한식연, 천연물의 질병예방 효능 예측 플랫폼 개발
한식연, 천연물의 질병예방 효능 예측 플랫폼 개발
  • 김나운 기자
  • 승인 2020.11.23 18:26
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기능성식품 개발에 드는 시간과 비용절감 기대

[대한급식신문=김나운 기자] 한국식품연구원(원장 박동준, 이하 한식연) 식품기능연구본부 최인욱 박사 연구팀은 다중오믹스 기반 생물정보를 활용하여 천연물의 질병예방효능을 예측할 수 있는 플랫폼 기술 천연물 효능 예측시스템(Bio-FINE, 이하 예측시스템)을 개발했다고 지난 19일 밝혔다.

예측시스템은 다중오믹스기반의 생물정보 분석을 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 활용하여 국내 개별인정형 건강기능식품 생산의 90% 이상을 차지하고 있는 면역 기능 개선, 항산화, 장 건강 개선, 체지방 감소 등 10종의 기능성과 비만, 고혈압 등과 같은 16종의 질환에 대한 천연물의 개선 효능 을 예측하는 시스템을 구축했다.

특히 천연물 단독뿐만 아니라 2~3종이 혼합된 천연물의 경우에도 기능성을 예측할 수 있는 시스템을 완성하였으며, 개별인정원료를 대상으로 예측시스템의 정확성을 검증한 결과, 18종의 기능성 중 15종을 정확히 예측(정확도 83.3%)하였다. 질환개선 효능 예측에 대한 정확성 검증은 기존의 치료효과가 알려진 약물들에 대한 in silico 검증을 통하여 확인했다.

또한 예측시스템으로부터 면역증진 및 간 건강증진 효능이 예측된 천연물 2종은 동물실험 등을 통한 검증을 거쳐 산업체에 기술이전했다.

천연물 예측시스템 구축과 이를 통해 얻은 정보를 DB화하고, 효능 예측과 결과해석 정보를 얻을 수 있도록 network view, pathway view 등의 기능을 갖춘 예측시스템 웹을 구축해 플랫폼으로서 기능을 구현하였다. 

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

한식연 관계자는 “천연물 식의약 소재 산업이 고부가가치 신성장 산업으로 발전하는데 예측시스템 플랫폼 기술이 유용하게 활용될 수 있도록 할 예정”이라고 말했다.

한편 이번 성과는 과학기술정통부의 ‘천연물 효능 예측 DB(Bio-FINE) 구축사업’ 의 지원을 받아 수행되었다.

 


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