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[언론보도] 신규 미생물 효소를 이용한 생리활성 바이오 신소재 DY-NAO 개발 (국가 신기술 NET 인증 획득)

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  • 작성자 :최고관리자
  • 작성일 :작성일19.11.15
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다인바이오주식회사 기업부설연구소
● 신규 미생물 효소를 이용한 생리활성 바이오 신소재 DY-NAO 개발 국가 신기술(NET) 인증 획득

 1999년에 설립하여 창립 20주년을 맞은 다인바이오(주)는 명지대학교(연구책임자 홍순광 교수)와 공동 연구를 수행하며 지난 10여 년간 농촌진흥청 차세대바이오그린21사업과 농림축산식품부의 기술사업화지원사업의 지원을 받아 토양 미생물의 하나인 방선균(Streptomyces) 유래 한천분해효소를 이용한 효소전환 생물공정으로 생리활성 바이오 신소재 네오아가로올리고당(Neo-agarooligosaccharides, DY-NAO)을 양산하는 제조기술과 생리활성 및 안전성 연구를 통하여 식의약 원천 소재로 개발하고 있다.
연구팀의 ‘미생물 유래 신규 한천분해효소를 이용한 기능성 바이오 식의약 신소재 DYNAO 제조 기술’은 2018년 12월 20일 농림축산식품부로부터 농식품 신기술(NET) 인증을 받았으며, DY-NAO는 대사질환 개선 및 면역기능 조절 등에 생리활성 기능을 밝혀 건강기능식품, 의약품, 의료용 소재 등으로 사업화를 추진하고 있다.한편 바이오 원천 신소재인 DY-NAO의 제조 공정에 필수적인 방선균 한천분해효소인 베타아가라아제는 안전성 검정을 완료하여 세계에서 처음으로 한국 정부로부터 식품첨가물(식품가공용효소)로 허가를 획득하였다.

●  토양 미생물 유래 한천분해효소를 식품 가공용으로 세계 최초 개발
 
 다인바이오(주)가 독자적으로 개발하여 특허를 획득한 기술은 홍조류 유래 한천을 분해 할 수 있는 베타아가라아제 효소를 신규 생리활성 물질 제조공정에 활용하는 기술로 식품으로 사용하도록 인허가를 획득하는 것이 아주 중요하다. 한천분해효소는 오래 전부터 다수의 논문에서 우뭇가사리를 분해할 수 있는 해양 또는 토양미생물에 존재한다는 것이 밝혀져 있지만 주로 해양 바이오매스인 조류를 이용하여 바이오에탄올 등을 생산하는 당화기술에 활용하는 용도로 개발하고 있으나 기술의 완성도가 낮고 경제적 타당성이 낮아 실용화 되지 못하였다. 식품으로 이용가능하고 DY-NAO의 제조에 적당하도록 균주를 개량하여 이를 대량 배양하고 효소를 분리 농축하여 우뭇가사리 한천(agar)에 반응하여 DY-NAO을 생산할 수 있게 개발한 것은 이번이 처음이다. 본 기술은 방선균으로부터 한천의 화학결합을 특이적으로 분해하여 신소재 갈락토올리고당을 균질하게 생성하는 새로운 효소 베타아가라아제를 발굴하고 대량 생산 제조공정을 확립하고 안전성을 검증하였다. 그러나 국내외에서 식경험 및 이용 사례가 있어야 국내 사용허가를 허용하는 신규 소재 개발에 대한 불합리한 규제로 인허가 획득에 어려움이 많았으나 정부 각 부처 및 협회, 기업 등의 정부 규제 제도 개선 노력을 통해 식품의약품안전처로부터 신규 식품가공용 효소로의 식품첨가물 인허가(2018년 11월 1일)를 획득하는데 성공하였다.이로써 홍조류 우뭇가사리의 주요성분 한천을 베타아가라아제에 의한 생물전환 공정으로 신규 기능성 바이오소재인 DY-NAO를 제조하여 식품 및 건강기능식품 기능성원료 등 새로운 시장으로의 사업화 발판을 마련하였다.


● 대사질환, 면역기능 조절, 노화 억제 등 생체 항상성 조절 원천소재 신기술(NET) 인증
 
 홍조류 유래 신 물질인 DY-NAO의 생리활성과 그 활용에 대해서도 다수의 논문 출판과 특허를 등록하였다. 우리 연구팀은 DY-NAO가 고지방식이로 유도된 비만 동물모델 실험에서 체중증가를 억제하고, 혈중 지질의 농도를 낮추고, 간조직 내 지방 축적을 억제하는 생리활성 기능과 실험실 및 동물실험에서 필요에 따라 면역기능을 증진시키거나 억제시켜 항상성을 유지해 주는 생리활성을 확인하였다. 보다 심도 있는 기전연구를 통해 혈중 콜레스테롤의 농도를 조절하는 기능을 확인 한 바, 혈액 내에서 저밀도 콜레스테롤(LDL)을 흡수해서 간으로 보내는 수용체(LDLR)의 발현을 촉진하여 흡수를 촉진하고 한편 LDLR의 분해하도록 조절하는 PCSK9의 발현을 억제하도록 조절하는 역할을 한다는 가전을 규명하였다.한편 면역 기능조절에 관해서도 면역기능이 약화된 상태에서는 수지상세포의 proinflammatory cytokine의 발현을 촉진하여 성숙화하므로서 NK cell 등 면역세포를 활성화하고, 반대로 면역 과민상태의 경우 IL-10의 발현을 촉진하여 면역기능을 억제하므로서 면역 항상성을 조절하는 기전을 규명하였다.DY-NAO는 건강기능식품원료 안전성 평가 기준에서 일반식품수준의 고용량에서 안전한 결과를 얻었고, 우선 동물실험에서 유효성이 입증된 혈중콜레스테롤에 대한 인체적용시험을 실시하고 있다. 인체적용시험 실시 후 조만간 체지방 감소와 면역기능조절에 인체적용시험을 개시하여 향후 1년 이내에 개별인정형 건강기능식품 기능성원료로 인허가를 받아 건강기능식품으로 사업화할 예정이다. 나아가 추가적인 생리활성 연구와 고순도 분리 정제기술의 확립으로 신약 원료, 의료용 소재, 기능성 화장품 원료 등으로 사업화 영역을 확대하기 위해 노력하고 있다.

● 새로움에 끊임없이, 도전정신으로 도약하는 다인바이오주식회사
 
 다인바이오(주)는 1999년 설립한 이래 생명공학연구용 원천시약을 비롯해서 최고의 제품과 최상의 서비스를 제공함과 동시에 국내바이오산업의 어려운 여건 속에서도 첨단생명공학기술을 이용한 신기능성 소재를 개발하는 등 앞서가는 기업, 새로운 부가가치를 창출하는 미래형 기업을 만들기 위해 최선을 다하고 있다. 그 동안 누구도 시도하지 않았던 토양미생물로부터 한천을 분해하여 기능성 올리고당을 생산하는 효소를 세계 최초로 개발하여 식약처의 인허가를 획득하였고, 이 효소 전환 생물공정으로 제조한 DY-NAO의 대사성 질환 예방 및 개선과 면역 기능 증진 효과를 연구함으로써 새로운 생리 활성 바이오소재 시장으로 진출하고자 노력하고 있다. 이와 같은 다인바이오(주)의 도전정신은 국내최초로 바이오융합 오가노이드칩 3-D HuChip을 개발하여 사업화하는데 성공하였고, 보다 다양하고 새로운 생리활성 소재 개발을 위해 해조류, 식물, 미생물 활용 프로젝트를 진행하고 있다.

[농생명바이오식의약소재개발사업단]10월호 뉴스레터