설탕섭취를 줄이기 위한 전세계 각국의 각고의 노력이 경주되고 있다.전세계 글로벌 푸드의 설탕과량 함유로 인해 2025년도에는 전세계인의 당뇨병 문제가 심각해질 것으로 예측되는 가운데 WHO는 당뇨병 및 비만은 물론 심근질환, 고혈압, 암 등과 같은 대사질환이 2010년 대비 향후 2030년에는 2배 증대될 것으로 경고하였다.국내에서도 2016년 4월 한국식품의약품안전처에서 식품의 당류 저감화를 위한 종합계획을 발표하였다. 식품의약품안전처 보도자료에 따르면, 어린이와 청소년 약 2명 중 1명(46.3%)은 당류를 과다하게 섭취를 하고 있다. 또한 국민 평균 총 섭취열량 대비 당류 섭취량은 2007년 13.3%(59.6g)에서 2013년 14.7% (72.1g)로 지속적으로 증가하고 있어 선제적인 관리가 필요하다는 것이 식약처의 입장이다. 이에 따라 ‘당류 줄이기 목표’는 국민이 당류를 적절한 양 만큼만 섭취할 수 있도록 유도하여 국민의 식습관 개선 및 당류저감화식품 선택환경을 제공하고자 한다.대표적인 글로벌 마켓인 미국의 경우 2005년도부터 고칼로리 음료의 저칼로리화가 폭발적으로 시작되었으며 이로 인해 설탕을 대체할 수 있는 저칼로리 감미료 시장이 함께 성장하였다. 이러한 감미료 시장의 요구로 인해 감미료의 트랜드는 좋은 풍미를 지닌 천연당에서 저칼로리화를 위한 저가의 인공감미료로 전환되었다. 그러나, 인공감미료의 경우 설사나 구토 및 각종 질환과 같은 부작용과 인체 건강에 부정적인 이미지로 인해 현재 감미료시장은 좋은 풍미를 지닌 건강기능성 저칼로리 천연당이 요구되고 있다.타가토스나 솔보오스, 싸이코스(알룰로스)와 같은 희귀 천연당은 단맛은 설탕과 매우 유사하며, 체중감량, 혈당감소 및 충치예방과 같은 건강기능성을 동시에 지닌 천연감미료이다. 하지만, 이들은 자연계에 극미량으로 존재하며, 상대적으로 풍부한 저가의 당을 고부가가치의 희귀당으로 효율적으로 바꿀 당전환효소를 아직 발견하지 못하였기 때문에, 대량으로 사용되는 설탕을 대체하기에는 한계가 있다.이를 해결하고자, 우리 실험실에서는 저가의 당을 이용하여 희귀당을 생성할 수 있는 극한미생물 유래의 이성화효소를 연구하고 있다. 특히, 세포성장기반의 초고속 고효율 스크리닝 시스템을 통한 Directed evolution과 구조기반의 단백질 비교분석을 통해 극한환경유래 효소의 기질비특이성(promiscuity) 및 환경에 대한 적응기작(adaptive mechanism)을 밝히는 학문적 연구와 더불어 실제 산업에 적용을 하여 국민건강증진에 이바지 하고자 노력하고 있다.
RESEARCH TOPICS
- 단백질 구조기반 도메인 통합분석 및 플랫폼 구축- 단백질 공학기술을 활용한 신규 에피머화 효소의 활성 및 기질 친화도 개선 연구- 고온성 당전환 효소 탐색 및 활성개량을 위한 초고속 세포성장기반 플랫폼 균주 개발
