한국해양과학기술원(KIOST)은 천연 아스타잔틴이 풍부한 미세조류인 ‘헤마토코쿠스’를 기존보다 낮은 비용으로 배양하는 기술을 개발했다고 지난 20일 밝혔다(사진).
미세조류란 광합성을 통해 산소를 생산하는 미세한 크기의 조류로 단백질, 지질, 탄수화물, 비타민, 미네랄 등의 유용한 대사 산물을 풍부하게 함유하고 있다.
헤마토코쿠스는 고광도, 고염, 가뭄, 영양소 결핍 등의 스트레스 조건에서 강력한 항산화물질인 아스타잔틴을 축적하는 특징을 가진 미세조류다.
헤마토코쿠스 내 축적된 아스타잔틴은 화장품, 의약품, 식품 등 다양한 산업에서 고부가가치 소재로 사용되고 있다. 특히 루테인과 함께 눈 건강에 좋은 항산화 물질로도 알려져 있다.
헤마토코쿠스에서 아스타잔틴을 생산하기 위해서는 그간 액체 배양 기술이 활용됐으나, 복잡한 배양 공정과 대량 배양 시 많은 양의 물, 배지(배양 영양물) 사용량 등 높은 생산 비용이 투입되고 있었다.
KIOST 제주연구소 유용균 UST 학생연구원이 속한 연구팀은 액체 배양 기술의 대안으로 건조막 배양 기술(고체 배양)을 개발하고 관련 연구 결과를 국제 학술지 바이오리소스 테크놀로지(Bioresource Technology)에 발표했다.
연구 결과에 따르면 건조막 배양 시 액체 배양보다 아스타잔틴의 함량이 높고, 공정 과정의 단순화를 통해 생산비용을 절감할 수 있다.
또 기존 액체 배양 방식에서는 헤마토코쿠스에 염도, 온도, 빛 등을 투입했다면, 건조막 배양 방식은 수분의 공급과 증발을 반복하는 단순화 과정을 통해 비용을 절감할 수 있다.
KIOST 관계자는 “헤마토코쿠스의 건조막 배양 기술은 아스타잔틴의 생산성과 경제성을 모두 높일 수 있는 성과”라면서 “향후 대량배양을 통해 바이오매스 생산성을 높이고 바이오제품으로 상용화하는 데에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
한편 이번 연구 결과는 해양수산부가 지원하는 ‘해양바이오 산업소재 국산화 기술 개발’ 사업의 일환으로 수행됐다.
