눈 건강엔 루테인, 하지만 비싸서 못 먹는다?🙄 미생물 균주 개발을 통해 고효율 생산을 노린다!

출처. Pixabay 로부터 입수된  Pexels 님의 이미지 입니다

루테인! 한 번쯤은 들어보신 영양제 이름입니다!

 

보통 "눈 건강에 좋은 거 아냐?", "먹으면 눈 피로에 좋지 않아?"라 말하는 루테인은 생각보다 많은 효능을 가지고 있습니다!

 

산화 손상과 자외선으로부터 눈을 보호해 주며, 노안이나 백내장 등의 질환 예방 및 치료에도 효과가 있습니다.

특히 21세기 전자기기 사용 시간 증가에 따라 루테인에 대한 수요와 시장 규모는 빠르게 증가하는 추세라고도 하죠.

 

그래서 이번엔 '루테인'을 LMO의 시점에서 살펴볼까 합니다.

※루테인 영양제 정보 및 판매 광고가 아닙니다!!!

2022년 8월 17일, 카이스트 뉴스에서 "미생물을 이용해 고효율 루테인 생산기술 개발"이라는 제목으로 보도자료가 나왔습니다.

 

저희가 주목할 부분은 바로 '고효율'인데요. 

 

대부분의 루테인(영양제)은 주로 금잔화 꽃(마리골드)에서 성분을 추출하고 있는데

해당 과정에서 대지와 재배(농약), 그리고 노동력이 많이 요구됩니다.

 

대안으로 화학적 합성을 통한 루테인 대량생산 방법도 제시되었지만

루테인의 비대칭 화학구조와 다양한 이성질체의 존재로 비효율적 방식이라 평가되었습니다

출처. MBC 기분좋은날 (화면캡처)

게다가 비용(수입)뿐만 아니라 다른 문제도 있습니다. 

 

마리골드 대량 생산지인 인도와 중국은 마리골드를 노지 재배하고 있어 농약 방제로 인한 문제와 중금속, 미세먼지 같은 환경오염 등의 안정성에 대한 문제가 제기되는 것이죠.

 

그래서 카이스트에서 발표한 ' Metabolic engineering of Escherichia coli with electron channeling for the production of natural products' 연구(논문)를 소개드리고자 합니다!

※ 저자 정보 : 이상엽(한국과학기술원, 교신저자), 박선영(한국과학기술원, 제1저자, 현 LG화학), 은현민 (한국과학기술원, 제2저자), 이문희(한국과학기술원, 제3저자) 포함 총 4명 

 

카이스트팀은 시스템 대사공학이라는 전략을 통해 루테인을 친환경적이며, 고효율로 생산할 수 있다고 합니다

※대사공학(Metabolic engineering)은 대사물질의 생산경로를 분석한 후 이를 조작하여 목적 대사물질의 생산을 최적화하는 기술을 의미합니다

출처. KAIST 연구팀이 개발한 루테인을 생산하는 미생물 균주의 모식도

 

카이스트팀은 대장균 내 루테인 생산 대사회로를 구축했으며, 글리세롤을 탄소원으로 사용해 루테인 생산 대장균 균주를 만들 수 있다고 합니다.

P.S) 대사회로 내 '효소'는 여러 생화화적 반응에 관여하기 때문에 원하는 목표 화학물질로의 대사 흐름을 만드는 것을 방해한다고 합니다. 그래서 카이스트팀은 병목 단계의 효소들을 그룹화 시행, 그 결과 루테인의 대사 흐름이 강화되었다고 합니다.

 

이번 연구는 폐목재, 잡초 등의 산업공정의 부산물로 생성되는 값싼  원료 사용하여 천연자원으로부터  미생물 기반의 고효율 루테인 생산기술을 개발했다는 점에 큰 의의가 있는 것 같습니다.

 

저번 게시글에서 보여드렸던 병충에 강한 식물처럼, 유전자 변형의 힘은 정말로 대단한 것 같습니다😎