- ‘예쁜꼬마선충’ 벌레를 이용하여 장 질환 치료용 천연물 발굴 성공 - 장 건강 효능을 빠르게 탐색, 향후 바이오제품 개발에 기여할 것 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 강릉분원 천연물연구소(분원장 하성도) 천연물인포매틱스연구센터 강경수 박사팀은 ‘예쁜꼬마선충’이라는 벌레를 이용하여 장질환 개선효능을 빠르게 평가할 수 있는 기술을 개발하는데 성공하였으며, 이 기술을 활용하여 장 질환 개선에 좋은 천연물 후보물질을 발굴하는데 성공하였다. ‘예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)’은 흙에 서식하는 1 밀리미터 정도 크기의 투명한 벌레로 900여개의 체세포와 300여개의 신경세포, 2만 여개의 유전자로 구성되어 있다. 꼬마선충의 유전자 중 40%가 인간에게 보존되어 있는 것으로 밝혀져 세포 사멸, 노화 등의 생물학적 기작이 인간에게도 적용될 수 있다고 알려졌다. 장누수 증후군, 염증성 장질환과 같은 만성 장 질환을 개선·치료하는 식의약품을 개발하기 위해서는 다양한 물질들의 장 질환 치료 효능과 잠재적 독성을 빠르게 검증할 수 있는 기술이 필수적이다. 이를 위해서는 환자를 대상으로 하는 최종적 단계인 임상시험 전에, 전임상시험이라 불리는 사람을 대체하는 포유동물을 대상으로 효능평가와 독성실험을 거치게 된다. 이러한 전임상 실험 과정에서 쥐, 토끼, 개와 돼지 같은 포유동물의 희생은 불가피하며, 많은 연구개발 비용이 소요된다. KIST 강경수 박사팀은 포유동물 대신 ‘예쁜꼬마선충’이라는 벌레를 이용하여 장 질환 개선효능을 평가하는 방법을 개발하는 데 성공하였다. 벌레에게 장 건강을 나쁘게 하는 유해한 장내균을 먹이면 벌레의 장관 투과도가 크게 나빠지며, 수명이 급격히 줄어들게 된다. 이때 장 건강에 도움을 줄 수 있는 여러 가지 식품이나 천연물 소재를 함께 먹인 다음 벌레의 장 건강이 얼마나 잘 회복되는지 관찰함으로써 장 질환 개선 효능 평가가 가능하다. KIST 연구진은 벌레를 이용한 장 질환 평가 기술을 이용하여 브로콜리, 케일, 배추 등의 채소의 소화과정에서 만들어지는 천연물 대사물질인 <3,3'-다이인돌릴메탄>이 장누수 증후군과 염증성 장질환 개선 효능이 있는 것을 밝혀냈다. KIST 강경수 박사팀은 이러한 예쁜꼬마선충을 이용한 장 건강 평가법을 이용하여 장내 마이크로바이옴을 구성하는 다양한 장내미생물과 인체 질병, 건강과의 상관관계를 연구하는데 활용할 계획이다. 또한 향후 한반도 자생식물 유래의 천연물 신물질과 유익한 프로바이오틱스 유산균을 이용하여 장 건강을 개선하고, 건강수명을 늘려줄 수 있는 건강기능식품, 신약후보물질 등 다양한 바이오소재 개발에 나설 계획이다. 연구진은 이번 연구결과를 통해 포유동물의 희생을 최소화하여 동물연구윤리를 지켜나가고, 꼭 필요한 포유동물 실험에 집중함으로써 연구의 효율성을 획기적으로 높일 수 있을 것으로 기대한다고 밝혔다. KIST 강경수 박사는 “예쁜꼬마선충이라는 벌레는 사람과 비슷한 소화기관과 유전자를 가지고 있어서, 향후 다양한 장내 미생물과 인체질병과의 상관관계를 구명하는 기초연구뿐만 아니라 장 질환 개선용 식의약품의 개발과 같은 산업원천 기술로도 요긴하게 쓰일 수 있다.”고 설명하였다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 KIST기관고유사업인 ‘천연물유래 광반응 신물질 개발’ 사업과 ‘천연물-마이크로바이옴 상호작용 연구’ 사업을 통해 수행되었으며, 연구결과는 미국 화학회가 발간하는 국제 학술지인 ‘Journal of Agricultural and Food Chemistry(농업식품화학회지)’ (IF: 3.412, JCR 분야 상위 2.632%) 최신호에 속표지(Supplementary Cover) 논문으로 게재되었다. * (논문명) 3,3'-Diindolylmethane Improves Intestinal Permeability Dysfunction in Cultured Human Intestinal Cells and the Model Animal Caenorhabditis elegans. - (제1저자) 한국과학기술연구원 김주연 연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 강경수 선임연구원 <그림설명>

- ‘예쁜꼬마선충’ 벌레를 이용하여 장 질환 치료용 천연물 발굴 성공 - 장 건강 효능을 빠르게 탐색, 향후 바이오제품 개발에 기여할 것 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 강릉분원 천연물연구소(분원장 하성도) 천연물인포매틱스연구센터 강경수 박사팀은 ‘예쁜꼬마선충’이라는 벌레를 이용하여 장질환 개선효능을 빠르게 평가할 수 있는 기술을 개발하는데 성공하였으며, 이 기술을 활용하여 장 질환 개선에 좋은 천연물 후보물질을 발굴하는데 성공하였다. ‘예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)’은 흙에 서식하는 1 밀리미터 정도 크기의 투명한 벌레로 900여개의 체세포와 300여개의 신경세포, 2만 여개의 유전자로 구성되어 있다. 꼬마선충의 유전자 중 40%가 인간에게 보존되어 있는 것으로 밝혀져 세포 사멸, 노화 등의 생물학적 기작이 인간에게도 적용될 수 있다고 알려졌다. 장누수 증후군, 염증성 장질환과 같은 만성 장 질환을 개선·치료하는 식의약품을 개발하기 위해서는 다양한 물질들의 장 질환 치료 효능과 잠재적 독성을 빠르게 검증할 수 있는 기술이 필수적이다. 이를 위해서는 환자를 대상으로 하는 최종적 단계인 임상시험 전에, 전임상시험이라 불리는 사람을 대체하는 포유동물을 대상으로 효능평가와 독성실험을 거치게 된다. 이러한 전임상 실험 과정에서 쥐, 토끼, 개와 돼지 같은 포유동물의 희생은 불가피하며, 많은 연구개발 비용이 소요된다. KIST 강경수 박사팀은 포유동물 대신 ‘예쁜꼬마선충’이라는 벌레를 이용하여 장 질환 개선효능을 평가하는 방법을 개발하는 데 성공하였다. 벌레에게 장 건강을 나쁘게 하는 유해한 장내균을 먹이면 벌레의 장관 투과도가 크게 나빠지며, 수명이 급격히 줄어들게 된다. 이때 장 건강에 도움을 줄 수 있는 여러 가지 식품이나 천연물 소재를 함께 먹인 다음 벌레의 장 건강이 얼마나 잘 회복되는지 관찰함으로써 장 질환 개선 효능 평가가 가능하다. KIST 연구진은 벌레를 이용한 장 질환 평가 기술을 이용하여 브로콜리, 케일, 배추 등의 채소의 소화과정에서 만들어지는 천연물 대사물질인 <3,3'-다이인돌릴메탄>이 장누수 증후군과 염증성 장질환 개선 효능이 있는 것을 밝혀냈다. KIST 강경수 박사팀은 이러한 예쁜꼬마선충을 이용한 장 건강 평가법을 이용하여 장내 마이크로바이옴을 구성하는 다양한 장내미생물과 인체 질병, 건강과의 상관관계를 연구하는데 활용할 계획이다. 또한 향후 한반도 자생식물 유래의 천연물 신물질과 유익한 프로바이오틱스 유산균을 이용하여 장 건강을 개선하고, 건강수명을 늘려줄 수 있는 건강기능식품, 신약후보물질 등 다양한 바이오소재 개발에 나설 계획이다. 연구진은 이번 연구결과를 통해 포유동물의 희생을 최소화하여 동물연구윤리를 지켜나가고, 꼭 필요한 포유동물 실험에 집중함으로써 연구의 효율성을 획기적으로 높일 수 있을 것으로 기대한다고 밝혔다. KIST 강경수 박사는 “예쁜꼬마선충이라는 벌레는 사람과 비슷한 소화기관과 유전자를 가지고 있어서, 향후 다양한 장내 미생물과 인체질병과의 상관관계를 구명하는 기초연구뿐만 아니라 장 질환 개선용 식의약품의 개발과 같은 산업원천 기술로도 요긴하게 쓰일 수 있다.”고 설명하였다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 KIST기관고유사업인 ‘천연물유래 광반응 신물질 개발’ 사업과 ‘천연물-마이크로바이옴 상호작용 연구’ 사업을 통해 수행되었으며, 연구결과는 미국 화학회가 발간하는 국제 학술지인 ‘Journal of Agricultural and Food Chemistry(농업식품화학회지)’ (IF: 3.412, JCR 분야 상위 2.632%) 최신호에 속표지(Supplementary Cover) 논문으로 게재되었다. * (논문명) 3,3'-Diindolylmethane Improves Intestinal Permeability Dysfunction in Cultured Human Intestinal Cells and the Model Animal Caenorhabditis elegans. - (제1저자) 한국과학기술연구원 김주연 연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 강경수 선임연구원 <그림설명>

- ‘예쁜꼬마선충’ 벌레를 이용하여 장 질환 치료용 천연물 발굴 성공 - 장 건강 효능을 빠르게 탐색, 향후 바이오제품 개발에 기여할 것 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 강릉분원 천연물연구소(분원장 하성도) 천연물인포매틱스연구센터 강경수 박사팀은 ‘예쁜꼬마선충’이라는 벌레를 이용하여 장질환 개선효능을 빠르게 평가할 수 있는 기술을 개발하는데 성공하였으며, 이 기술을 활용하여 장 질환 개선에 좋은 천연물 후보물질을 발굴하는데 성공하였다. ‘예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)’은 흙에 서식하는 1 밀리미터 정도 크기의 투명한 벌레로 900여개의 체세포와 300여개의 신경세포, 2만 여개의 유전자로 구성되어 있다. 꼬마선충의 유전자 중 40%가 인간에게 보존되어 있는 것으로 밝혀져 세포 사멸, 노화 등의 생물학적 기작이 인간에게도 적용될 수 있다고 알려졌다. 장누수 증후군, 염증성 장질환과 같은 만성 장 질환을 개선·치료하는 식의약품을 개발하기 위해서는 다양한 물질들의 장 질환 치료 효능과 잠재적 독성을 빠르게 검증할 수 있는 기술이 필수적이다. 이를 위해서는 환자를 대상으로 하는 최종적 단계인 임상시험 전에, 전임상시험이라 불리는 사람을 대체하는 포유동물을 대상으로 효능평가와 독성실험을 거치게 된다. 이러한 전임상 실험 과정에서 쥐, 토끼, 개와 돼지 같은 포유동물의 희생은 불가피하며, 많은 연구개발 비용이 소요된다. KIST 강경수 박사팀은 포유동물 대신 ‘예쁜꼬마선충’이라는 벌레를 이용하여 장 질환 개선효능을 평가하는 방법을 개발하는 데 성공하였다. 벌레에게 장 건강을 나쁘게 하는 유해한 장내균을 먹이면 벌레의 장관 투과도가 크게 나빠지며, 수명이 급격히 줄어들게 된다. 이때 장 건강에 도움을 줄 수 있는 여러 가지 식품이나 천연물 소재를 함께 먹인 다음 벌레의 장 건강이 얼마나 잘 회복되는지 관찰함으로써 장 질환 개선 효능 평가가 가능하다. KIST 연구진은 벌레를 이용한 장 질환 평가 기술을 이용하여 브로콜리, 케일, 배추 등의 채소의 소화과정에서 만들어지는 천연물 대사물질인 <3,3'-다이인돌릴메탄>이 장누수 증후군과 염증성 장질환 개선 효능이 있는 것을 밝혀냈다. KIST 강경수 박사팀은 이러한 예쁜꼬마선충을 이용한 장 건강 평가법을 이용하여 장내 마이크로바이옴을 구성하는 다양한 장내미생물과 인체 질병, 건강과의 상관관계를 연구하는데 활용할 계획이다. 또한 향후 한반도 자생식물 유래의 천연물 신물질과 유익한 프로바이오틱스 유산균을 이용하여 장 건강을 개선하고, 건강수명을 늘려줄 수 있는 건강기능식품, 신약후보물질 등 다양한 바이오소재 개발에 나설 계획이다. 연구진은 이번 연구결과를 통해 포유동물의 희생을 최소화하여 동물연구윤리를 지켜나가고, 꼭 필요한 포유동물 실험에 집중함으로써 연구의 효율성을 획기적으로 높일 수 있을 것으로 기대한다고 밝혔다. KIST 강경수 박사는 “예쁜꼬마선충이라는 벌레는 사람과 비슷한 소화기관과 유전자를 가지고 있어서, 향후 다양한 장내 미생물과 인체질병과의 상관관계를 구명하는 기초연구뿐만 아니라 장 질환 개선용 식의약품의 개발과 같은 산업원천 기술로도 요긴하게 쓰일 수 있다.”고 설명하였다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 KIST기관고유사업인 ‘천연물유래 광반응 신물질 개발’ 사업과 ‘천연물-마이크로바이옴 상호작용 연구’ 사업을 통해 수행되었으며, 연구결과는 미국 화학회가 발간하는 국제 학술지인 ‘Journal of Agricultural and Food Chemistry(농업식품화학회지)’ (IF: 3.412, JCR 분야 상위 2.632%) 최신호에 속표지(Supplementary Cover) 논문으로 게재되었다. * (논문명) 3,3'-Diindolylmethane Improves Intestinal Permeability Dysfunction in Cultured Human Intestinal Cells and the Model Animal Caenorhabditis elegans. - (제1저자) 한국과학기술연구원 김주연 연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 강경수 선임연구원 <그림설명>

- ‘예쁜꼬마선충’ 벌레를 이용하여 장 질환 치료용 천연물 발굴 성공 - 장 건강 효능을 빠르게 탐색, 향후 바이오제품 개발에 기여할 것 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 강릉분원 천연물연구소(분원장 하성도) 천연물인포매틱스연구센터 강경수 박사팀은 ‘예쁜꼬마선충’이라는 벌레를 이용하여 장질환 개선효능을 빠르게 평가할 수 있는 기술을 개발하는데 성공하였으며, 이 기술을 활용하여 장 질환 개선에 좋은 천연물 후보물질을 발굴하는데 성공하였다. ‘예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)’은 흙에 서식하는 1 밀리미터 정도 크기의 투명한 벌레로 900여개의 체세포와 300여개의 신경세포, 2만 여개의 유전자로 구성되어 있다. 꼬마선충의 유전자 중 40%가 인간에게 보존되어 있는 것으로 밝혀져 세포 사멸, 노화 등의 생물학적 기작이 인간에게도 적용될 수 있다고 알려졌다. 장누수 증후군, 염증성 장질환과 같은 만성 장 질환을 개선·치료하는 식의약품을 개발하기 위해서는 다양한 물질들의 장 질환 치료 효능과 잠재적 독성을 빠르게 검증할 수 있는 기술이 필수적이다. 이를 위해서는 환자를 대상으로 하는 최종적 단계인 임상시험 전에, 전임상시험이라 불리는 사람을 대체하는 포유동물을 대상으로 효능평가와 독성실험을 거치게 된다. 이러한 전임상 실험 과정에서 쥐, 토끼, 개와 돼지 같은 포유동물의 희생은 불가피하며, 많은 연구개발 비용이 소요된다. KIST 강경수 박사팀은 포유동물 대신 ‘예쁜꼬마선충’이라는 벌레를 이용하여 장 질환 개선효능을 평가하는 방법을 개발하는 데 성공하였다. 벌레에게 장 건강을 나쁘게 하는 유해한 장내균을 먹이면 벌레의 장관 투과도가 크게 나빠지며, 수명이 급격히 줄어들게 된다. 이때 장 건강에 도움을 줄 수 있는 여러 가지 식품이나 천연물 소재를 함께 먹인 다음 벌레의 장 건강이 얼마나 잘 회복되는지 관찰함으로써 장 질환 개선 효능 평가가 가능하다. KIST 연구진은 벌레를 이용한 장 질환 평가 기술을 이용하여 브로콜리, 케일, 배추 등의 채소의 소화과정에서 만들어지는 천연물 대사물질인 <3,3'-다이인돌릴메탄>이 장누수 증후군과 염증성 장질환 개선 효능이 있는 것을 밝혀냈다. KIST 강경수 박사팀은 이러한 예쁜꼬마선충을 이용한 장 건강 평가법을 이용하여 장내 마이크로바이옴을 구성하는 다양한 장내미생물과 인체 질병, 건강과의 상관관계를 연구하는데 활용할 계획이다. 또한 향후 한반도 자생식물 유래의 천연물 신물질과 유익한 프로바이오틱스 유산균을 이용하여 장 건강을 개선하고, 건강수명을 늘려줄 수 있는 건강기능식품, 신약후보물질 등 다양한 바이오소재 개발에 나설 계획이다. 연구진은 이번 연구결과를 통해 포유동물의 희생을 최소화하여 동물연구윤리를 지켜나가고, 꼭 필요한 포유동물 실험에 집중함으로써 연구의 효율성을 획기적으로 높일 수 있을 것으로 기대한다고 밝혔다. KIST 강경수 박사는 “예쁜꼬마선충이라는 벌레는 사람과 비슷한 소화기관과 유전자를 가지고 있어서, 향후 다양한 장내 미생물과 인체질병과의 상관관계를 구명하는 기초연구뿐만 아니라 장 질환 개선용 식의약품의 개발과 같은 산업원천 기술로도 요긴하게 쓰일 수 있다.”고 설명하였다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 KIST기관고유사업인 ‘천연물유래 광반응 신물질 개발’ 사업과 ‘천연물-마이크로바이옴 상호작용 연구’ 사업을 통해 수행되었으며, 연구결과는 미국 화학회가 발간하는 국제 학술지인 ‘Journal of Agricultural and Food Chemistry(농업식품화학회지)’ (IF: 3.412, JCR 분야 상위 2.632%) 최신호에 속표지(Supplementary Cover) 논문으로 게재되었다. * (논문명) 3,3'-Diindolylmethane Improves Intestinal Permeability Dysfunction in Cultured Human Intestinal Cells and the Model Animal Caenorhabditis elegans. - (제1저자) 한국과학기술연구원 김주연 연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 강경수 선임연구원 <그림설명>

- ‘예쁜꼬마선충’ 벌레를 이용하여 장 질환 치료용 천연물 발굴 성공 - 장 건강 효능을 빠르게 탐색, 향후 바이오제품 개발에 기여할 것 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 강릉분원 천연물연구소(분원장 하성도) 천연물인포매틱스연구센터 강경수 박사팀은 ‘예쁜꼬마선충’이라는 벌레를 이용하여 장질환 개선효능을 빠르게 평가할 수 있는 기술을 개발하는데 성공하였으며, 이 기술을 활용하여 장 질환 개선에 좋은 천연물 후보물질을 발굴하는데 성공하였다. ‘예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)’은 흙에 서식하는 1 밀리미터 정도 크기의 투명한 벌레로 900여개의 체세포와 300여개의 신경세포, 2만 여개의 유전자로 구성되어 있다. 꼬마선충의 유전자 중 40%가 인간에게 보존되어 있는 것으로 밝혀져 세포 사멸, 노화 등의 생물학적 기작이 인간에게도 적용될 수 있다고 알려졌다. 장누수 증후군, 염증성 장질환과 같은 만성 장 질환을 개선·치료하는 식의약품을 개발하기 위해서는 다양한 물질들의 장 질환 치료 효능과 잠재적 독성을 빠르게 검증할 수 있는 기술이 필수적이다. 이를 위해서는 환자를 대상으로 하는 최종적 단계인 임상시험 전에, 전임상시험이라 불리는 사람을 대체하는 포유동물을 대상으로 효능평가와 독성실험을 거치게 된다. 이러한 전임상 실험 과정에서 쥐, 토끼, 개와 돼지 같은 포유동물의 희생은 불가피하며, 많은 연구개발 비용이 소요된다. KIST 강경수 박사팀은 포유동물 대신 ‘예쁜꼬마선충’이라는 벌레를 이용하여 장 질환 개선효능을 평가하는 방법을 개발하는 데 성공하였다. 벌레에게 장 건강을 나쁘게 하는 유해한 장내균을 먹이면 벌레의 장관 투과도가 크게 나빠지며, 수명이 급격히 줄어들게 된다. 이때 장 건강에 도움을 줄 수 있는 여러 가지 식품이나 천연물 소재를 함께 먹인 다음 벌레의 장 건강이 얼마나 잘 회복되는지 관찰함으로써 장 질환 개선 효능 평가가 가능하다. KIST 연구진은 벌레를 이용한 장 질환 평가 기술을 이용하여 브로콜리, 케일, 배추 등의 채소의 소화과정에서 만들어지는 천연물 대사물질인 <3,3'-다이인돌릴메탄>이 장누수 증후군과 염증성 장질환 개선 효능이 있는 것을 밝혀냈다. KIST 강경수 박사팀은 이러한 예쁜꼬마선충을 이용한 장 건강 평가법을 이용하여 장내 마이크로바이옴을 구성하는 다양한 장내미생물과 인체 질병, 건강과의 상관관계를 연구하는데 활용할 계획이다. 또한 향후 한반도 자생식물 유래의 천연물 신물질과 유익한 프로바이오틱스 유산균을 이용하여 장 건강을 개선하고, 건강수명을 늘려줄 수 있는 건강기능식품, 신약후보물질 등 다양한 바이오소재 개발에 나설 계획이다. 연구진은 이번 연구결과를 통해 포유동물의 희생을 최소화하여 동물연구윤리를 지켜나가고, 꼭 필요한 포유동물 실험에 집중함으로써 연구의 효율성을 획기적으로 높일 수 있을 것으로 기대한다고 밝혔다. KIST 강경수 박사는 “예쁜꼬마선충이라는 벌레는 사람과 비슷한 소화기관과 유전자를 가지고 있어서, 향후 다양한 장내 미생물과 인체질병과의 상관관계를 구명하는 기초연구뿐만 아니라 장 질환 개선용 식의약품의 개발과 같은 산업원천 기술로도 요긴하게 쓰일 수 있다.”고 설명하였다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 KIST기관고유사업인 ‘천연물유래 광반응 신물질 개발’ 사업과 ‘천연물-마이크로바이옴 상호작용 연구’ 사업을 통해 수행되었으며, 연구결과는 미국 화학회가 발간하는 국제 학술지인 ‘Journal of Agricultural and Food Chemistry(농업식품화학회지)’ (IF: 3.412, JCR 분야 상위 2.632%) 최신호에 속표지(Supplementary Cover) 논문으로 게재되었다. * (논문명) 3,3'-Diindolylmethane Improves Intestinal Permeability Dysfunction in Cultured Human Intestinal Cells and the Model Animal Caenorhabditis elegans. - (제1저자) 한국과학기술연구원 김주연 연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 강경수 선임연구원 <그림설명>

- ‘예쁜꼬마선충’ 벌레를 이용하여 장 질환 치료용 천연물 발굴 성공 - 장 건강 효능을 빠르게 탐색, 향후 바이오제품 개발에 기여할 것 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 강릉분원 천연물연구소(분원장 하성도) 천연물인포매틱스연구센터 강경수 박사팀은 ‘예쁜꼬마선충’이라는 벌레를 이용하여 장질환 개선효능을 빠르게 평가할 수 있는 기술을 개발하는데 성공하였으며, 이 기술을 활용하여 장 질환 개선에 좋은 천연물 후보물질을 발굴하는데 성공하였다. ‘예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)’은 흙에 서식하는 1 밀리미터 정도 크기의 투명한 벌레로 900여개의 체세포와 300여개의 신경세포, 2만 여개의 유전자로 구성되어 있다. 꼬마선충의 유전자 중 40%가 인간에게 보존되어 있는 것으로 밝혀져 세포 사멸, 노화 등의 생물학적 기작이 인간에게도 적용될 수 있다고 알려졌다. 장누수 증후군, 염증성 장질환과 같은 만성 장 질환을 개선·치료하는 식의약품을 개발하기 위해서는 다양한 물질들의 장 질환 치료 효능과 잠재적 독성을 빠르게 검증할 수 있는 기술이 필수적이다. 이를 위해서는 환자를 대상으로 하는 최종적 단계인 임상시험 전에, 전임상시험이라 불리는 사람을 대체하는 포유동물을 대상으로 효능평가와 독성실험을 거치게 된다. 이러한 전임상 실험 과정에서 쥐, 토끼, 개와 돼지 같은 포유동물의 희생은 불가피하며, 많은 연구개발 비용이 소요된다. KIST 강경수 박사팀은 포유동물 대신 ‘예쁜꼬마선충’이라는 벌레를 이용하여 장 질환 개선효능을 평가하는 방법을 개발하는 데 성공하였다. 벌레에게 장 건강을 나쁘게 하는 유해한 장내균을 먹이면 벌레의 장관 투과도가 크게 나빠지며, 수명이 급격히 줄어들게 된다. 이때 장 건강에 도움을 줄 수 있는 여러 가지 식품이나 천연물 소재를 함께 먹인 다음 벌레의 장 건강이 얼마나 잘 회복되는지 관찰함으로써 장 질환 개선 효능 평가가 가능하다. KIST 연구진은 벌레를 이용한 장 질환 평가 기술을 이용하여 브로콜리, 케일, 배추 등의 채소의 소화과정에서 만들어지는 천연물 대사물질인 <3,3'-다이인돌릴메탄>이 장누수 증후군과 염증성 장질환 개선 효능이 있는 것을 밝혀냈다. KIST 강경수 박사팀은 이러한 예쁜꼬마선충을 이용한 장 건강 평가법을 이용하여 장내 마이크로바이옴을 구성하는 다양한 장내미생물과 인체 질병, 건강과의 상관관계를 연구하는데 활용할 계획이다. 또한 향후 한반도 자생식물 유래의 천연물 신물질과 유익한 프로바이오틱스 유산균을 이용하여 장 건강을 개선하고, 건강수명을 늘려줄 수 있는 건강기능식품, 신약후보물질 등 다양한 바이오소재 개발에 나설 계획이다. 연구진은 이번 연구결과를 통해 포유동물의 희생을 최소화하여 동물연구윤리를 지켜나가고, 꼭 필요한 포유동물 실험에 집중함으로써 연구의 효율성을 획기적으로 높일 수 있을 것으로 기대한다고 밝혔다. KIST 강경수 박사는 “예쁜꼬마선충이라는 벌레는 사람과 비슷한 소화기관과 유전자를 가지고 있어서, 향후 다양한 장내 미생물과 인체질병과의 상관관계를 구명하는 기초연구뿐만 아니라 장 질환 개선용 식의약품의 개발과 같은 산업원천 기술로도 요긴하게 쓰일 수 있다.”고 설명하였다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 KIST기관고유사업인 ‘천연물유래 광반응 신물질 개발’ 사업과 ‘천연물-마이크로바이옴 상호작용 연구’ 사업을 통해 수행되었으며, 연구결과는 미국 화학회가 발간하는 국제 학술지인 ‘Journal of Agricultural and Food Chemistry(농업식품화학회지)’ (IF: 3.412, JCR 분야 상위 2.632%) 최신호에 속표지(Supplementary Cover) 논문으로 게재되었다. * (논문명) 3,3'-Diindolylmethane Improves Intestinal Permeability Dysfunction in Cultured Human Intestinal Cells and the Model Animal Caenorhabditis elegans. - (제1저자) 한국과학기술연구원 김주연 연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 강경수 선임연구원 <그림설명>

- ‘예쁜꼬마선충’ 벌레를 이용하여 장 질환 치료용 천연물 발굴 성공 - 장 건강 효능을 빠르게 탐색, 향후 바이오제품 개발에 기여할 것 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 강릉분원 천연물연구소(분원장 하성도) 천연물인포매틱스연구센터 강경수 박사팀은 ‘예쁜꼬마선충’이라는 벌레를 이용하여 장질환 개선효능을 빠르게 평가할 수 있는 기술을 개발하는데 성공하였으며, 이 기술을 활용하여 장 질환 개선에 좋은 천연물 후보물질을 발굴하는데 성공하였다. ‘예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)’은 흙에 서식하는 1 밀리미터 정도 크기의 투명한 벌레로 900여개의 체세포와 300여개의 신경세포, 2만 여개의 유전자로 구성되어 있다. 꼬마선충의 유전자 중 40%가 인간에게 보존되어 있는 것으로 밝혀져 세포 사멸, 노화 등의 생물학적 기작이 인간에게도 적용될 수 있다고 알려졌다. 장누수 증후군, 염증성 장질환과 같은 만성 장 질환을 개선·치료하는 식의약품을 개발하기 위해서는 다양한 물질들의 장 질환 치료 효능과 잠재적 독성을 빠르게 검증할 수 있는 기술이 필수적이다. 이를 위해서는 환자를 대상으로 하는 최종적 단계인 임상시험 전에, 전임상시험이라 불리는 사람을 대체하는 포유동물을 대상으로 효능평가와 독성실험을 거치게 된다. 이러한 전임상 실험 과정에서 쥐, 토끼, 개와 돼지 같은 포유동물의 희생은 불가피하며, 많은 연구개발 비용이 소요된다. KIST 강경수 박사팀은 포유동물 대신 ‘예쁜꼬마선충’이라는 벌레를 이용하여 장 질환 개선효능을 평가하는 방법을 개발하는 데 성공하였다. 벌레에게 장 건강을 나쁘게 하는 유해한 장내균을 먹이면 벌레의 장관 투과도가 크게 나빠지며, 수명이 급격히 줄어들게 된다. 이때 장 건강에 도움을 줄 수 있는 여러 가지 식품이나 천연물 소재를 함께 먹인 다음 벌레의 장 건강이 얼마나 잘 회복되는지 관찰함으로써 장 질환 개선 효능 평가가 가능하다. KIST 연구진은 벌레를 이용한 장 질환 평가 기술을 이용하여 브로콜리, 케일, 배추 등의 채소의 소화과정에서 만들어지는 천연물 대사물질인 <3,3'-다이인돌릴메탄>이 장누수 증후군과 염증성 장질환 개선 효능이 있는 것을 밝혀냈다. KIST 강경수 박사팀은 이러한 예쁜꼬마선충을 이용한 장 건강 평가법을 이용하여 장내 마이크로바이옴을 구성하는 다양한 장내미생물과 인체 질병, 건강과의 상관관계를 연구하는데 활용할 계획이다. 또한 향후 한반도 자생식물 유래의 천연물 신물질과 유익한 프로바이오틱스 유산균을 이용하여 장 건강을 개선하고, 건강수명을 늘려줄 수 있는 건강기능식품, 신약후보물질 등 다양한 바이오소재 개발에 나설 계획이다. 연구진은 이번 연구결과를 통해 포유동물의 희생을 최소화하여 동물연구윤리를 지켜나가고, 꼭 필요한 포유동물 실험에 집중함으로써 연구의 효율성을 획기적으로 높일 수 있을 것으로 기대한다고 밝혔다. KIST 강경수 박사는 “예쁜꼬마선충이라는 벌레는 사람과 비슷한 소화기관과 유전자를 가지고 있어서, 향후 다양한 장내 미생물과 인체질병과의 상관관계를 구명하는 기초연구뿐만 아니라 장 질환 개선용 식의약품의 개발과 같은 산업원천 기술로도 요긴하게 쓰일 수 있다.”고 설명하였다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 KIST기관고유사업인 ‘천연물유래 광반응 신물질 개발’ 사업과 ‘천연물-마이크로바이옴 상호작용 연구’ 사업을 통해 수행되었으며, 연구결과는 미국 화학회가 발간하는 국제 학술지인 ‘Journal of Agricultural and Food Chemistry(농업식품화학회지)’ (IF: 3.412, JCR 분야 상위 2.632%) 최신호에 속표지(Supplementary Cover) 논문으로 게재되었다. * (논문명) 3,3'-Diindolylmethane Improves Intestinal Permeability Dysfunction in Cultured Human Intestinal Cells and the Model Animal Caenorhabditis elegans. - (제1저자) 한국과학기술연구원 김주연 연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 강경수 선임연구원 <그림설명>

- 에티오피아 총리 KIST 방문, 양국 간 과학기술 협력방안 모색 - 에티오피아, KIST의 연구개발 역할 및 첨단 연구시설 벤치마킹 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권)은 8월 26일(월) 오전, 아비 아흐메드(Abiy Ahmed Ali) 에티오피아 총리가 성북구 하월곡동 KIST 본원을 방문해 양국 간 과학기술 협력방안을 논의했다고 밝혔다. 이번 아비 아흐메드 총리의 방문은 에티오피아 정부수반으로서는 최초이며, 지난 2014년 에티오피아 과학기술정보센터(STIC, Science and Technology Information Center) 이사장 역임 시 방원 이후 5년만이다. 아비 아흐메드 총리는 차세대반도체연구소 등 KIST 내 첨단 연구시설을 둘러보면서, 국가 경제발전을 위해 KIST와 같은 연구소의 연구개발 역할이 중요함을 강조했다. KIST는 지난 2018년, 에티오피아 과학고등교육부와 양국 간 과학기술 인력 및 정보교류를 위한 양해각서를 체결하는 등 연구·교육 부문에서 긴밀한 협력을 이어오고 있다. KIST 이병권 원장은 “에티오피아는 KIST의 대표적인 협력국으로서, 이번 아비 아흐메드 총리의 방원은 KIST-에티오피아 간 과학기술 우호협력관계를 재확인하고 실질협력을 증진하는 유용한 계기가 될 것으로 기대한다” 고 밝혔다. 아비 아흐메드 총리는 이번 KIST 방문에 “한국 경제발전에 핵심적인 역할을 한 KIST 발전모델에 깊은 관심을 가지고 있다. 에티오피아의 발전을 위해 KIST와의 긴밀한 협력을 통해 양국 간 과학기술협력 확대를 적극적으로 추진하겠다.”고 밝혔다.

- 압력으로 배터리 충전, 전해질 내 전극의 리튬 변화 관찰 및 거동 규명 - 낭비되는 압력 에너지를 전기로 변환하는 에너지 하베스팅에 적용 기대 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 전자재료연구단 김상태 박사팀은 KAIST 육종민 교수팀과 공동연구를 통해 배터리 충전, 방전과정에서 압력이 미치는 영향을 밝히고, 이를 바탕으로 압력을 가하여 충전할 수 있는 리튬이온 배터리의 가능성을 최초로 제시하였다. 최근 대용량 에너지저장 매체에 대한 수요가 증가하면서, 고용량 리튬합금 배터리 개발에 관심이 집중되고 있다. 하지만 이 배터리들은 충전, 방전과정에서 발생하는 압력으로 인해 용량이 극심하게 떨어지고, 부피가 크게 변하는 문제를 갖고 있다. 수많은 연구진이 그 압력과 그로 인한 효과를 최소화하기 위해 노력하고 있지만 리튬 전지 전극에 압력을 주었을 때 나타나는 현상은 나노 단위에서 일어나기 때문에 실험 환경 조성에 어려움이 있어 직접적인 측정 및 관찰이 어려웠다. KIST·KAIST 공동연구진은 압력이 배터리에 미치는 영향을 나노 단위에서 직접 관찰 및 해석하기 위해 대표적인 고용량 리튬합금 전극 물질인 주석을 활용하였다. 실시간 그래핀 액상 투과전자현미경을 통해 표면에 발생하는 압력이 주석 나노입자에 미치는 영향을 확인하여 전극 충전 시에 압력에 의한 방전 현상을 최초로 직접 관찰하는 데 성공하였다. 또한, 열역학적 계산과 모델링을 통해 배터리 전극 내 압력 차이를 예측하고 그에 따른 전기화학 에너지 차이가 리튬 이온의 이동 및 방전의 구동력임을 해석하였다. KIST·KAIST 공동연구진은 이번 연구를 통해 압력과 전극 내의 리튬 이온의 양이 반비례적 관계를 갖는다는 것을 밝혔다. 이를 기반으로 사람의 밟는 움직임 등으로 압력을 주어 리튬을 이동시켜 충전하는 배터리를 구성할 수 있다는 가능성을 제시하였다. 연구진은 구부리거나 밟는 등 외부에서 힘을 줄 때 충전되는 배터리 소자를 개발해 테스트해 본 결과, 성인 남성 1명이 밟았을 때 약 0.5 mA 정도의 전력이 발생했다. 이는 성인 4명이 밟는다고 가정했을 때, 저전력 블루투스 모듈이 부착된 센서(약 2 mA)를 구동하는 것이 가능한 전력이다. 외부에서 전기를 공급하지 않아도 스스로 전기를 발생시키고 저장하는 이 소자는 향후 보도블럭 등에 설치되어 낭비되는 에너지를 전기로 변환하는 에너지 하베스팅에* 쓰일 수 있을 것으로 기대된다. *에너지 하베스팅 : 주변에 낭비되는 폐열, 진동 등의 에너지를 전기로 변환하는 기술 KIST 김상태 박사는 “이번 연구결과는 기계에너지를 전기화학 에너지로 저장 가능한 성과로, IoT 센서 등 고효율 에너지 하베스터 설계에 이바지할 것으로 기대된다.”라고 전망했으며, KAIST 육종민 교수는 “요즘 전기자동차, ESS 등 안정적이고 장기간 사용할 수 있는 고용량 리튬배터리 소재에 관한 관심이 높은데, 이번 연구를 통해 새로운 고용량 합금 계열 전극의 디자인에 이바지할 수 있을 것으로 기대된다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 KIST 주요사업과 국가과학기술연구회 창의형 융합연구사업, KAIST 글로벌 특이점 연구사업의 지원을 받아 수행되었으며, 소재 분야 국제 저널인 ‘Nature Communications’ (IF: 11.88, JCR 분야 상위 6.5%) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Strong Stress-Composition Coupling in Lithium Binary Alloys - (제 1저자) 한국과학기술원 서현국 박사과정 (공저자) 한국과학기술연구원 강종윤 책임연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 김상태 선임연구원 한국과학기술원 육종민 교수 <그림설명> [그림 1] 주석-주석 산화물 코어-쉘 구조 나노입자 [그림 2] 실시간 그래핀 액상셀-투과전자현미경으로 관찰한 주석-주석 산화물 나노입자의 리튬화 과정 [그림 3] 코어-쉘 구조 나노입자의 리튬화 과정에서 나타나는 스트레스-조성 상관관계 모델.