눈 건강성분인 '루테인'을 대량생산할 수 있는 미생물 균주를 개발하는데 성공했다.
한국과학기술원(KAIST) 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀은 시스템 대사공학을 적용해 '루테인 고효율 생산 미생물 균주'를 개발했다고 13일 밝혔다.
이 미생물 균주는 안전성이 입증된 '코리네박테리움 글루타미쿰'으로, 전자 채널링 전략과 단백질 배열 제어 기술을 통해 루테인을 54시간만에 리터당 1.78g, 시간당 32.88mg을 생산하는 기록을 세웠다.
기존에는 식물이나 미세조류에서 루테인을 추출하는 방식을 주로 사용했다. 그러나 이번 연구에서는 포도당 기반 배양만으로 고농도 루테인을 생산하는 친환경 플랫폼을 구현했다. 이는 부산물 발생과 생산 한계를 넘어선 성과라는 게 연구팀의 설명이다.
연구에 참여한 은현민 박사과정생은 "루테인 대사경로의 병목을 전자 채널링으로 해소해 산업적으로 경쟁력 있는 친환경 공정을 정립했다"며 "다양한 천연물 생산기술의 실용화를 앞당길 수 있을 것"이라고 말했다.
이상엽 특훈교수도 "미생물 대사공학은 식물 기반이나 화학합성을 뛰어넘는 차세대 기술로 주목받고 있다"며 "고부가가치 천연물의 생산을 위한 연구를 계속 이어가겠다"고 밝혔다.
이번 기술은 향후 식품 및 의약 분야에 직접 활용이 가능하며, 교원창업기업인 실리코바이오를 통해 기술사업화가 추진될 예정이다.
이번 연구결과는 국제학술지 '네이처 신시시스(Nature Synthesis)'에 7월 4일자 온라인에 게재됐다.
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