갯장어 유전자 활용 ‘감마리놀렌산’ 생산기술 개발

인체의 심혈관계 기능 개선 등의 효능이 있는 ‘감마리놀렌산(GLA)’을 유채에서 생산할 수 있는 길이 열렸다. 농촌진흥청 생물소재공학과는 21일 갯장어 유전자를 이용해 건강기능성 지방산인 ‘감마리놀렌산’을 유채에서 생산하는 기술 개발에 성공했다고 밝혔다.

이번 기술은 감마리놀렌산을 생합성하는데 필수적 효소인 ‘델타-6 불포화효소유전자(D6DES)’를 갯장어에서 분리한 후 이 유전자를 유채에 도입하여 생산하는 것이다. 이를 위해 연구팀은 2009~2010년 갯장어에서 ‘델타-6 불포화효소유전자’를 분리해 효모발현시스템으로 유전자 기능을 확인하고, 이 유전자를 유채에 도입시킬 수 있는 운반체를 개발했다.

이어 2010~2012년 ‘델타-6 불포화효소유전자’를 도입한 유채종자(2세대)에서 감마리놀렌산을 각각 7.4%와 5.6% 함유하는 계통을 1차 선발했다. 이후 2013년 이 두 계통의 개체수를 늘리고 세대를 진전시켜 3세대 유채 종자를 수확하여 지방산 조성을 분석한 결과 감마리놀렌산이 최고 8.4% 함유된 것으로 나타났다.

이는 감마리놀렌산 함유율이 20~26%인 보리지와 14~19%인 블랙커런트에 비해 낮지만 달맞이꽃(7~10%)의 함유율과 비슷하다. 감마리놀렌산은 함유율이 7% 이상인 경우 산업화가 가능해 향후 유채의 다양한 활용이 가능할 것이란 전망이다.

감마리놀렌산은 혈관 내 콜레스테롤을 제거해 심혈관계 기능을 개선하고 노화예방, 아토피 피부염 개선, 당뇨합병증 및 치매예방 등 다양한 효능이 알려진 불포화지방산의 하나이다. 인체 내 합성이 불가능해 반드시 식품으로 섭취해야 하는데 달맞이꽃 등 소수 식물종자에 함유됐고, 이들은 국내 재배여건이 맞지 않아 시판되는 감마리놀렌산은 전량 수입된다.

이에 따라 국내 남부지방에서 대규모 재배가 가능한 유채를 활용할 경우 수입대체 효과는 물론 농가소득 증대도 기대된다. 농진청은 갯장어에서 불리한 ‘델타-6 불포화효소유전자’에 대해 특허등록을 완료한데 이어 이 유전자를 유채에 도입하는 기술은 특허출원한 상태다.

김종범 생물소재공학과 연구관은 “어류 유전자를 이용해 유채에서 감마리놀렌산 생산기술을 개발한 것은 농진청이 처음 시도한 연구”라며 “이를 바탕으로 오메가-3 지방산 등 기능성 지질생산이 가능한 다양한 유지작물 개발연구를 시도할 계획”이라고 전했다.
문광운moonkw@agrinet.co.kr
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