건강기능 식품소재의 연구개발 및 산업화 전략 황 재 관 연세대학교 생명공학과 2003. 8. 13 황 재 관 연세대학교 생명공학과 2003. 8. 13 E-mail : jkhwang@yonsei.ac.kr

기능성 식품산업의 특징 식품의 영양기능과 의약품의 약리기능을 접목한 신산업군 전통 식품산업에 새로운 제품 concept 제공 및 신시장 창출 소비자의 건강지향적 제품 구매경향에 부응하는 제품 생명공학 기술의 가장 신속한 응용 가능성 산업분야 상품화를 위한 다학제간 접근(multi-disciplinary approach) 필요성 식품, 의약품, 화장품의 fusion market에서 가장 주축이 되는 사업분야

국내 기능성 식품산업의 문제점 산업적 측면 현재의 건강기능성 식품의 편향적 추진은 장기적 식품산업 발전에 부정적 요인 국외 기능성 소재의 단순 배합기술에 의한 가공기술에 의존하고 있음 기능성 식품소재의 연구개발을 위한 전문적인 연구 인프라가 매우 취약함 기능성 식품의 산업적 활성화가 국가 전략산업으로 발전될 가능성이 미흡함 기능성 식품의 개발에 따라 국외 기능성 소재에 대한 의존성이 심화될 전망

국내 기능성 식품산업의 문제점 학술연구 측면 국제적 수준의 선도적인 학술연구결과 및 산업화 기술개발이 미흡 장기간의 단순 현장애로용 연구개발에 따라 심도 있는 연구방향 상실 대부분 소형 연구과제 진행에 따른 가시적 연구성과의 도출에 실패 대형 국책과제 도출을 위한 연구 집중화 및 전략적 기획역량 미흡 국가의 전략적 핵심 연구과제 누락에 따른 고급 연구인력의 손실 대학·연구소 연구결과의 성공적인 산업화 성공예가 극히 제한적임

기능성 식품 관련 분야 Nutraceuticals & Functional Foods Value-Added Commodity Optimization Phytochemicals Fingerprinting Policy Research ` Nutraceuticals & Functional Foods Global Market Demand Bio-Assays Engineering (Process, Product Packaging) Clinical Studial/ Trials

기능성 식품 관련 산업분야 (예 : 미국) Food Industry Pharm/Drug Ethical OTC 기능성 식품 관련 산업분야 (예 : 미국) Pharm/Drug Ethical OTC ($90 billion) Food Industry Conventional Foods Food Ingredients Beverages Functional Foods/ Nutraceuticals ($80 billion) Dietary Supplement Industry ($8.9 billion) ($426 billion) Nutrition Business Journal, San Diego, CA

기능성 식품의 전략적 핵심 분야 기능성 생리활성소재 생산기술 임상연구에 위한 효능검증 국가 산업경쟁력의 확보 소재분야의 기간산업 육성 기능성 식품의 상품성 제고 생명공학 연구의 우선 산업화 분야 임상연구에 위한 효능검증 기능성 식품의 효능에 대한 임상적 근거 효능표기에 대한 산업계의 현실적 요구

국외부품 국외소재 ? 국외수요 국외수요 (~90%) 자본 지출 자본 지출 수입 수입 자동차 & IT 기능성식품 국내수요 국가기간사업 부품 국산화 연구 산학협동연구 활성화 기능성식품 국민건강증진 국내수요 (임상연구) 국내수요 자본 회수 ? 수출 국외수요 국외수요

국내 기능성 식품의 최신 연구개발 현황 산업계 주도의 대표적인 기능성 식품 상품화 성공사례 발굴 위장질환 Helicobacter 억제 요구르트 충치예방 기능성 Xylitol 껌 생식 기능성 생리활성 소재의 첨단 생산기술 산업화 기업 발굴성공 두산바이오텍(기능성 지질) 삼성정밀화학(L-carnitine, cellulose 유도체 등) 식품산업계의 기능성 식품개발 및 산업화에 대한 투자확대 기능성 식품 유효성 표기 관련법안 국내 대형 식품업체의 기능성 식품 사업화 진출

Issues in Functional Foods Legal questions (legal documentation, claims, clarity in labelling patent protection) Scientific proof of efficacy Competition with a balanced diet Correct dose Influence on the basic character of food Performance of the active ingredient in food (stability, degradation products, etc) Acceptance problem(e.g. taste) Value addition (plant variety, technology, product) Marketing channels (mainstream, mass market or niche) Correct (and innovative) consumer communication Reasonable pricing to perform in mainstream markets Long-term consumer compliance and product loyalty

Marketing of Functional Foods Death Marketing Focus on disease and health risk Ex) Novatis : Avica (1999) Life Marketing Focus on well-being and healthy life style Ex) General Mills : Whole grains 「Nutritionally Positive Foods」

Six Priority Research Areas The gastrointestinal system balanced intestinal flora and function as well as reduction of risk of colorectal cancer Defense against reactive oxidative species and oxidative damage The cardiovascular system hypertension, heart function, serum lipoprotein levels, thrombosis, immune processes Substrate metabolism obesity, insulin resistance syndrome and diabetes, osteoporosis Development, growth and differentiation Behavioral and psychological functions - mood state, cognitive performance

대표적인 국내 생산 기능성 식품소재 알로에 유산균 클로렐라 키토산 & 키토산 올리고당 Green tea extract Ginseng extract (saponin) 기능성 지질(sphingolipid, 인지질 등)

+ 기능성 신소재의 산업적 성공 기능성 식품신소재 Phytomedicine 생리기능성 Nutraceuticals (Specific) Dietary supplements Phytomedicine ex) 약용식물추출물 + 식품 기능성 Food ingridients (Bulky) ex) 전분, 단백질, 지질, 향료 ex) ginseng extract, green tea extract, xylitol, fiber, chitosan, calcium, etc 기능성 식품신소재

약용식물 유래의 생리활성소재 개발 Hope Hype 특정 질환에 대한 약리활성 phytochemicals 다량함유 Nutragenomics를 이용하여 생체지표(Biomarker)에 대한 맞춤형 식의약품 설계 2차 대사산물의 조절을 위한 plant genomics의 산업적 활용분야 의약품, 화장품, 생활용품 등 관련 산업분야에 적용 가능성 Herbs-in-Foods 개념의 식품에 대한 소비자의 인지도 제고 Hype Extract 성분의 synergistic effect 신물질 및 신규 선도물질 발굴 가능성 고시장성 산업 재산권 획득 가능성

Herbal supplements are growing in market share and value, pushing overall market growth

Categories of Botanical Function Food Ingredients Antioxidants Antimutagenic and anticarcinogenic agents Antimicrobial and antiviral substances Enhancers of the gastrointestinal function Immune modulators and stimulators Inflammation-inhibiting substances Cognitive enhancers (psychrotrophic/neuroregulatory substances) Oestrogen-modulators Blood-pressure-reducing agents Cholesterol-reducing agents Anti-allergenics Anti-diabetics

Bio & Nano Tech-Food Interface Core Techmology Biotech Biomarker Nutragenomics Metabolomics NutraInformatics Genomics Proteomics Glyconomics Bioinformatics Target-based Nutraceutical Design Nanotech DDS NDS Medicinal Plant Plant genomics Phytomedicine

Nutrition and Genomics

기능성식품의 과학적 근거 및 산업화 기반기술 확립 기능성 식품의 전망 질병예방용 식품 질병치료용식품 맞춤형 식품 영양정보학 신산업 창출 기능성식품의 과학적 근거 및 산업화 기반기술 확립 PHYTOCHEMICALS Screening & Bioassay Bioavilability Clinical evidence BIOTECH Biomarkers Nutrient-gene interations Material Technology Platform Technology PROCESSING High separation Fermentation Biofood design NANOTECH Nutrients delivery System(NDS) Nano particle control