KIST 연구팀, 항암성분 높아진 케일 재배 기술 개발

 

한국과학기술연구원(KIST)은 스마트팜솔루션(SFS) 융합연구단 노주원 박사팀이 인공광형 식물공장에서 케일 뿌리의 항암성분을 증대시키는 재배 기술을 최초로 개발했다고 21일 밝혔다.

케일은 녹즙과 같은 건강기능식품이나 쌈채소로 즐겨 먹는 대표적인 십자화과 식물(케일, 브로콜리, 양배추 등) 중 하나다. 글루코시놀레이트(glucosinolate)라는 식물의 2차대사산물을 다량 함유하고 있으며, 이들이 생체 내에서 효소작용에 의해 분해될 때 생성되는 이소티오시아네이트(isothiocyanate)는 항암효과가 높은 성분으로 알려져 있다.

노 박사팀은 케일의 특정 항암성분이 식물공장 내 생육환경 조절에 따라 어떻게 변하는가에 대한 고찰을 통해 항암 성분이 유효적으로 증가되는 최적 양액조건을 찾았다. 인공광형 식물공장에서 케일을 8주차까지 재배했을 때 기존 노지생산 케일보다 특정 글루코시놀레이트 함량이 높은 것을 밝혀낸 것. 특히 셀레나이트와 염화나트륨(소금)을 배합한 양액조건에서 항암성분인 아이소티오시아네이트가 케일의 뿌리에서 대조군으로 사용한 일반양액에서 보다 평균 2.4배 증가하는 것을 알아냈다.

잎 추출물보다 뿌리 추출물에 의해 생체 내 항산화 지표(Nrf2)와 관련 작용기전이 더 활성화 된다는 부분도 확인했다. 식물공장 수경재배를 통해 뿌리도 함께 산업적으로 활용할 수 있다는 가능성을 보여줬다는 평가를 받고 있다.

노 박사는 “본 연구결과는 인공광형 식물공장을 활용한 기능성천연물을 균일·안정 생산하는 것은 물론이고, 특정 기능성분을 증대하는 재배기술을 개발해 천연물 식의약품 산업의 원료수급 안정 및 원료표준화에 기여할 것”이라고 내다봤다.

한편 이번 기술은 2018년도 산업통상자원부 국제기술협력사업인 한-캐나다 국제공동기술개발사업에 선정, 캐나다 원주민 건강증진을 위한 기능성채소 생산용 식물공장시스템 개발에 적용될 예정이다. 관련기술로 새싹채소의 항암성분 증진을 위한 LED 광 파장 기술은 국내 식물공장 기업에 기술 이전돼 실용화를 앞두고 있다.