이런 문제점을 해결한 ‘미생물 이용 레티놀 대량생산 기술’이 농촌진흥청(청장 박현출)에서 주관하는 ‘차세대바이오그린21사업’ 시스템합성농생명공학사업단(경상대 이상열 교수)의 김선원 교수 연구팀(경상대 생화학과)에 의해 세계 최초로 개발돼 화제다.
이 기술은 5건의 국내외 특허 출원 및 등록을 완료해 전량 수입에 의존하던 주름개선 화장품의 원료인 레티놀의 국산화 및 수출을 통해 연간 1300억 원 이상의 경제적 효과를 기대할 수 있게 됐다.
자연계에 존재하는 레티놀은 동물성 식품성분으로 베타-카로틴(β-carotene, 비타민A 전구물질)이 풍부한 식물을 초식동물이 섭취하여 만들게 되고 육식동물들은 이러한 초식동물들을 섭취함으로써 비타민A를 보충하는 것이다.
이처럼 레티놀의 생산물질인 베타-카로틴과 레티놀의 생합성 경로가 각각 식물과 동물로 나뉘어져 있어 자연 상태에서 레티놀을 일괄적으로 생합성하는 것은 불가능한 것으로 알려져 있다.
이에 연구팀은 최첨단 생명공학 기술(대사재설계, Metabolic pathway redesign)을 이용, 식물과 동물에 각각 나뉘어져 있는 레티놀 생산경로를 하나의 미생물에 통합해 레티놀을 대량 생산하는 ‘미생물 세포공장’(Microbial cell factory)개발에 성공했다.
미생물은 대사활성이 매우 높은 생명체로 인류가 필요로 하는 다양한 유용물질 및 발효식품을 생산하는 데 활용돼 왔다. 이런 미생물을 이용해 고부가가치 기능성 물질인 레티놀을 대량 생산하는 것은 화장품을 비롯한 생명공학 산업 전반에 큰 파급효과를 미칠 것으로 기대되고 있다.
이번에 개발한 기술은 레티놀뿐만 아니라 항염, 항산화 및 항노화의 효능이 있는 레티날(Retinal), 레티노인산(Retinoic acid) 및 레티닐 에스터(Retinyl ester)와 같은 레티노이드(비타민 A류)의 맞춤형 생산에도 적용이 가능하다.
이에 연구팀은 기능성 화장품 원료, 건강 기능식품, 사료 첨가제 및 의료용 제제 등 다양한 분야의 핵심소재로 활용될 수 있는 토대를 마련했다는 평가를 받고 있다.
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