알칼리 프로테아제 이용 10분 만에 대두 알레르겐 90% 저감화 식품 소재 개발

MSG의 안전성 논란과 기존 대체품의 이취, 고비용 문제를 해결하고자 글루탐산과 천일염을 활용한 천연 조미료 조성물이 개발되었습니다. 이 기술은 MSG 제조에 사용되는 화학물질인 NaOH 없이 천연 글루탐산과 천일염을 특정 비율로 혼합하여 글루탐산의 낮은 용해도를 획기적으로 증진시킵니다. 천일염의 알칼리성이 글루탐산의 용해도를 높여 안전하고 감칠맛 나는 조미료를 만듭니다. 이를 통해 나트륨 함량을 줄이고 화학적 첨가물 없이도 뛰어난 풍미를 제공하며, 다양한 요리에 활용 가능한 건강한 조미료를 소비자에게 제공할 수 있습니다. 관능 평가에서도 우수한 맛 선호도를 보였습니다.

대두는 필수 아미노산이 풍부하지만 2S 단백질 분획 등 강력한 알레르겐으로 인해 섭취에 제약이 많았습니다. 기존 펩신 처리로는 분해되지 않던 이 알레르겐 문제를 해결하기 위해, 본 기술은 바실러스 리체니포르미스 유래 알칼리 프로테아제를 활용합니다. 알칼리 프로테아제를 대두에 첨가하여 최적 조건에서 10분 이내로 반응시키면, 열과 가수분해에 안정적이던 2S 분획의 알레르겐이 90% 이상 효과적으로 분해됩니다. 이로써 대두 고유의 건강 기능성을 유지하면서 알레르기 항원성이 현저히 저감된 대두 식품 소재를 다양한 식품에 안전하게 적용할 수 있습니다.

메밀은 영양학적으로 우수하지만 알레르기 유발 항원성으로 섭취에 제한이 많았습니다. 본 기술은 이러한 문제를 해결하고자 초고압처리(100~600MPa)와 알칼리 프로테아제 처리를 병행하여 메밀의 알레르기 항원성을 효과적으로 저감합니다. 이 복합 처리 방식은 메밀 내 알러젠 단백질을 저분자화하여 알레르기 유발 활성을 약화시키며, 동시에 메밀 고유의 건강 기능성 성분과 물성은 그대로 유지합니다. 임상 시험 결과 알레르기 항원성이 최대 91%까지 감소함을 확인했으며, 알레르기 반응 없이 메밀을 안전하게 섭취할 수 있는 다양한 건강 식품 및 식품 조성물 개발에 기여할 것으로 기대됩니다.

기존 메밀 알레르겐 검출법(PCR, ELISA)은 위음성, 위양성, 교차 반응 등의 한계로 정확하고 안정적인 검출이 어려웠습니다. 본 기술은 메밀 단백질 유래의 신규 마커 펩타이드(서열번호 1, 2, 3)를 활용하여 메밀 알레르겐을 직접적이고 특이적으로 검출합니다. 이 펩타이드들은 가공 안정성이 높고 LC-MS 분석에 적합하며, 시료에서 단백질을 분리, 가수분해한 후 액체 크로마토그래피-질량분석법(LC-MS)을 이용하여 마커 펩타이드의 존재를 확인합니다. 특히 SRM 모드 LC-MS 분석은 높은 감도와 정확성을 제공합니다. 이 방법을 통해 가공식품을 포함한 다양한 식품 내 메밀 알레르겐을 기존 방법 대비 높은 민감도와 정확성으로 안정적으로 검출할 수 있어 소비자의 식품 안전을 강화하고 알레르기 유발 식품 관리에 기여할 수 있습니다.

반도체 공정 폐수에는 질소, 인, 불소 등 유해 물질이 고농도로 포함되어 기존 처리 방식들은 경제성이나 효율성 측면에서 한계가 있었습니다. 본 기술은 바덴포 공정과 그래핀 산화물 기반 세라믹 나노 멤브레인 여과를 통합하여 이러한 문제를 해결합니다. 그래핀 산화물 코팅 나노 멤브레인은 미세 기공과 강한 음전하로 암모늄, 불소 이온 등 1가 이온성 물질을 효과적으로 제거합니다. 이를 통해 별도의 약품이나 탄소원 주입 없이 경제적이면서도 효율적인 질소 및 불소 제거가 가능하며, 폐수 처리 시스템의 성능과 비용 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

기존 암리논 합성법은 복잡한 다단계 공정, 고온 반응 조건, 위험한 수소 가스 사용 등으로 인해 심각한 합병증을 유발할 수 있는 한계가 있었습니다. 본 기술은 위치선택적 스즈키 커플링 반응을 활용하여 암리논 유도체를 안전하고 효율적으로 제조하는 방법을 제안합니다. 화학식 1 화합물과 피리디닐 보론산의 스즈키 커플링 반응 후, 중간 생성물을 화학식 2 화합물과 반응시키는 방식으로, 종래 대비 축소된 합성 단계와 온화한 산처리 조건으로 탈보호기 반응을 수행합니다. 이를 통해 위험한 수소 가스 없이 고수율(60% 이상)로 암리논 유도체를 얻을 수 있으며, 급성 심부전 치료제 개발 및 생산의 안전성과 효율성을 크게 향상할 수 있습니다.

유방암은 조기 진단이 환자 생존율에 결정적인 영향을 미치지만, 기존 진단법은 초기 병변 검출에 한계가 있었습니다. 본 기술은 혈액 내 알파-1 산성 당단백질(AGP)의 N-당화 변화가 초기 유방암의 핵심 바이오마커임을 규명하였습니다. 렉틴을 활용하여 AGP의 푸코실화, 만노실화, 시알릴화 등 N-당화 수준을 정밀하게 검출하며, 특히 유방암 1기 환자의 혈청에서 이 당화 수준이 현저히 감소함을 확인했습니다. 이를 통해 양성 유방종이나 다른 병기의 유방암과 명확히 구별하여 초기 유방암을 높은 민감도와 특이도로 진단할 수 있습니다. 이 기술은 유방암 조기 진단의 정확도를 획기적으로 높여, 환자의 치료 성공률 향상과 사망률 감소에 크게 기여할 것입니다. 진단 키트 및 정보 제공 방법으로 개발되어 상용화가 기대됩니다.

주사 투여로 인한 환자 고통과 인슐린의 낮은 점막 투과 문제는 당뇨 치료의 큰 과제였습니다. 본 기술은 변이체 TCTP-PTD를 인슐린과 혼합하여 비침습적 점막 전달을 가능하게 합니다. 특정 TCTP-PTD 펩타이드 서열(서열번호 3, 8, 13)이 인슐린의 점막 투과율을 크게 높이며, 이는 비강 투여 시에도 피하주사와 유사한 혈당 강하 효과를 보였습니다. 점막 손상 없이 안전하게 인슐린 생체이용률을 향상시켜 환자의 치료 편의성과 삶의 질을 높일 수 있습니다.

기존 하나의 웨어러블 기기가 가진 운동 자세 교정의 한계를 극복하기 위해, 복수의 웨어러블 기기를 신체 여러 부위에 부착하여 움직임 정보를 통합적으로 수집하는 기술입니다. BLE 통신을 통해 실시간으로 가속도와 각도 데이터를 수신하고, 이를 사전에 저장된 올바른 자세 정보와 비교 분석하여 사용자의 운동 자세를 정밀하게 판단합니다. 이 시스템은 줄넘기, 스쿼트, 런지 등 다양한 운동에 대한 정확한 자세 교정 피드백을 제공하여, 운동 효과를 극대화하고 부상 위험을 줄이는 데 기여합니다. 또한 다중 사용자의 동시 모니터링도 가능하여 스마트 피트니스 경험을 향상시킵니다.

기존 리튬 이차전지의 흑연 음극재는 용량 한계와 실리콘 음극재의 큰 충방전 부피 변화 문제를 가지고 있습니다. 본 기술은 실리카 함유 콜로이드에 산화그래핀을 첨가하여 분말화한 뒤, 마그네시오써믹 반응으로 실리카를 실리콘으로, 산화그래핀을 그래핀으로 동시에 환원시켜 실리콘-그래핀 복합 나노물질을 제조합니다. 이 방법은 자연에 풍부한 실리카를 원료로 사용하여 경제적이며, 제조된 나노물질은 부피 변화를 최소화하고 높은 전기 전도도, 용량, 안정성을 갖는 전극을 형성할 수 있습니다. 리튬 이온 전지 및 다양한 차세대 전지의 고성능 음극재로 활용되어 배터리 성능 향상에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.