 화합물, 특히 소수성 물질은 물에 잘 녹지 않는 특성 때문에 활용에 제약이 있으며, 이를 해결하기 위해 포접 기술이 주목받고 있습니다. 포접 기술은 소수성 분자를 친수성 환경에서 안정적으로 존재할 수 있도록 하여 수용해도를 개선하고, 동시에 분자의 안정성과 생체 이용률을 향상시키는 데 기여합니다.
Cyclodextrin(CD)은 이러한 연구에서 가장 널리 사용되는 물질 중 하나입니다. CD는 전분으로부터 유래된 고리형 올리고당으로, 친수성 외부와 소수성 내부를 가진 독특한 구조를 통해 소수성 분자를 내부에 포접할 수 있습니다. 이 과정은 화합물의 화학적 변형 없이 수용해도와 안정성을 높일 수 있는 친환경적인 방법으로 평가받고 있습니다. 그러나 CD는 내부 공간 크기가 고정되어 있어 α-CD, β-CD, γ-CD의 구조적 한계에 따라 포접 가능한 분자의 크기와 형태가 제한적이며, 특정 환경 조건에 따라 효율이 크게 달라질 수 있다는 한계가 있습니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 Cycloamylose(CA)가 새로운 대안으로 주목받고 있습니다. CA는 선형 다당류로, CD와 달리 유연한 구조와 더 큰 내부 공간을 제공하여 크기가 크거나 복잡한 분자도 효과적으로 포접할 수 있습니다. 또한, CA는 다양한 환경 조건에서도 안정적인 복합체를 형성할 수 있으며, 용해도뿐만 아니라 방출 속도 조절과 안정성 개선 측면에서도 우수한 성능을 보입니다.
포접 기술은 단순히 수용해도 개선에 그치지 않고, 소수성 화합물의 새로운 응용 가능성을 열어가는데 중요한 역할을 하고 있습니다. CD와 CA를 중심으로 한 포접 연구는 다양한 산업에서 난용성 문제를 해결하며, 고부가가치 제품 개발을 위한 핵심 기술로 자리 잡고 있습니다.
본 연구에서는 cyclodextrin glucanotransferase(CGTase; EC 2.4.1.19)가 생성하는 중간 생성물인 CA를 활용하여 이소플라본 유도체를 포접하였고, 이를 통해 수용해도와 안정성을 크게 향상시켰습니다. 또한, 포접된 상태에서도 에스트로겐 수용체 α의 mRNA level을 증가시키는 것을 확인하여 화합물의 고유 활성이 유지됨을 입증했습니다. 이러한 결과는 포접 기술의 범용성을 증명하며, 난용성 화합물의 활용 가능성을 확대하는 데 기여할 것입니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
본 연구는 한림대학교 식품영양학과 식품미생물 및 발효학 연구실에서 심재훈 교수님의 지도 아래 진행되었습니다. 저희 연구실은 탄수화물 효소를 중심으로 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 주로 유전자 클로닝을 통해 신규 탄수화물 효소를 발굴하거나, 이러한 효소를 활용하여 물성이 개선된 변성 전분을 개발하고 이를 실제 제품에 적용하는 연구를 진행합니다. 또한, 소수성 물질의 포접을 통해 수용해도를 개선하는 연구에도 중점을 두고 있으며, 식품 및 기능성 소재의 활용성을 높이는 데 기여하고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
포접 연구는 연구실 선배님들이 간단히 진행했던 선행 연구에서 시작되었지만, 석사 과정 동안 제 메인 테마로 자리 잡았습니다. 연구를 진행하며 서서히 결과물이 쌓이고, 유의미한 성과로 이어질 때 느꼈던 뿌듯함은 제게 큰 동기부여가 되었고, 박사 과정 진학의 계기가 되었습니다. 특히, 후배들이 같은 주제로 연구를 이어가는 모습을 보며, 제가 닦아온 길이 연구실의 중요한 기반이 되었음을 실감했습니다. 이후, 후배들이 또 다른 길을 개척하며 좋은 성과를 내는 것을 보며, 이 연구가 단순히 개인적인 성취를 넘어 학문적으로도 의미 있는 기여를 하고 있다는 자부심과 보람을 느꼈습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
제 연구 분야에 대한 얘기보다는 식품영양학과 대학원 진학을 희망하는 후배들에게 조언을 드리고자 합니다. 보편적으로 식품영양학과는 영양사 면허증 취득을 목표로 커리큘럼이 짜여 있지만, 한림대학교 식품영양학과 대학원에서는 학술적인 연구를 중심으로 한 다양한 연구실이 운영되고 있습니다. 식품화학, 식품가공 및 천연물화학, 식품미생물 및 발효학, 임상영양 및 피부과학, 영양생리학, 보건영양 등 여러 세분화된 분야에서 연구를 진행하며, 이를 통해 건강기능식품, 제약회사 등 다양한 진로를 탐색할 수 있습니다.
대학원 과정은 단순히 지식을 쌓는 것에서 그치지 않고, 연구자로서의 역량을 키우고 자신의 전문성을 발견할 수 있는 소중한 시간입니다. 처음에는 낯선 실험 장비나 데이터 분석이 어렵게 느껴질 수 있지만, 시간이 지날수록 익숙해지며 자신만의 연구 성과를 만들어 갈 수 있습니다. 식품영양학과는 식품, 건강, 환경 등 다양한 분야와 밀접하게 연결되어 있어 여러분이 관심 있는 주제를 깊이 탐구할 수 있는 기회를 제공합니다.
학문적 호기심과 열정을 가지고 대학원 진학에 도전해 보세요. 대학원에서의 경험은 새로운 길을 열어주는 중요한 밑거름이 될 것입니다. 제가 이 길을 걸으며 느꼈던 성취감과 보람을 여러분도 느낄 수 있기를 진심으로 응원합니다!
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
포접 연구를 진행하며 resveratrol, quercetin, fisetin, genistein, daidzein, equol까지 총 6개의 물질을 guest molecule로 사용했습니다. 지금까지는 유사한 구조를 가진 물질들을 대상으로 포접을 진행했지만, 앞으로는 구조가 다른 물질들로 범위를 넓혀, 효소를 활용한 포접 기술의 범용성을 증명하고자 합니다. 이를 위해 현재 학문후속세대지원사업의 지원을 받아 honokiol을 guest molecule로 하는 포접 연구를 2026년까지 진행할 예정입니다. 또한, 추가적인 스크리닝을 통해 다양한 소수성 활성 물질에 대해 포접 연구를 이어나가고자 합니다. 이를 통해 포접 기술의 응용 가능성을 더욱 확장하고, 다양한 분야에서 활용할 수 있는 연구 성과를 도출할 계획입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
5~6년 전 석사과정 중, 당시 진행하던 연구에 대해 의문을 품고 지도교수님께 ‘이 일을 통해 먹고 살 수 있나요?’라는 다소 엉뚱한 질문을 드린 적이 있습니다. 지금 돌아보면 철없는 질문이었지만, 교수님께서는 친절히 답변해 주시며 연구의 가치를 설명해 주셨습니다. 그 대화를 통해 연구의 의미를 깊이 이해하게 되었고, 마음을 다잡아 더욱 집중할 수 있는 계기가 되었습니다. 이 자리를 빌려, 저를 비롯한 학생들에게 항상 아낌없는 지원과 지도를 해 주신 심재훈 교수님께 진심으로 감사의 말씀을 드립니다. 좋은 환경과 여건 속에서 연구에 매진할 수 있었기에 지금의 성과를 이룰 수 있었다고 생각합니다. 이러한 경험을 바탕으로 앞으로도 학문적 열정을 잃지 않고 꾸준히 성장해 나가고 싶습니다.
또한, 오랜 시간 동안 실험실에서 함께했던 선·후배님들과 주변 연구실의 많은 인연들께도 감사의 마음을 전하고 싶습니다. 부족한 점이 많았던 저를 너그럽게 받아 주시고, 서로 의지하며 긴 시간을 함께해 주신 덕분에 그 시간들이 힘들지 않고 소중한 추억으로 남았습니다. 여러분 덕분에 더욱 뜻깊고 즐거운 연구 생활을 할 수 있었습니다. 진심으로 감사합니다.
#Encapsulation
# CGTase
# cycloamylose
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