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동국대학교 BMC 강준원 교수 연구팀, 친환경 프로바이오틱스 나노코팅 기술 개발

등록일 2025.05.12. 조회 63

- 녹차 추출 부산물 활용·화학처리 없이 나노코팅… 프로바이오틱스 생존성 및 기능성 향상
- 식품공학 분야 국제저명학술지 ‘Food Hydrocolloids’ 게재

 

(왼쪽부터) 강준원 동국대 교수, 임지환, 나규미 동국대 석사과정생

▲ 왼쪽부터 강준원 동국대 교수, 임지환, 나규미 동국대 석사과정생 


동국대학교(총장 윤재웅) 바이오메디캠퍼스(BMC) 식품생명공학과 강준원 교수 연구팀(공동 제1저자 임지환 석사과정생, 공동 제1저자 나규미 석사과정생, 교신저자 강준원 교수)이 프로바이오틱스의 생존성과 기능성을 동시에 향상시키기 위한 친환경 나노코팅 기술을 개발했다. 이번 연구 결과는 "A green nanocoating approach to Lactobacillus plantarum using tea residue-derived phenolic compounds and cellulose nanocrystals"라는 제목으로, 식품공학 및 바이오소재 분야 국제저명학술지인 Food Hydrocolloids (IF 11.0, 상위 2%)에 게재됐다.

 

프로바이오틱스는 장내 미생물 균형 유지, 면역 조절, 대사 개선 등 다양한 건강상 이점을 제공하는 것으로 알려져 있다. 그러나 프로바이오틱스가 실제로 기능을 발휘하려면 섭취 후 위산, 담즙염, 산화 스트레스 같은 가혹한 환경을 극복하고 장까지 도달해야 한다. 특히, 장 점막에 효과적으로 부착하는 능력 또한 장내 정착과 지속적인 건강 효과를 위해 필수적이다. 하지만 대부분의 프로바이오틱스는 섭취 후 생존율이 낮고, 장 부착성도 제한적이라는 한계가 있었다.

 

이에 연구팀은 녹차 추출 후 발생하는 부산물에서 폴리페놀(phenolic compounds)과 셀룰로오스 나노크리스탈(cellulose nanocrystals, CNCs)을 추출해, 유산균의 일종인 Lactobacillus plantarum의 표면에 생체 적합성 높은 나노코팅을 형성시켰다. 특히, 산화 스트레스 환경에서 활성화된 금속 이온(Mn²⁺ 등)이 폴리페놀 산화를 자연스럽게 유도해 별도의 화학처리 없이 친환경적으로 프로바이오틱스에 코팅이 형성되도록 설계했다.

 

연구 결과, 폴리페놀 및 셀룰로오스 기반으로 코팅된 Lactobacillus plantarum은 기존 대비 위산과 담즙염에 대한 생존율이 크게 향상되었으며, 산화 스트레스 환경에서도 높은 안정성을 유지했다. 또한, 장 점막에 대한 부착성 역시 강화돼 장내 정착 가능성이 크게 개선됐다. 연구팀은 “녹차 부산물 유래 친환경 소재를 이용해 프로바이오틱스 전달 효율성과 생리활성을 동시에 증진한 결과”라고 밝혔다.

 

강준원 교수는 “이번 연구는 식품 산업의 부산물을 고부가가치 나노소재로 전환함과 동시에, 프로바이오틱스의 생존성과 장 정착성 문제를 동시에 해결할 수 있는 지속 가능한 솔루션을 제시했다”고 소감을 밝혔다. 

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