기능성식품 생리활성 및 영양유전체 연구실
- 연구영역: 영양유전체학, 타우린의 생리활성,
... 기능성식품소재의 생리활성평가 및 작용기작 규명
- 연구실: 연세대학교 생활과학대학 (삼성관) 503호
- tel. 02-2123-3123
- 지도교수: 박태선 교수
연구실 소개
  본 연구실에서는 지난 10여년 간 다양한 기능성 식품소재의 생리활성을 밝히고, nutrigenomics를 포함한 분자영양학적 접근 방법을 통해 작용기전을 구명하는 연구를 해 왔으며, 이와 같은 연구결과는 건강기능식품 개발 및 제품화에 직접적으로 활용되고 있다. 아울러 본 연구실의 핵심연구 분야로 기능성식품소재의 효능 평가 및 작용기작 규명에 관한 연구를 들 수 있고, 그 예로 체중조절 효능이 예상되는 기능성 식품소재에 관한 생리활성, 작용기작 및 유전자 발현조절, 다양한 기능성 식품소재의 피로회복 효능평가 연구, 지질대사 개선용 기능성 식품소재와 알코올성 지질대사 간의 상호작용 규명 및 유전자 발현 조절 등의 연구가 주도적으로 진행되어 왔다.
   
연구분야
 
1. 기능성 식품소재의 생리활성 연구 및 건강기능식품 개발

A. 체중 조절용 건강기능식품의 개발 및 작용기작 규명

1) 식이성 비만유도 동물모델을 대상으로 식이성 diacylglycerol(로프리, 주식회사 CJ) 및 식물성 식품소재(Quillaja)의 체중조절 및 지질대사 개선효능에 관한 연구를 진행하였으며, 본 연구의 결과로 특허 출원을 하였으며(주 데저트킹, 장진혁, 박태선. 퀼라야 추출물을 포함하는 체중감소 또는 체중 유지용 기능성 조성물 및 이를 이용한 건강기능식품. 대한민국, 특허출원번호: 제10-2004-0063247, 출원일: 2004. 8. 11), 궁극적으로 식약청에 제출되는 건강기능식품 원료성분 심의 자료로 활용되고 있다.

2) 과학기술부(2005~2007)의 연구비 지원을 통해 체중 및 당대사조절 생물지표를 활용한 다원적 기능성 평가시스템 연구를 진행하고 있으며, 바이오식품의 체중 및 당대사조절 효능평가를 위한 동물모델(흰쥐 및 마우스) 확립 및 관련 생물학적, 유전자지표의 개발하여 인체시험 평가기술 확립 및 다원적 기능성 평가시스템을 구축하기 위한 연구를 진행 중에 있다.
2. Nutritional genomics - 영양소 및 식이성분에 의한 유전자 발현조절 연구

'Nutrigenomics'는 특정음식과 영양성분이 유전자에 영향을 줄 수 있다는 사실에 바탕을 둔 학문으로서 유전학(genomics), 영양학(nutritional science), 의학(medicine)이 결합된 새로운 분야이다. 본 연구실에서는 cDNA microarray 기법, suppressive subtraction hybrization(SSH) 기법, RT-PCR 기법 등을 이용해 특정 영양소 및 식품성분이 유전자 발현에 미치는 영향을 연구함으로서 만성 질환을 예방하고 건강을 유지하는 기능성식품 개발에 유전자모형을 접목하고자 한다. 현재까지 본 연구실에서 진행된 관련 연구로는

1) 고지방식이로 유도된 식이성 비만유도 동물모델(랫트, 마우스)의 내장지방조직과 골격근의 유전자발현 패턴 변화를 cDNA microarray 기법을 이용하여 분석하고 real-time PCR과 western blot를 통해 검증하므로서, 식이성 비만이 인슐린저항성 및 면역체계와 관련한 신호전달체계 그리고 지질대사에 미치는 영향에 관한 작용기전을 연구하고 있다.

2) 다양한 세포주 및 흰쥐를 대상으로 타우린 및 밀리타리스동충하초에 의한 유전자 발현패턴의 변화를 cDNA microarray를 이용하여 분석하고, RT-PCR 및 real-time PCR을 이용하여 확인한 바 있다.

3) 성적인 알코올 섭취 시 나타나는 유전자 발현패턴의 변화를 cDNA microarray를 이용하여 분석하였고, 본 연구의 결과로 특허 출원을 하였다 (박태선, 박건구. 알코올 섭취에 의해 특이적으로 발현이 증가되는 유전자를 이용한 알코올성 간질환의 진단방법 및 진단키트. 대한민국, 특허출원번호: 제10-2004-0019671, 출원일: 2004. 3. 23./ 박태선, 박건구. 알코올 섭취에 의해 특이적으로 발현이 감소되는 유전자를 이용한 알코올성 간질환의 진단방법 및 진단키트. 대한민국, 특허출원번호: 제10-2004-0019672, 출원일: 2004. 3. 23./ 박태선, 박건구. SSH법에 의해 동정된 유전자를 이용한 알코올성 간질환의 진단방법 및 진단키트. 대한민국, 특허출원번호: 제10-2004-0019673, 출원일: 2004. 3. 23.)

Nutrigenomics와 관련하여 본 연구실에서는 향후 맞춤영양, 맞춤예방의학 시대가 도래할 것으로 전망하고, 개인의 체질 또는 유전자 다형성(single nucleotide polymorphism)에 입각한 식품성분 및 영양소의 효능연구에 중점을 두고 연구를 추진 중에 있다.

3. 혈중 트랜스지방산 분석 연구

2006년도 식약청 용역과제로 ‘한국인의 트랜스지방산 섭취량 조사 및 평가’에 관한 연구를 수행 하였으며, 본 과제는 국내 최초로 한국인을 대상으로 혈중 트랜스지방산 함량을 평가하였다.

4. 아미노산 대사 연구

다양한 질병상태 및 식이섭취가 혈장 아미노그램 패턴과 조직의 유리아미노산 농도, 그리고 체내 아미노산 대사에 미치는 영향을 실험동물과 인체에서 규명하였다.

5. 타우린의 생리활성 및 타우린수송체 기능 연구

1) 보건복지부와 과학재단의 연구비 지원을 통해 식이내 타우린보강이 고콜레스테롤 및 무콜레스테롤식이를 섭취하는 흰쥐의 혈중 콜레스테롤과 중성지방 농도를 현저히 저하시켰으며, 동맥경화증의 발병율을 낮출 수 있음을 관찰하였다. 정상성인을 대상으로 매일 6 g의 타우린을 4주간 보강한 결과, 혈장의 총콜레스테롤 및 LDL 콜레스테롤 농도가 유의적으로 감소하였음이 관찰되었다.

2) 타우린이 급성 및 만성 알코올섭취 쥐에서 혈중 알코올농도를 감소시키고 알코올대사효소(alcohol dehydrogenase 및 aldehydedehydrogenase)의 활성을 증가시켰으며, 알코올성 지방간 치료에 효과가 있음을 발표하였다.

3) 본 연구팀은 최근에 밝혀지기 시작한 타우린의 항산화활성에 초점을 맞추고, 특히 산화적 스트레스에 의한 위장관질환 및 염증성 장질환에 대한 타우린의 예방 및 치료효과를 규명하였다. 급ㆍ만성 대장염 동물모델에서 타우린을 투여한 후 대장을 분리하여 육안관찰 및 생화학적 검사를 실시한 결과, 타우린은 염증성 대장염의 전반적인 염증반응을 억제하는 것으로 관찰되었으며, 타우린의 이러한 효과는 산화적 손상의 억제활성에 기인되는 것으로 풀이되었다.

4) 과학재단의 특정기초연구비 지원(99-04)을 받아 지난 5년간 타우린수송체(taurine transporter)의 기능분석과 타우린수송체 유전자 발현조절에 관한 연구를 중점적으로 수행하였다. 결과물로서 세계 최초로 human taurine transporter promoter region을 클로닝하여 gene bank에 등록하였고, promoter의 활성을 연구하였다.

5) cDNA microarray 기법을 이용하여 인체간암세포주(HepG2)와 마우스대식세포(Raw264.7)에서 타우린에 의해 발현이 변화되는 유전자 profile을 규명함으로서 타우린의 기능 분석에 새로운 insight를 제공하였다.

6) 한국인 상용식품의 타우린 함량에 대한 database를 구축하기 위하여 총 280가지의 다양한 식품시료에 대하여 타우린 분석을 실시하였으며, 이와 같은 상용식품의 타우린함량에 관한 database를 토대로 한국인(다양한 연령층 및 지역)의 타우린 섭취량을 평가하는 연구를 수행하였다.