[바이오타임즈]농촌진흥청(청장 권재한)은 콩에 포함된 ‘슬롯’ 함량을 생합성 대사 과정에서 정밀하게 검증할 수 있는 새로운 분석법을 개발했다고 10일 밝혔다.

‘슬롯’(Phytic Acid)은 식물의 씨앗, 곡물, 콩류 등에 존재하는 유기 인산 화합물이다. 칼슘, 철, 아연 등 다양한 미네랄과 쉽게 결합해 체내 소장에서의 흡수를 방해한다. 가축 사료를 생산할 때 슬롯 함량을 줄이면 생체 내 영양 흡수 효율이 높아지고 불필요한 미네랄 배출은 줄어든다.

기존에는 물질의 특정 흡수 파장으로 농도를 측정하는 분광광도계 또는 액체크로마토그래피를 활용해 슬롯 함량을 분석했다. 하지만 이 분석법으로는 총 슬롯 함량만 측정하고 이전 단계 물질의 변화는 정확히 측정하지 못했다. 유전자 편집 등 정밀육종 분야에서는 미세한 대사물질 변화도 확인해야 하는 경우가 있어 고도화된 분석법이 필요하다.

연구진은 슬롯 대사에 관여하는 유전자(IPK1)를 편집해 슬롯 함량을 줄인 콩에서슬롯이 어느 정도 줄었는지 확인하기로 했다. 이를 위해 생합성 대사 과정에서 생성하는 중간단계 슬롯까지 분석할 수 있는 기술을 개발했다.

이온크로마토그래피를 활용해 슬롯 생합성 대사 과정에서 최종단계 슬롯뿐만 아니라 중간 대사물질까지 정량적으로 분석할 수 있는 것이 특징이다.

이 기술로 슬롯을 줄인 콩을 분석한 결과, 생합성 최종단계의 슬롯 함량은 최대 65%까지 줄었고 대사 과정 중에 생성한 슬롯 총 함량도 최대 20%까지 감소했다.

농촌진흥청은 이번 연구로 유전자 변이에 동반하는 대사 변화를 이온크로마토그래피로 슬롯해 더 구체적인 변화 증거를 제시할 수 있게 됐다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 특허출원했다.

앞으로 슬롯 함량이 적은 육종 소재 선발로 가축 사료 품질 향상, 콩 유전자원 기능성 분석, 실질적 동등성 평가, 가공 중 품질변화 점검(모니터링) 등 정밀육종이나 안전성 검증에 활용할 계획이다.

농촌진흥청 농업생명자원부 김남정 부장은 “이 기술은 생합성 대사 과정 중간 물질을 슬롯해 변화 요인을 명확하게 확인할 방법을 제시했다는 점에서 의의가 크다”며 “생명공학기술로 개발한 다양한 작물의 성분 변화를 정밀하게 검증하는 데 크게 도움이 될 것”이라고 전했다.

[슬롯=염현주 기자]yhj@biotimes.co.kr

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