KIOST, 고부가가치 미세조류 저비용 배양 기술 개발

기존 '액체 배양' 보완한 '건조막 배양'
아스타잔틴이 풍부한 에마토코쿠스에 적용
생산비 절감과 유용 성분 함량 증가 확인

헤마토코쿠스 건조막 배양 3일차(위)와 28일차(아래) 결과의 현미경 및 스캐너 이미지. 헤마토코쿠스는 배양 초기에 녹색 세포 형태를 보이다가 건조 스트레스에 의해 적색 세포 형태로 변화. 적색을 띨수록 아스타잔틴 함량이 높다.

한국해양과학기술원(KIOST)은 유용균 제주연구소 연구원(UST 학생연구원)과 연구팀이 항산화물질 아스타잔틴(Astaxanthin)을 풍부하게 함유한 헤마토코쿠스(Haematococcus)를 저렴한 비용으로 배양할 수 있는 기술을 개발했다고 20일 밝혔다.

헤마토코쿠스는 고광도, 고염, 가뭄, 영양 결핍 등 악조건에서 아스타잔틴을 축적하는 특징을 가진 미세조류다. 아스타잔틴은 화장품, 의약품, 식품 등 다양한 산업에서 활용하는 고부가가치 물질이다.

현재 헤마토코쿠스에서 아스타잔틴을 추출하려면 '액체 배양'을 사용한다. 하지만 액체 배양은 복잡한 배양 공정, 대량 배양에 필요한 많은 양의 물, 배양 촉진 도구 및 영양소 사용 등으로 생산비용이 많이 든다.

유용균 연구팀은 이러한 액체 배양을 대체할 수 있는 '건조막 배양(고체 배양)'기술을 개발했다.

건조막 배양은 헤마토코쿠스에 염도, 온도, 빛 등 여러 요소를 투입해 배양하는 액체 배양과 달리 수분 공급과 증발을 반복하는 단순 과정으로 배양한다. 공정 단순화로 생산비를 절감할 수 있고, 액체 배양보다 아스타잔틴 함량도 높게 나타났다.

이번 성과는 SCI 농·공학 분야 저명 국제학술지 '바이오리소스 테크놀로지(Bioresource Technology)'에 실렸다. 해양수산부 '해양바이오 산업소재 국산화 기술 개발' 사업의 지원을 받았다.

유용균 연구원은 “건조막 배양은 고부가가치 소재 아스타잔틴의 생산성과 경제성을 모두 높일 수 있는 기술”이라며 “향후 대량 배양하면 바이오매스 생산성을 높여 바이오제품 상용화에도 기여할 것”이라고 말했다.

부산=임동식 기자 dslim@etnews.com