01. MICROBIAL SYSTEMS ENGINEERING

Designing and enhancing microbial functions and communities

미생물은 개별 세포로 작동하는 동시에 서로 상호작용하며 복합적인 기능을 만들어냅니다. 이러한 특성을 기반으로 개별 미생물부터 미생물 군집까지 다양한 수준의 microbial system을 설계하고 기능을 향상하는 연구를 수행합니다.

미생물이 가진 고유한 생물학적 기능을 강화하거나 새로운 기능을 부여하고, 여러 미생물의 상호작용을 조절하여 목적에 적합한 미생물 시스템을 구축합니다. 또한 미생물이 실제 식품 및 인체 환경에서 안정적으로 기능할 수 있도록 다양한 공학적 전략을 적용합니다.

이를 통해 단일 균주에 국한되지 않고 기능성 미생물, microbial consortium 및 다양한 engineered microbial systems​으로 연구 범위를 확장하며, 식품과 건강 분야에서 활용 가능한 새로운 미생물 기반 기술을 개발하고자 합니다.

Core concepts
Microbial engineering · Functional microbes · Microbial communities · Microbial consortia · Engineered microbial systems

02. FOOD–MICROBE–HOST NTERACTIONS

Understanding and modulating the connections among food, microbes, and the host

식품의 기능은 섭취 자체에서 끝나지 않습니다. 식품 성분은 장내 미생물에 의해 이용되고 변환되며, 그 과정에서 생성되는 미생물 대사산물과 변화된 미생물 생태계는 다시 숙주의 생리적 기능에 영향을 줄 수 있습니다.

이러한 Food–Microbe–Host axis를 하나의 연결된 시스템으로 바라보고, 식품과 미생물의 상호작용이 인체 환경과 건강에 어떠한 변화를 만들어내는지를 연구합니다.

식품 소재와 미생물 간의 상호작용을 분석하는 것에서 나아가, 미생물 발효와 대사, 장내 환경 및 숙주 반응을 함께 고려하여 건강에 유익한 방향으로 미생물 환경을 조절하는 동시에 식품의 기능을 보다 효과적으로 구현할 수 있는 전략을 탐색합니다. 이를 바탕으로 식품, 미생물 또는 이들의 조합을 활용한 새로운 건강 증진 접근법을 개발합니다.

Core concepts
Food–microbe interactions · Gut microbial metabolism · Microbiome modulation · Host responses · Functional food systems

03. MICROBIAL ECOLOGY, RISK & CONTROL

Understanding microbial ecosystems and controlling their potential risks

식품과 인체 환경의 미생물은 고정된 상태로 존재하지 않으며, 환경 조건과 미생물 간 상호작용에 따라 지속적으로 변화합니다. 이러한 복합 미생물 생태계에서는 유익한 기능뿐 아니라 인간의 건강에 영향을 미칠 수 있는 다양한 위해요인도 함께 나타날 수 있습니다.

미생물 군집의 구조와 변화, 미생물 간 상호작용, 그리고 미생물과 함께 이동하거나 확산되는 유전적 위해요소​를 분석하여 식품과 인체 환경에서의 잠재적 영향을 평가합니다.

특히 미생물 생태계 내 위해요소가 어떻게 유지·확산되고 식품과 장내 환경 사이에서 어떠한 영향을 미치는지를 이해하는 동시에, 이를 효과적으로 감소시키거나 제어하기 위한 전략을 개발합니다.

이를 통해 단순한 미생물 검출을 넘어 microbial ecology에 기반한 위해성 평가와 공학적 제어를 연결하는 것을 목표로 합니다.

Core concepts
Microbial ecology · Microbial dynamics · Antimicrobial resistance · Risk assessment · Microbial control