August 2022
KAIST, 미생물 대사회로 조작 대장균서 고효율 루테인 생산_KAIST 이상엽 특훈교수 연구팀 개발…노안·백내장 등 예방·치료 효과
한국과학기술원(KAIST)은 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀이 '루테인을 생산하는 미생물 균주'를 개발했다고 17일 밝혔다.
달걀 노른자위·과일 등에 함유된 영양물질인 루테인은 노안·백내장 등에 예방·치료 효과가 있어 눈 영양제로 많이 판매된다.
현재 시장에 공급되는 루테인은 주로 금잔화(marigold) 꽃에서 추출해 생산되지만, 금잔화 꽃 재배에 토지·시간·노동이 많이 요구되기 때문에 대량으로 공급하는 데 어려움이 있다.
연구팀은 미생물 대사회로를 조작하는 기술인 대사공학을 이용해 대장균 내 루테인 생산 대사회로를 구축했다.
[루테인 생산 대사회로 조작 모식도]
값싼 바이오매스(에너지원 등으로 사용되는 생물)의 주원료인 글리세롤을 사용해 고부가가치인 루테인을 생산하는 대장균 균주를 개발하고, 이 대장균 균주에 추가로 시스템 대사공학 기술과 세포 내 대사 반응 효율을 높이기 위한 전략인 대사회로 전자 채널링을 도입해 대장균에서 고효율로 루테인을 생산하는 데 성공했다.
연구팀은 같은 전자 채널링 전략을 사용해 대장균에서 자몽 향기 성분인 누카톤(nootkatone)과 항노화 천연화합물인 아피제닌(apigenin) 등도 생산해냈다.
연구에 참여한 박선영 박사는 "이번 기술을 활용해 미생물 기반 의약품·영양 보조제 등의 제품을 만드는 데 한 단계 앞으로 나아갈 수 있을 것"이라고 말했다.