[충청뉴스 이성현 기자] 국내 연구진이 눈 건강 기능성 성분인 '루테인'을 미생뮬 안전균주로 대량 생산할 수 있는 기술을 개발했다.
한국과학기술원(KAIST)은 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀이 `루테인을 대량 생산하는 미생물 균주 개발'에 성공했다고 13일 밝혔다.
이번 연구에서는 루테인 생산 경로에서 주요 병목으로 작용하는 대사반응을 개선하기 위해 전자 채널링(전자의 효율 이동 경로 제어 기술) 전략을 도입했다.
루테인을 만드는데 필요한 효소들을 최적화된 단백질 구조 시스템에 가깝게 배열함으로써 효소 주변 재료과 전자의 농도를 높여 루테인 합성 대사 흐름을 효과적으로 증대시켰다.
또 설탕처럼 흔한 포도당을 활용해 고효율로 루테인을 생산할 수 있는 미생물 플랫폼을 구축했으며 이는 바이오매스의 주 원료인 포도당으로부터 친환경적인 바이오 기반 루테인 생산 가능성을 제시하는 중요한 성과로 평가된다.
결론적으로 연구팀은 시스템 대사공학 기술과 단백질 간 입체적 거리 제어를 포함한 효소 재배열 전략을 병행해 해당 균주를 이용해 54시간 만에 1.78 g/L의 루테인을 생산하는 데 성공했다.
이는 시간당 32.88 mg/L의 생산성에 해당하며, 기존 식물이나 미세조류에서 루테인을 추출하는 기존 방식보다 훨씬 빠르고 효율적인 생산방법으로 산업적으로 큰 의미를 가진다.
이상엽 특훈교수는 “미생물을 활용한 대사공학 기술은 기존의 식물 기반 및 화학합성 방식을 뛰어넘는 차세대 전략으로 부상하고 있다”며 “앞으로도 고부가가치 천연물의 효율적 생산을 위한 연구를 지속하겠다”고 말했다.
