산화 기능 안토시아닌 생성 핵심유전자 발견

농촌진흥청, ‘붉은 무’ 분석

▲일반무와 붉은무 표현형 (사진=농촌진흥청 제공)

［메디컬투데이 김동주 기자］ 

항산화 기능이 뛰어난 천연색소인 안토시아닌을 함유하고 있는 붉은 무를 통해 안토시아닌 생성 핵심유전자가 발견됐다.

농촌진흥청은 ‘붉은 무’를 분석해 안토시아닌 물질생성의 핵심유전자를 확인하고 식물체에서 항산화 능력을 높임을 과학적으로 증명했다고 24일 밝혔다.

무는 일반적으로 뿌리색깔이 하얀 흰색 무와 뿌리에 안토시아닌이 축적된 붉은 무로 나눌 수 있는데, 붉은 무에서 안토시아닌 생합성을 조절하는 핵심유전자 ‘RsMYB1’를 찾아냈다.

‘RsMYB1’ 유전자는 안토시아닌 생합성 경로의 유전자들의 발현을 높이는 전사인자로 붉은색의 안토시아닌 생성을 증진하는 효과를 지닌다. 

안토시아닌은 플라보노이드계 이차대사물질로 식물의 꽃과 과실 등에서 주황, 빨강, 보라색 등의 다양한 색을 나타내는 천연색소 물질이다. 

안토시아닌이 지니는 의약적 특징으로는 노화 및 세포사멸에 주요요인 물질로 알려진 활성산소를 제거하는 항산화가 가장 많이 알려진 대표적인 기능이다. 이외에도 항염, 항바이러스, 당뇨병 예방 및 시력 개선에 효과가 있는 것으로 보고되고 있다.

연구팀은 핵심유전자를 담배와 애기장대에 도입한 결과 안토시아닌 생합성 경로의 유전자 발현이 늘고 천연색소 안토시아닌의 생성량이 46배 높아진 것을 확인했다. 

특히, 안토시아닌 축적이 증가된 식물체에서 노화 및 세포사멸에 주요원인 물질인 활성산소를 제거하는 능력이 증대됨을 밝혔다. 

농진청은 붉은 무의 안토시아닌 생합성을 조절하는 유전자인 RsMYB1의 기능검정을 수행해 특허등록을 완료했다. 또한 연구결과는 국제학술지인 ‘Plant Cell Reports’에 지난해 3월 논문으로 게재됐다 

농진청 생물소재공학과 임선형 농업연구사는 “이번 연구에서 확보한 항산화 기능성 안토시아닌을 생산하는 핵심유전자를 활용해 단순히 영양공급을 위한 작물재배가 아니라 농업을 통해 고부가가치 기능성 물질을 생산하는 기반으로 활용하는 연구를 진행할 예정이다”라고 말했다.    
메디컬투데이 김동주 기자(ed30109@mdtoday.co.kr)