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국내 식품연구기관이 생물정보를 활용한 천연물의 효능 예측시스템을 구축함에 따라 기능성식품 개발에 드는 시간과 비용을 절감할 것으로 기대되고 있다.

한국식품연구원(원장 박동준, 이하 식품연) 식품기능연구본부 최인욱 박사 연구팀은 다중오믹스 기반 생물정보를 활용해 천연물의 질병예방효능을 예측할 수 있는 플랫폼 기술 Bio-FINE을 개발했다고 밝혔다.

천연물 효능 예측시스템(Bio-FINE)은 다중오믹스기반의 생물정보분석을 통해 다양한 천연물 소재의 기능성을 빠르고 정확하게 계산·예측할 수 있는 시스템이다. 천연물에 의한 유전자 발현조성 변화, 기능성별 유전자 마커의 헤어핀 RNA 정보(shRNA), 환자 유전자 빅데이터 등 정보를 활용한다.

국내 개별인정형 건강기능식품 생산의 90% 이상을 차지하고 있는 면역기능 개선, 항산화, 장 건강 개선, 체지방 감소 등 10종의 기능성과 비만, 고혈압 등과 같은 16종의 질환에 대한 천연물의 개선 효능을 예측하는데 유용할 전망이다. 특히 천연물 단독뿐만 아니라 2~3종이 혼합된 천연물의 경우에도 기능성을 예측할 수 있는 시스템을 완성했다.

식품연은 현재 원산지 이력추적과 대량생산이 가능한 천연물 40여 종에 대한 단독 또는 2000여 조합에 대한 생리활성 예측 결과를 DB화 했으며, 천연물 100종 이상에 대한 DB가 완성되면 정보를 개방할 예정이다.

이를 통해 천연물 식의약 소재 산업이 고부가가치 신성장 산업으로 발전하는데 Bio-FINE 플랫폼 기술이 유용하게 활용될 수 있도록 할 예정이다.

이번에 Bio-FINE으로부터 면역증진, 간 건강증진 효능이 예측된 천연물 2종은 동물실험 등을 통한 검증을 거쳐 산업체에 기술이전 했다.

천연물 효능예측 개념도

세계보건기구 산하 국제암연구소(IARC)에 따르면 암 사망의 30%는 식이요인에 의해 비롯된다고 하며, 생명유지에 필수적인 영양소 섭취뿐만 아니라 질병예방에 도움을 주는 다양한 생리활성성분들의 섭취가 무엇보다 중요하다고 한다.

각종 천연물에는 생리활성 성분들이 다양하게 존재하기 때문에 이들을 활용해 신규 치료제 개발이나 건강기능성 식품소재로 개발하고자 하는 연구가 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 일반적으로 in vitro 세포실험, 동물실험 등의 과정을 통해 많은 노력과 시간, 예산이 투입되기 때문에 천연물의 고부가가치 식·의약소재 산업화에 걸림돌이 되고 있다.