한국생명공학연구원(생명연)은 생물자원센터 이준 박사 연구팀이 미세조류 '티소크리시스 루테아'를 대상으로 연구한 결과, 붉은빛이 오메가3 지방산과 후코잔틴 생산을 높이는 핵심 요인임을 규명했다고 30일 밝혔다.
연구팀은 흰빛, 붉은빛, 푸른빛 환경에서 미세조류를 키우고 식물호르몬을 처리한 뒤 성장 정도와 후코잔틴, 오메가3 지방산 생산량 등을 비교 분석했다.
연구 결과, 미세조류의 성장과 유용 성분 생산에는 식물호르몬보다 빛의 색이 훨씬 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히 붉은빛(적색 LED) 환경에서 키운 미세조류는 세포 수가 가장 많이 증가했으며, 생산성은 흰빛보다 약 1.5배, 푸른빛보다 약 1.4배 높게 나타났다. 후코잔틴과 오메가3 지방산 생산량 역시 붉은빛 조건에서 가장 높게 확인됐다.
연구팀은 세포 단위의 이미지 분석을 통해 그 이유도 함께 밝혀냈다. 붉은빛 환경에서는 미세조류가 서로 뭉치지 않고 작은 크기의 건강한 단일 세포 상태를 유지하면서 효율적으로 증식했다.
반면 흰빛이나 푸른빛 환경에서는 세포들이 서로 뭉치거나 분열 중인 세포 비율이 상대적으로 높게 나타났다.
연구팀은 붉은빛 환경에서 미세조류가 서로 뭉치지 않고 고르게 성장하면서 빛을 보다 효율적으로 활용하는 것을 확인했으며, 이런 특성이 높은 생산성으로 이어진 것으로 분석했다.
이번 연구는 단순히 어떤 빛에서 생산량이 높아지는지를확인하는 데 그치지 않고, 세포 상태 변화와 유용 성분 생산의 관계를 함께 규명함으로써 미세조류 생산성을 높이는 과학적 원리를 제시했다는 점에서 의미가 있다.
이를 통해 후코잔틴과 오메가3 지방산을 보다 효율적으로 생산할 수 있는 배양 조건을 제시했으며, 향후 건강기능식품, 친환경 양식용 사료, 바이오소재 산업 등에 활용될 수 있을 것으로 전망된다.
연구책임자인 이준 박사는 "이번 연구는 빛의 색이 미세조류의 성장과 기능성 물질 생산을 결정하는 중요한 요인임을 확인한 연구"라며 "향후 대량 배양 공정에 적용하면 오메가3 지방산과 후코잔틴의 생산 효율을 높이는 데 도움이 될 것으로 기대한다"고 말했다.