한국과학기술연구원(KIST) 스마트팜솔루션 융합연구단 노주원 박사팀은 인공광형 식물공장에서 케일 뿌리에 함유된 식물생리활성 영양소인 '이소티오시아네이트'를 증대시키는 재배기술을 최초로 개발했다고 21일 밝혔다.
케일, 브로콜리 등의 채소에 다량 함유된 영양소인 글루코시놀레이트가 생체 내에서 효소작용에 의해 분해될 때 나오는 '이소티오시아네이트'는 해충이나 병충해에 대한 저항력을 높이는 동시에 강력한 항암작용을 하는 성분으로 알려져 있다.연구팀은 케일의 특정 항암 성분이 식물공장 내의 생육환경 조절에 따라 어떻게 변하는지 관찰해 최적의 양액조건을 찾았다. 외부 기후환경의 영향을 받지 않고 안정적으로 식물생산이 가능한 인공광형 식물공장에서 케일을 8주차까지 재배했을 때 기존 노지생산 케일보다 특정 글루코시놀레이트 함량이 높았으며, 특히 셀레나이트와 염화나트륨(소금)을 배합한 양액조건에서 항암성분인 아이소티오시아네이트가 케일의 뿌리에서 대조군으로 사용한 일반양액에서 보다 평균 2.4배 증가하는 것으로 나타났다. 또 잎 추출물보다 뿌리 추출물에 의해 생체 내 항산화 지표와 관련한 작용기전이 더 활성화 된다는 것을 확인해 식물공장 수경재배를 통해 뿌리도 함께 산업적으로 활용할 수 있다는 가능성을 보여줬다.
이번 기술은 산업통상자원부 국제기술협력사업인 '한-캐나다 국제공동기술개발사업'에 선정돼 캐나다 원주민 건강증진을 위한 기능성 채소 생산용 식물공장시스템 개발에 적용될 예정이다. 또 관련 기술인 새싹채소의 항암 성분 증진을 위한 LED 광 파장 기술은 국내 식물공장 기업에 기술 이전돼 실용화를 앞두고 있다.
노주원 박사는 "아직 도입 단계인 국내 인공광형 식물공장 산업분야에 새로운 고기능성 원료 생산플랫폼을 제시해 산업화를 선도할 수 있을 것"이라고 말했다.
이번 연구결과는 국제학술지 '사이언티픽 리포츠'(Scientific Reports)에 게재됐다.
남도영기자 namdo0@
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