• 한국자원식물학회지
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• 제36권5호
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• pp.527-539
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• 2023

고추(Capsicum annuum L.)는 전 세계적으로 재배되고 있는 채소이자 향신료 작물이다. 고추 열매는 독특한 맛과 향을 지니면서 인체 건강에 중요한 항산화제와 다양한 화합물을 제공하기에 경제적 가치가 높다. 또한 소비자의 기호에 따른 새로운 고추 품종에 대한 수요도 높다. 하지만 고추는 조직 및 기관 분화와 식물 재분화가 어려운 식물이기에 유전자재조합 및 유전자 교정과 같은 새로 개발된 기술을 사용하여 요구되는 품종 개발이 어려운 상황이다. 본 연구에서는 서울대학교 Core collection에서 분양 받은 7계통의 고추를 이용하여 조직 배양 및 재분화 조건을 조사하였다. 여기에는 서로 다른 사이토키닌과 옥신 농도로 구성된 여러 가지 배지 조성을 사용하여 캘러스와 부정아 유도, 그리고 신초 형성을 관찰하였다. 그 결과, 호르몬 조성에 따라 캘러스 유도 및 신초 형성에서 품종별 차이가 있는 것으로 확인하였으며, zeatin riboside를 함유한 배지와 유묘의 잎자루 부분을 사용한 경우 재분화율이 가장 높게 나타났다. 특히 사용된 7 계통의 고추 중에서 CMV980 계통이 다른 품종에 비해 월등히 높은 재분화 효율(약48%)을 나타냈고, Yuwolcho 계통이 그 뒤를 이었다. 따라서 본 연구는 CMV980 및 Yuwolcho 계통을 고추 형질전환에 활용될 수 있는 우수한 품종 후보로 제공하며, 이는 향후 유전자교정기술 등을 이용한 다양한 품종 개발에 기여할 수 있을 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제41권4호
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• pp.169-179
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• 2014

세포내에는 비효소적 반응으로 활성산소류를 제거하는 소분자의 항산화 물질과 과산소와 하이드로페록사이드를 분해하는 효소들이 존재한다. 항산화 시스템은 자유라디칼과 활성산소류를 제거함으로써 산화스트레스로부터 세포 구성요소들을 보호하는 역할을 한다. 비효소적 항산화 물질은 지용성과 친수성이 있는데, 지용성 물질들은 세포막에 위치하며 과산화지질이 형성되는 반응을 억제한다. 카로테노이드와 비타민E, $CoQ_{10}$은 세포 내에서 주요 지용성 항산화 물질로써, 이들이 대량으로 축적된 주요 작물의 개발은 영양학적 가치가 높은 식품을 생산할 수 있다. 본 총설에서는 식물에서 카로테노이드와 비타민E, $CoQ_{10}$의 생합성 경로와 대사공학을 이용한 영양강화 연구 현황을 기술하였다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.33-33
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• 2019

너도개미자리(Minuartia laricina (L.) Mattf.)는 석죽과 나도개미자리속 식물로 낭림산 이북부터 백두산까지 분포하며, 7~10월에 백색의 꽃이 아름답게 개화하여 관상 목적으로 이용된다. 본 연구는 너도개미자리를 관상식물로 활용하기 위한 효율적인 육묘 방법을 개발하기 위하여 수행되었다. 실험은 유용식물증식센터에서 분양받은 종자를 2019년 4월 19일에 트레이에 파종하여 6월 14일까지 충북대학교 첨단유리온실에서 8주 동안 육묘하였다. 파종용기에 따른 너도개미자리의 생육을 알아보기 위하여 162, 200, 288구 트레이를 이용하였다. 토양은 단용토로 원예상토를 사용하였으며, 혼용토는 피트모스와 펄라이트를 3:1, 4:1 비율로 혼합하여 진행되었다. 파종립수 실험은 200구 트레이의 셀당 각 1, 2, 4, 6립씩 파종하였으며, 차광 실험은 0, 55, 75%의 차광막이 설치된 육묘배드에서 실시하였다. 추비는 hyponex (6.5-6-19)를 처리별 각 0, 250, 500, $1000mg{\cdot}L^{-1}$의 농도로 출아 후 2, 4, 6주차에 총 3회 살포하였다. 대조구는 200구 트레이에 원예상토를 충진한 다음 셀당 1립씩 파종하여 차광을 하지 않은 온실에 배치하였으며, hyponex $500mg{\cdot}L^{-1}$를 처리하였다. 연구의 결과, 너도개미자리는 셀의 용량이 클수록 모든 생육이 양호한 결과를 보여, 162구 트레이에 육묘하는 것이 가장 효과적이었다. 토양 실험의 결과, 원예상토에서 생육이 양호하였으나, 피트모스와 펄라이트의 혼용토는 생육이 크게 억제되었다. 셀당 파종립수를 달리한 결과, 너도개미자리의 개체별 생육은 파종립수가 적을수록 유리하였으나, 본 연구의 목적인 관상적 가치를 위한 생육과 볼륨을 고려하였을 때 셀당 2립 파종묘가 효과적인 것으로 판단되었다. 추비 실험은 농도가 높을수록 생육이 왕성해지는 경향이었으며, $1000mg{\cdot}L^{-1}$에서 가장 효과적이었다. 차광 실험의 결과, 무차광 조건에서 전반적인 생육이 양호하였으며, 차광율이 높을수록 초장이 길어지는 경향이었다. 결론적으로, 너도개미자리의 육묘는 162구 트레이에 원예상토를 충진하고 셀당 종자를 2립 파종하여 무차광 조건에서 추비를 $1000mg{\cdot}L^{-1}$의 농도로 처리하며 육묘하는 것이 효과적일 것으로 판단된다.

• 식물조직배양학회지
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• 제28권5호
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• pp.289-296
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• 2001

유전공학 기술은 지금까지 발전 유지하여 온 전통 육종기술의 약점을 보완하고 연계할 때만이 무한한 잠재력을 발휘할 수 있기 때문에 농업생산에서 새로운 전기를 마련할 수 있는 품종개발을 전제로 연구 방향을 설정하는 것이 바람직하다. 따라서 우리나라의 품종 보급의 양대 축인 정부 주도의 식량작물 육종사업과 개인 종묘회사가 주도하는 원예작물 육종사업에 필요한 유전공학연구를 수행해야 할 것이며 철저한 현황파악과 성공가능성을 세계 경쟁의 입장에서 분석하여 연구의 우선 순위를 정하고 집중적인 인력 양성과 연구투자를 지속하여야 결실을 얻을 것으로 본다. 유전공학연구의 기본 방향으로는 실용화 촉진을 위한 연구와 원천기술확보를 위한 기초 연구로 대별하여 농가 또는 작물 육종기관에 필요한 연구는 농림부에서 주관하고 원천 기술 확보를 위한 기초연구는 과학기술부에서 주도하여 구체적이고 실현 가능한 정책을 수립 추진하여야 할 것이다. 구체적으로 실용화 촉진연구는 전통 육종 기술의 목표인 획기적 수량증대, 작물의 재배안정성 향상 및 품질 개량범주에 속하는 유전자 전환작물 개발 및 생리활성물질 생산 작물의 개발로 볼 수 있으며 기초 연구로서는 각 작물의 유전체 연구개발과제라고 생각된다. 이미 선진국에서는 몬산토 등 대기업을 중심으로 대두, 옥수수, 감자, 유채 등 주요 작물에서 제초제 저항성, 내충성, 내병성 등 유전자 전환작물을 상용화하여 농업 생산비를 절감하고 수량성을 향상시키는 등 기술 부가가치를 높이고 있으며, 이들 수확물을 수출하거나 또는 종자로 수출하여 농업의 상업화와 국제화를 추진하고 있는 동시에 지적소유권을 선점하고 그 기술까지 수출하고 있는 실정이다. 국내에서도 유전공학 연구가 어느 정도 수행되어 벼를 비롯한 주요 농작물의 형질 전환 기술이 정립되었고 다양한 소재로부터 개발된 신기능성 형질전환작물이 개발되고 있으나 아직은 농가 및 농장에 보급되지 못하고 연구소나 대학 실험포장에 격리 실험을 실시 중에 있다. 또한 기초 연구인 유전체 연구로 국, 공립연구소 및 대학 실험실에서 벼, 배추, 고추 등 일부 작물에서 산발적으로 시작되어 유전자 지도 작성 및 유용 유전자 개발 등 필수적인 연구를 시작하고 있으나 연구비와 인력 부족으로 국제 경쟁력을 갖추지 못하고 있다. 그러므로 앞으로의 과제는 연구 중에 있는 과제들을 보다 활성화하여 연구결과를 조속히 얻도록 노력해야 하며 새로 시작하는 과제는 연구기관의 능력과 연구 후의 실용화를 촉진할 수 있도록 일괄 system 확립을 전제로 하는 협동연구체제로 수행하는 것이 바람직하다. 그 동안 식량작물의 종자개량 및 보급사업은 정부주도로 국공립 연구소를 중심으로 수행되어 왔으나 앞으로는 민영화 및 기업화를 촉진하는 정책을 추진하여야 외국의 종자회사 또는 농업 생산자와 경쟁할 수 있는 농기업 체제가 탄생될 것이다. 또한 국공립 연구 기관은 대학 및 개인회사연구소의 농업 연구를 지원하는 Infra system 확충을 목표로 연구 방향을 수정해야 할 것이며 유전 자원 연구, 작물 유전체 연구 등 직접적으로 수익성이 없는 기초적 연구에 치중하여 나라 전체의 연구 수준을 향상시키도록 노력해야 21세기에 농업에서 국제 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 보여진다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제17권5호
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• pp.481-488
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• 1989

최근 단일클론항체의 상업적 이응가치가 증대하면서 그 수요량 또한 급격히 증가, 이를 뒷받침할 수 있는 대량생산 기술이 요구되고 있다. 본 연구에서는 쥐 하이브리도마 Alps 25-3의 대량배양을 위해 우선적으로 무혈청 배지 (serum-free media)의 개발을 시도하였다. 동물세포 배양액 IMDM과 Ham's F-12를 1:1로 혼합한 배지를 기본으로하여 ITES 용액 (insulin 10$\mu\textrm{g}$/$m\ell$, transferrin 10$\mu\textrm{g}$/$m\ell$, ethanolamine 10$\mu$M and selenium 30nM)을 첨 가하여 일차적으로 결정한 EBM(enriched basal medium)에 steroid hormones, vltamins, lipid, mineral 및 여러성분들을 각각 첨가하여 혈청과 대치될 수 있는 성분들의 최적농도를 조사하였다. 각 성분들의 개별효과와 함께 그들을 혼합하였을 때의 상호효과를 통해 혈청배지와 거의 동일한 성장을 보이는 무혈청배지 KM3(EBM with BSA 100$\mu\textrm{g}$/$m\ell$, mineral solution and 0.05% PEG)를 결정할 수 있었으며 이 배지에서의 최고 항체 생성량은 혈청배지의 약 80% 로 나타났다. 또한 무혈청 배지에서 여러 cell line의 성장과 그들의 항체 생성을 조사함으로써 다른 쥐 하이브리도마 세포배양에도 적응시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권2호
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• pp.153-160
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• 2011

본 연구에서는 무미, 무취의 생마로부터 생리활성과 관능성이 강화된 산약칩 가공제품 개발을 목표로, 사과, 오미자, 포도, 머루, 오렌지, 토마토, 홍삼 및 흑마늘 주스에 동결건조 생마절편을 침지하여 과실주스의 관능성분 및 유용활성 성분을 흡착시키고, 이를 다시 동결건조하여 산약칩을 제조하였다. 제조된 산약칩의 색차 (명도, 적색도 및 황색도), pH, brix, 산도, 총폴리페놀, 총플라보노이드, 총당, 환원당 함량 및 항산화 활성, nitrite 소거능을 평가한 결과, 산약칩은 동결건조한 생마절편에 비해 과일주스의 단맛과 상쾌함, 과일 색소로 인한 시각적인 관능성 증대, 총폴리페놀 함량 증가에 따른 항산화능 증대 등 유용생리활성과 관능성이 증가되었음을 확인하였다. 선호도가 높은 포도주스 산약칩 제조를 위한 최적 생마 침지시간을 평가한 결과, 120초 침지가 관능성 및 항산화능이 가장 증가되어 있음을 확인하였다. 향후, 다양한 과일주스 산약칩 제조를 위한 침지 및 제조조건의 최적화 연구 및 기호도 평가가 필요하다. 본 연구결과는 생마를 이용한 고부가가치 가공식품 제조의 기초자료로 이용될 것이며, 무미, 무취의 생마로부터 기능성과 관능성이 강화된 산약칩 가공제품 생산이 가능함을 제시한다.

• 한국유통학회:학술대회논문집
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• 한국유통학회 2007년도 추계학술대회 발표논문집
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• pp.43-66
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• 2007

의약품 산업은 소득 수준의 향상에 따라 건강에 대한 관심이 고조되고, 과학 기술의 발달에 따라 난치병 치료제가 개발되면서 세계 의약품 시장이 지속적으로 성장하고 있어, 21세기의 가장 주목 받는 차세대 성장 동력 산업 중 하나로 분류 된다. 이러한 의약품 산업은 정밀 화학이나 생명 공학 기술의 첨단 산업 분야로서 고도의 두뇌 인력을 필요로 하는 고부가가치 산업이기 때문에, 부존자원이 빈약하고 인적자원이 풍부한 우리나라의 경우 차세대 성장 동력 산업으로 육성하여야 하는 산업이다. 본 논문은 2007년 4월 2일 한${\bullet}$미 FTA 의약품 분야 체결이 한국 의약품 유통에 미치는 영향올 분석 및 검토한 후, 국내 제약사의 위기 상황을 극복하기 위한 대응 방안으로서 새로운 사업 모델인 셀프 메디케이션의 활용 방안에 대해 연구하였으며, 전략적 관점에서 선택과 집중의 이슈를 유형별로 나눈 후 국내 제약사의 강점인 일반 의약품, 대체 의약품 시장의 효율성과 기능을 강화할 수 있는 방안에 대해 연구하였다. 이를 위해 의약품의 특정과 경로 별 유통구조의 특정 그리고 우리나라와 선진국의 사례를 비교 분석한 결과 유럽 제약회사의 경우처럼 R&D 등 기술 혁신에 필요한 투자가 부족하면 세계의약품 시장의 경쟁에서 뒤떨어지고, 반대로 쥴릭 파마 코리아의 경우처럼 선진 다국적 물류회사의 국내 의약품 도매시장 석권이라는 현상도 알 수 있었다. 또한 미국과 FTA를 체결한 국가들의 많은 부작용 사례와 한${\bullet}$미 FTA 의약품 분야의 이슈를 비교 검토한 결과 많은 부정적 영향이 미치는 것으로 확인되었다. 따라서 국내 제약사의 위기 상황을 극복하기 위해 셀프 메디케이션을 전략적 관점에서 선택과 집중의 이슈에 대해 국내 제약사의 유형별로 대웅 방안을 제시하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권2호
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• pp.162-169
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• 2014

본 연구에서는 팥의 유용기능을 이용한 고부가가치 식품개발을 목표로 무처리한 생팥 분말과 1차 자숙 후 고온 증자하고 동결건조하여 제조된 식용 팥 분말을 대상으로 에탄올 추출물을 조제하고, 각각의 유용성분 및 항산화, 항균, 항당뇨, 및 항혈전 활성을 평가하였다. 추출효율의 경우 생팥보다 증자팥이 약 1.2배 증가되었으며, 추출물의 총폴리페놀 함량도 증자팥이 1.2배 증가되었다. 그러나, 증자팥의 총플라보노이드 함량은 생팥 대비 30% 수준으로 감소하였으며, 총당 및 환원당 함량 역시 생팥 대비 27.9% 및 30.8% 수준으로 감소하였다. 항산화 활성은 생팥 및 증자팥에서 모두 우수한 음이온 및 양이온 소거능을 나타내었으나, 생팥이 증자팥보다 강력하였으며, 환원력 및 nitrite 소거능에서도 생팥 추출물이 우수하였다. 한편 ${\alpha}$-amylase 저해활성은 생팥에서 우수하였으며, ${\alpha}$-glucosidase 저해활성은 증자팥에서 상대적으로 우수하였다. 가장 특이한 활성은 항혈전 활성 평가에서 확인되었으며, 생팥 추출물은 매우 강력한 프로트롬빈 및 혈액응고인자 저해를 나타낸 반면 증자팥 추출물에서는 거의 활성이 나타나지 않았다. 상기 결과는 생팥의 증자과정 중 유용성분의 소실 및 유용활성의 손실이 나타남을 의미하며, 향후 생팥의 적합한 삶기 공정, 열처리 및 건조공정의 개발이 필요하며, 특히 현재까지 대부분 폐기되고 있는 증자팥 제조단계의 팥 자숙액의 효율적인 이용에 대한 연구가 필요함을 제시하고 있다. 본 연구결과는 기능성 팥 음료 및 양갱 제조 등을 위한 팥 고부가가치 식품 개발 기본자료로 활용될 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.378-385
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• 2021

매실 장아찌를 만들기 위해서는 매실 세척, 소금물 침지, 씨 및 과육 분리, 불순물 제거, 설탕 절임의 과정을 필요로 한다. 대부분의 농가에서 매실 씨 및 과육 분리 작업이 수작업으로 진행되어 이에 많은 노동력을 필요로 하며 이로 인해 매실 장아찌의 가격이 비싸다. 이를 해결하기 위해서 자동식, 반자동식 매실 씨 및 과육 분리기를 설계 및 제작하였다. 설계 과정에서 일반 매실과 소금물 침지 매실 간의 물성 비교, 매실의 자세와 칼날 종류, 형태에 따른 최대 압축력 및 회수율을 비교하였고 제작 후 현장 시험을 통해 작업성능을 파악하였다. 그 결과, 매실에 드는 힘을 최소로 하기 위해서 자동식 기계의 경우 매실을 180도로 정렬하고 6개의 역방향 칼날을 사용하였다. 그리고 반자동식 기계의 경우 매실을 180도로 정렬하고 6개의 칼날을 사용하였다. 앞선 조건에서 과육 회수율은 각각 68%, 57%의 과육 회수율이 나타났으며 작업성능은 각각 80kg/h, 62kg/h로 나타났다. 본 연구 결과를 통해 매실 장아찌 작업공정의 기계화를 통해 기존에 비해 노동력 절감이 이루어지고 이를 통해 매실 장아찌의 시장가치를 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제34권4호
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• pp.278-286
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• 2021

유전자 가위 기술 등 생명공학 기술을 콩에 적용하여 새로운 품종을 개발하기 위해서는 효율적인 조직배양 기술이 필수적이다. 식물의 유전형은 조직배양 효율에 의존하는 형질전환 기술의 성공 여부를 결정짓는 중요한 요소로 알려져 있다. 본 연구에서는 우리나라 콩 핵심 집단 내 21개 자원들을 선발하여, 외래 품종 2종과 함께 조직배양 효율을 조사하였다. 그 결과, 근연 관계가 높은 Kwangan, Anpyeong, Seonam은 발아율과 재분화 효율이 높았으며, Daepung, Daewon 품종은 발아율과 재분화율 모두 낮게 관찰되었다. 또한 3종의 외래 품종에서는 표준 유전체 해독에 사용된 Williams82와 Jack, Maverick 모두 높은 조직배양 효율을 보였다. 조직배양 효율이 높은 자원들을 대상으로 Agrobacterium법에 의한 형질전환을 수행하여 PCR 및 bar-strip 분석한 결과 Kwangan, Pungwon, Seonam, 그리고 Maverick 품종에서 제초제 저항성 유전자의 삽입을 확인할 수 있었다. 이들 결과를 바탕으로 농업적 가치가 높은 다양한 콩 품종들의 형질전환을 통한 새로운 품종 개발이 가능할 것이다.