한국과학기술원(KAIST)은 이상엽 특훈교수 연구팀이 재조합 미생물 기반 포도 향 생산 공정을 개발했다고 20일 밝혔다.
연구팀의 성과는 메틸 안트라닐산을 석유 화학적 방식을 배제한 채 구현했다는 데 있다.
메틸 안트라닐산은 콩코드 포도 특유의 향과 맛을 내는 천연화합물이다.
사탕·껌·청량음료 같은 먹거리나 향수·방향제 등 화장품 등에 향미 증진제로 광범위하게 사용한다.
콩코드 포도는 미국에서 주로 나는 과일이다. 주스로 많이 만들어 먹는다.
식물에서 메틸 안트라닐산을 추출하는 방식은 그간 낮은 경제성 때문에 업계 외면을 받아왔다.
100년 넘게 유기용매를 사용하는 석유 화학적 방법으로 제조돼 인공착향료로 분류되기도 했다.
이 특훈교수 연구팀은 대사공학 기법으로 미생물 대사 회로를 설계했다.
이를 통해 포도당과 같이 재생 가능한 바이오매스로부터 화학 촉매 없이 천연 메틸 안트라닐산을 효율적으로 생산하는 방식을 최초로 고안했다.
대사공학은 미생물 고유의 대사 경로 변형을 통해 산물 생산을 극대화하는 방식이다.
생산경로 유전자 과발현, 경쟁 경로 유전자 제거, 외래 유전자 도입 등이 주로 쓰인다.
연구팀은 아울러 2-상 배양(액상과 고체상 같은 두 가지 상에서 진행하는 생태 배양)을 이용해 메틸 안트라닐산 메틸을 정제하는 방법도 구현했다.
이 특훈교수는 "메틸 안트라닐산을 100％ 바이오 기반 친환경 방식으로 생산할 수 있게 된 것"이라며 "천연 메틸 안트라닐산은 식품·의약품·화장품 산업에 다방면으로 이용할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.
루오 쯔 웨 박사후연구원과 조재성 박사과정이 공동 1 저자로 참여한 논문은 미국 국립과학원회보(PNAS) 5월 13일 자 온라인판에 실렸다.
