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Korea Institute of Ocean Science & Technology

천연 아스타잔틴이 풍부한미세조류 생산 비용 절감 기술 개발

  • 조회 : 1076
  • 등록일 : 2024-02-20
240221(조간) 천연 아스타잔틴이 풍부한 미세조류 생산 비용 절감 기술 개발.hwp 바로보기 그림1. 해양미세조류 배양실 배양대에서 건조막 배양 기술로 건조중인 헤마토코쿠스.jpeg 바로보기 그림2. (위 그림) 헤마토코쿠스의 건조막 배양 3일차, (아래 그림) 28일차의 현미경 및 스캐너 이미지 바로보기

한국해양과학기술원(KIOST)은 천연 아스타잔틴(Astaxanthin)이 풍부한 미세조류(*)인 헤마토코쿠스(Haematococcus)를 기존보다 낮은 비용으로 배양하는 기술을 개발했다고 밝혔다. 

* 광합성을 통해 산소를 생산하는 미세한 크기의 조류로 단백질, 지질, 탄수화물, 비타민, 미네랄 등의 유용한 대사 산물을 풍부하게 함유하고 있음


헤마토코쿠스(Haematococcus)는 고광도, 고염, 가뭄, 영양소 결핍 등의 스트레스 조건에서 강력한 항산화물질인 아스타잔틴을 축적하는 특징을 가진 미세조류로, 이렇게 축적된 아스타잔틴은 전 세계적으로 화장품, 의약품, 식품 등 다양한 산업에서 고부가가치 소재로 사용되고 있다.


헤마토코쿠스에서 아스타잔틴을 생산하기 위해서는 그간 ‘액체 배양’ 기술이 활용됐으나, 복잡한 배양 공정과 대량 배양에 요구되는 많은 양의 물, 배지(*) 사용량 등 높은 생산 비용이 문제점으로 지적됐었다. 

* 미생물 생장에 사용되며 적절한 환경 조건과 함께 영양소를 제공함


KIOST 제주연구소 유용균 UST 학생연구원이 속한 연구팀은 ‘액체 배양’ 기술의 대안으로 ‘건조막 배양 기술(고체 배양)’을 개발하고 관련 연구결과를 국제 학술지에 발표(*)했다.

* KIOST 유용균, 이원규, 최운용 등, Bioresource Technology, 2023년 12월 (논문명: A novel drying film culture method applying a natural phenomenon: Increased carotenoid production by Haematococcus sp)


연구결과에 따르면, ‘건조막 배양’ 시 ‘액체 배양’ 보다 아스타잔틴의 함량이 높고, 공정 과정의 단순화를 통해 생산비용을 절감할 수 있다는 사실을 확인하였다. 기존 ‘액체 배양’ 방식에서는 헤마토코쿠스에 염도, 온도, 빛 등을 투입했다면, ‘건조막 배양’ 방식은 수분의 공급과 증발을 반복하는 단순화 과정을 통해 비용을 절감한 것이다. 


특히, 이번 결과는 SCI 농·공학분야의 가장 권위 있는 국제학술지인 ‘Bioresource Technology'(JCR(*) 상위 7.1%, Impact Factor(**):11.4, mrnIF(***):100)에 발표 되어, 학술적 가치도 매우 우수한 논문으로 평가됐다.

* JCR: Clarivate사에서 매년 제공하는 인용데이터 기반의 저널 평가 데이터베이스

** IF(Impact Factor): SCI급 저널의 누적된 논문수와 피인용수를 바탕으로 산출된 저널 영향력 지표, 수치가 높을수록 우수한 저널임

*** mrnIF(표준화된순위보정영향력지수): IF를 순위화하여 지수의 최소값을 0, 최대값을 100으로 표준화한 것으로, 지수 값이 클수록 해당분야 내에서 위상이 높은 저널임

  

전 세계적으로 건강에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데 헤마토코쿠스의 ‘건조막 배양’ 기술은 아스타잔틴의 생산성과 경제성을 모두 높일 수 있는 성과로, 향후 대량배양을 통해 바이오매스(*) 생산성을 높이고 바이오제품으로 상용화하는 데에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

* 광합성 과정을 통해 생성되는 모든 생물체들이 만들어내는 유기물질의 총량


한편, 이번 연구결과는 해양수산부가 지원하는 “해양바이오 산업소재 국산화 기술 개발” 사업의 일환으로 수행되었다. 

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최종수정일 :
2024-01-31