[캠퍼스人+스토리]이동엽 성균관대 교수 연구팀, 개인맞춤형 프로바이오틱스 기술 개발

개인별 식이습관, 마이크로바이옴 조성에 따른 최적의 균주 배합 예측 가능

개인맞춤형 프리·프로·포스트바이오틱스 설계를 위한 디지털 전환기술 및 활용. /제공=성균관대

이동엽 성균관대학교 교수 연구팀이 개인 맞춤형 차세대 프로바이오틱스 설계 기술을 개발했다.

7일 성균관대에 따르면 이동엽 교수 연구팀이 개발한 프로바이오틱스 설계 기술은 디지털 트윈 가상세포 모델과 오믹스·마이크로바이옴을 빅데이터로 활용해 다양한 프로바이오틱스 균주를 분석한 후 개인 맞춤형 균주를 선정할 수 있는 기술이다.

최근 장내건강에 도움을 주는 프로바이오틱스는 국내뿐만 아니라 전 세계에서도 많은 인기를 얻고 있는 건강기능식품이다. 그러나 메커니즘이 복잡해 지금까지 연구는 주로 경험적으로 진행돼, 개인 맞춤형 프로바이오틱스 개발에는 한계가 있었다.

이 교수는 이런 한계를 극복하기 위해 디지털 가상세포을 활용해 다양한 식이조건에서 여러 균주들의 생장, 군락화 능력, 건강 기능성 물질(포스트바이오틱스) 생산과 장내미생물과의 상호작용 등을 컴퓨터에서 미리 평가해 개인에게 최적화된 균주를 선정하는 새로운 접근법을 제시했다.

더불어 연구팀은 배양 실험, 동물 실험, 균주 공동배양(co-culture) 실험을 통해 예측 결과와 실험 결과가 매우 유사함을 확인했고, 개발한 설계기술을 성공적으로 검증했다. 이번 연구 결과는 과학분야 국제학술지 'Cell Reports'에 지난 6일 온라인 게재됐다.

이동엽 성균관대 교수는 "현재는 단일 균주에서 다양한 복합 균주의 조합과 배합을 선정하는 연구로 확대하는 단계"라며 "이번 연구를 기반으로 건강기능식품뿐만 아니라, 바이오 화장품 등 마이크로바이옴기반 생균치료제(Live Biotherapeutic Products) 신약 개발에도 프로바이오틱스를 적극적으로 활용할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.