• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제28권1호
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• pp.95-120
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• 2019

나고야의정서의 발효로 유전자원을 이용하려는 기업들은 유전자원 이용 이익 공유방안을 제공국과 협상을 통해 결정해야 할뿐만 아니라 유전자원 이용 사업 자체에 대한 투자 의사를 결정해야 한다. 본 연구에서는 유전자원의 이용으로 인한 이익의 공유방안을 샤플리 밸류와 매출액 기준 일정 비율에 의한 방법을 통해 기업의 수익구조에 반영한 후 실물옵션기법을 이용해 유전자원 이용 프로젝트에 대한 경제성을 분석하였다. 그 결과 이익공유 비율과 할인율, 그리고 유전자원의 상품화 시기가 상기 두 분석 방법에 따른 투자임계가격의 순위에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 협상을 통해 이익공유 방안에 대해 상호합의된 조건을 도출해야 하는 기업에게는 이와 같은 다양한 방법에 의한 접근과 분석이 협상 시 유용한 참고자료가 될 것이다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
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• pp.10-10
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• 2020

전 지구적으로 생물다양성의 지속적인 감소 추세에 따른 생물자원의 중요성이 증가하는 시점에서, 식물 유전자원의 종 다양성 보존과 지속가능한 이용을 위한 체계적이고 현실적인 방안 마련이 절실한 실정이다. 국내에서도 2017년에 유전자원 접근 및 이익 공유에 대한 나고야 의정서가 발효됨에 따라 식물유래 BT산업 소재의 국내 자급이 불가피해진 상황이며, 더불어 국토의 생태복원에 적합한 식물 소재 개발의 중요성이 대두되면서 자생식물의 종자 수급기반 대책은 국가적 차원에서 중대한 과제라 할 수 있다. 우리나라는 면적 대비 높은 식물 종 다양성을 보이며, 이는 종자의 휴면유형 또한 다양하고 복잡할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 식물유전자원으로써의 보존 및 국가 경제적 이익을 위한 종자 활용, 산업화를 위해서는 종자의 생리적 특성에 기반 한 데이터베이스의 축적과 효과적인 활용을 위한 종자 휴면유형 분류 및 적정 휴면타파 조건을 확립할 필요가 있다. 현재까지 다양한 식물종에서 종자 휴면의 하위 카테고리가 계속적으로 세부 분류되고 있으나, 아직까지 밝혀지지 않은 세부 휴면유형에 의해 많은 유용 식물자원의 활용이 제한적이다. 종자의 휴면유형은 크게 외생휴면(Exogenous dormancy)과 내생휴면(Endogenous dormancy)으로 분류되며, 국내에서는 내생휴면에 대한 연구가 주를 이루고 있다. 한편 외생휴면은 물리적 휴면(Physical dormancy), 기계적 휴면(Mechanical dormancy) 및 화학적 휴면(Chemical dormancy)으로 세부 분류되며, 기계적 휴면과 화학적 휴면은 내생휴면인 생리적 휴면(Physiological dormancy)에 포함되어야 한다는 의견도 있다. 물리적 휴면 종자에서는 water-gap 복합체의 존재 등에서 원인을 찾을 수 있으나, 발아억제 호르몬에 기인하는 화학적 휴면 및 종(과)피 또는 배유에 의한 기계적 휴면은 배의 성장잠재력과 발달에 의해 타파될 수 있다. 이와 같이 실제로 많은 식물 종에서 다양하게 존재하는 외생휴면 유형에 대해 내생휴면과는 명확히 다른 방식으로 접근되어야 하므로, 다년간의 체계적 연구를 통해 미흡한 종자생리 연구 분야를 보완하고 자생식물의 종자 활용도를 높일 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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• pp.9-9
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• 2023

한국 특산 식물인 미선나무 (Abeliophyllum distichum)는 IUCN Red List의 EN (위기종) 등급에 지정되 어 보호받아 왔다. 미선나무는 국내 자생지 6곳을 포함하는 13개의 서식지에서 생육되고 있다고 알려져 있다. 2017년 이후, 국내에서는 지속적인 보전과 관리하에 법정보호종에서 해제되어 멸종위기종 복원 성 공 사례의 귀감이 되었으나 국내를 제외하면 미선나무의 활용은 아직 어려운 현실이다. 미선나무는 1속 1종이지만 종 내에서 다양성이 존재한다. 꽃의 형태적 특징에 따른 다양한 분류가 이루어지며, 옥황1호을 포함한 분홍, 상아, 연녹색, 흰색 등으로 구분된다. 유전체 연구 및 성분 분석을 통해, 각 표현형마다 유전 정보와 유효 성분의 차이가 존재한다는 것이 알려졌다. 활용 가치를 높이려면, 유전적으로 안정되고 표준화가 가능한 원료가 필요하며, 이는 신품종을 이용하거나 새로운 개발이 필요하다는 것을 내포한다. 일반 식품으로의 활용은 어려우나 기능성 화장품의 원료 등으로 활용되고 있으며, 이러한 활용들은 미선나무의 높은 활용 가치를 투영한다. 활용 가치 평가를 위해 수행된 DNA 손상, 멜라닌 생합성, 항염증, 항산화, 항암 억제 등의 연구를 통해 다양한 약리학적 효능을 가진다는 결과들이 도출되었고, 많은 문헌들이 그 근거를 뒷받침한다. 또한, 유효 성분의 합성경로를 재정립하고 RNA 분석을 통해 그 양상을 예측하기 위한 연구가 진행 중에 있다. 미선나무에서 유래한 식물조직 배양체인 callus의 유도 및 배양이 진행되고 있으며, 옥황1호 유래 callus를 활용하여 다양한 연구를 수행하고 있다. 앞서 언급한 미선나무 연구 및 개발에 대한 한계를 파악하고, 천연 식물 자원으로의 미선나무에 대한 지속적인 관심과 지원을 통해 나고야의정서에 대응하는 전략적 접근이 필요하다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.101-101
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• 2019

나고야 의정서가 국내에 본격 시행됨에 따라 전남산림자원연구소는 도내 유용 산림 자원의 주권 확립 및 자원 정보의 DB 구축을 위하여 산림생명자원 추출물은행을 운영 중에 있다. 그 일환으로 1차년 난대 수종 4종(동백, 비자, 편백, 황칠)의 부위(잎, 가지) 시기(1차:4월, 2차:7월, 3차:9월, 4차:11월) 용매별(열수, 에탄올) 추출물을 제작하여, 유효성분 및 생리활성의 분석을 실시하였다. 총 폴리페놀(Total Polyphenol) 함량을 150 ug/g 이상을 기준으로 분석 분류한 결과, 동백 잎(4차) 열수, 가지(1, 3차), 잎(4차) 에탄올, 비자 잎(3, 4차) 열수, 가지(2, 3차), 잎(1, 3, 4차) 에탄올, 편백 가지(3차) 열수, 잎(3차), 가지(2, 3차) 에탄올, 황칠 잎(2, 3, 4차) 에탄올 추출물에서 높은 함량의 총 폴리페놀을 확인 할 수 있었다. 다음으로, 프리라디칼(DPPH) 소거능을 측정하여 50 % 이상을 기준으로 분류한 결과, 동백(1~4차), 가지(1~3차) 열수, 잎(1~4차), 가지(1, 3, 4차) 에탄올, 비자 잎(3차) 열수, 잎(2, 4차) 에탄올, 편백 잎(3, 4차), 가지(1차) 열수, 잎(1~3차), 가지(1, 3, 4차) 에탄올, 황칠 잎(2~4차) 열수 추출물에서 높은 프리라디칼(DPPH) 소거능을 보여 주었다. 이와 같이, 수종별로 부위 시기 용매별 추출물에 따른 유효성분과 생리활성에 차이를 확인 할 수 있었다. 이를 바탕으로 산업화 활용 시 채취 시기 및 부위를 특정 하는 자료로 도움 될 것으로 생각되며, 지속적으로 연계 추출 및 분석을 통해 보다 유의성 있는 자료 수집을 계속 진행 중 입니다. 이러한 산림생명자원 추출물은행의 연구 결과를 바탕으로 보다 심도 있게 반복적인 데이터를 수집 구축하고, 연구개발에 활용한다면, 고부가가치 임산 자원을 개발 및 산업화에 큰 도움이 되고 임업임 소득증대에 기여할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제34권6호
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• pp.385-392
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• 2024

고추(Capsicum annuum L.)는 전 세계적으로 식용 및 의약용으로 널리 사용되는 향신 식물이다. 본 연구에서는 한국 재래종 5종(유월초, 수비초, 수미향, 고운빛, 및 칠성초)과 개량종 5종(다복, 청양, 충성, 올복합 및 신홍길동)의 에탄올 추출물을 조제하고, 추출물의 색차, polyphenol 함량, 항산화, 항당뇨 및 항응고 활성을 비교하였다. 개량종 고추 추출물은 재래종 고추 추출물에 비해 높은 적색과 낮은 황색을 보였다. 고추 추출물의 polyphenol 및 flavonoid 함량 분석결과, 유월초와 수미향 추출물에서 유의하게 높았으며, 이들은 우수한 DPPH 음이온 소거 활성, ABTS 양이온 소거 활성 및 환원력을 보였다. Nitrite 소거능의 경우 칠성초, 유월초 및 다복 품종에서 유의하게 높게 나타났다. 또한 항당뇨 활성은 수비초, 수미향 및 고운빛 추출물에서 우수하였다. 항혈전 활성 평가에서, 유월초 추출물은 5 mg/ml 농도에서 용매대조군과 비교하여 thrombin time을 1.61배 연장시켰으며, 다복 추출물은 prothrombin time 및 activated partial thromboplastin time을 각각 1.33배 및 2.21배 연장시켜 항혈전 활성을 확인하였다. 또한 모든 고추 추출물은 5 mg/ml 농도까지 적혈구 용혈 활성을 나타내지 않았다. 이러한 결과는 국내 재래종 고추를 이용한 항산화, 항당뇨 및 항혈전 소재 개발이 가능함을 제시하고 있으며, 향후 국내 재래종 고추 품종이 나고야 의정서 발효에 대응하면서 막대한 종자 사용료를 지불하고 있는 개량종 고추를 대치할 수 있음을 제시하고 있다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.26-27
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• 2018

유전 자원에 대한 접근 및 이용에 따른 이익의 공정한 공유를 표방하는 나고야 의정서가 발효되면서, 최근 국내 천연자원을 이용한 바이오 소재 및 제품 개발 연구에 많은 지원이 이뤄지고 있다. 국내 화장품 연구 및 개발 동향은 기존의 합성 화합물 중심에서 벗어나 안전성이 확보된 천연 바이오 소재 중심으로 변화하고 있다. 또한 기능성화장품의 범위가 기존에 크게 미백, 주름개선, 자외선 차단 3가지에서 염모, 탈모 완화, 여드름 완화, 아토피성 피부의 보습 등으로 세분화 및 추가됨으로써 화장품 연구 개발의 범위가 확대되었다. 이러한 기능성 화장품 범위 확대, 화장품 소재에 대한 안전성 규제 강화, 동물실험 금지 등 화장품 연구 환경 변화로 인해 다양한 천연물 기반의 생물학적 활성을 갖는 유효 성분들이 기능성 화장품 소재로 연구되는 사례가 점차 증가하고 있다. 충북은 바이오산업을 지역 특화산업으로 선정하여 바이오산업 육성을 위한 중부권의 오송생명과학단지/오창과학산업단지와 북부권 제천 바이오벨리 조성, 충주기업도시 등을 통해 바이오 제약 및 화장품 기업 유치 와 바이오 산업클러스터를 완성해 가고 있다. 이와 더불어 오송생명과학단지 내에 위치한 오송화장품임상연구지원센터는 충북 지역 중소 화장품 기업들의 글로벌 시장 진출 및 동남아 수출 지원을 위해 임상시험, 효능평가, 해외 인증, 해외시장 박람회 등의 지원을 중점적으로 수행하고 있다. 이러한 하드웨어 인프라 조성과 함께 충북의 천연 소재를 이용한 다양한 국책 연구 개발 사업을 추진하여 충북 특화자원인 황기, 오미자 뿐 아니라 두충, 익지인, 소목 등을 이용한 화장품 소재 개발 연구를 수행하고 있다. 충북지역 기업체 및 연구기관을 중심으로 천연물의 지표 및 유효 물질 원료 확보와 이를 활용한 기능성 화장품 제품화가 본격적으로 추진되고 있어 향후 충북 천연물 산업은 화장품 산업을 중심으로 더욱 성장해 나갈 것으로 기대된다.

• 농업과학연구
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• 제41권1호
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• pp.41-46
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• 2014

본 연구는 국내 주요 두록 종돈장의 혈통자료를 이용하여 근교수준과 유효집단 크기를 추정하기 위해 수행하였다. 혈연관계를 가지기 시작한 1987년부터 2013년까지 총 86,639두의 혈통자료를 최종적으로 이용하여 6개 종돈장의 세대별 근교계수 및 유효집단크기를 추정하였다. 종돈장별 세대에 따른 근교계수 변화는 2가지 패턴으로 조사되었으며, 근교계수 평균은 5% 이내로 적절한 수준을 유지하는 것으로 사료된다. 유효집단 크기는 종돈장별 다양한 차이를 보였지만 모든 종돈장이 최소권장수준인 50두 이상으로 유지하는 것으로 분석되었다. 대부분의 종돈장이 낮은 근교수준을 유지하는 것으로 조사되었는데, 근교계수를 고려한 교배관리와 외부 종돈 도입이 주된 원인이라 사료된다. 외부 종돈을 수입해서 도입하는 경우, 집단의 유전적 다양성은 증가할 수 있지만, 향후 국제적 종자주권 행사에는 불리한 상황이 될 수 있다. 특히 나고야의정서의 ABS(Access, Benefit, Sharing) 규정(2010)에 따라 유전자원을 제공하는 업체나 국가가 종자 주권 행사에 유리하도록 전개되고 있다. 그리고 업체상호 간 계약합의가 국제거래 규약의 효력을 가지기 때문에 정액, 자손 등 종자의 사후활용에 대해서도 로열티를 요구할 수 있다. 따라서 유효집단 크기를 높이기 위한 방법으로 무분별한 수입보다는 국내 종돈장 사이에서 우수 종돈을 공유하는 것이 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권4호
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• pp.400-408
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• 2018

21세기 들어 전 세계는 환경파괴에 따른 지구 온난화로 인하여 생물 다양성이 지속적으로 감소하였다. 생물다양성의 감소는 생태계의 자정 및 복원능력 등을 악화 시켜 환경오염이 더욱 심화 되었고 나아가 생물의 생존을 위협하고 있다. 우리나라는 현재 나고야 의정서로 인해 국내 유전자원을 효율적으로 발굴 보호해야 하는 중요한 시점에 있다. 본 연구에서 사용하는 미세조류는 유용 생물자원으로 활용도가 높으나 동결보존하는 방법이 개발되어 있지 않아 장기보존에 어려움이 있다. 대부분의 원핵생물이나 균류 등의 미생물은 종에 관계없이 glycerol 을 이용하여 저온동결보존이 가능하나 미세조류는 동결보존제의 종류와 농도, 유리화 과정 및 해동방법 등에 따라 세포 재생률에 차이가 있기 때문에 구체적인 연구가 필요하다. 미세조류 중 규조류는 전 세계적으로 발견되며 규산질로 구성된 cell wall 은 이미 산업적으로 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 해양 규조류 Nizschia frustulum과 Nitzschia amabilis를 이용하여 장기 동결보존을 위한 기초연구를 수행하였다. 동결보존제로는 세포막 침투성 보존제인 glycerol, DMSO, methanol을 각각 5, 10, 15% 농도로 제조하여 실험하였고 메탄올의 경우 시약 특성상 5, 10, 12% 농도로 실험하였으며 미세조류는 N. frustulum과 N. amabilis 두 종을 각각 $10^2$, $10^3$, $10^4cells\;ml^{-1}$로 희석하여 사용하였다. 실험에 사용한 미세조류 두 종 모두 메탄올 12%에서 가장 높은 생존율을 보였으며 N. frustulum은 $6.94{\pm}0.31%$, N. amabilis는 $8.85{\pm}0.16%$로 나타났다. 동결 후 해동한 미세조류를 3주간 재배양한 결과에서는 N. frustulum이 재배양 초기 농도보다 약10배 증가하였고 N. amabilis는 약12배 증가한 결과를 나타내었다. 본 연구에서는 유용생물자원인 미세조류 Nizschia sp.에 한하여 적합한 동결보존제를 탐색하였으며 이 자료를 바탕으로 더 많은 동결보존제에 대한 효과와 다양한 미세조류 종에 적합한 동결보존 기법 연구가 필요한 것으로 사료된다.