진중현 세종대 교수팀, 밀크씨슬 전장 유전체 발표...세계 최초

심지형 이엘엔아이 기술이사, 진중현 세종대 교수, 홍수영 국립농업과학원 연구관, 이근표 농촌진흥청 국제기술협력국 연구관, 김경도 명지대 교수.(왼쪽부터)/사진제공=세종대

세종대학교는 최근 진중현 스마트생명산업융합학과 교수 연구팀이 세계 최초로 밀크씨슬의 완전한 염색체 수준의 유전체를 완성해 발표했다고 11일 밝혔다.

진 교수는 김경도 명지대 교수팀, 홍수영 농촌진흥청 국립농업과학원 연구관, 심지형 ㈜이엘엔아이 기술이사, 이근표 농촌진흥청 국제기술협력국 연구관 등과 함께 이번 연구를 수행했다.

밀크씨슬은 우리나라에 귀화해 자생화된 식물이다. 주요 성분인 실리마린은 간기능 개선, 숙취 해소 등에 효능이 있는 것으로 알려졌다. 2022년 기능성 식품 소재 중 식물유래 국내 천연물 매출 2위(618억원)에 올랐으며, 2021년 건강기능성 식품 수입에서도 전체 9위를 차지했다. 이에 밀크씨슬 소재의 국산화와 대량 재배를 위한 표준화 연구에 대한 요구가 지속적으로 있었다.

진 교수는 "특허를 등록하고, 자생화된 식물의 유전체를 규명하는 것은 식물 표준화의 전형"이라며 "이는 유전자원 주권 확립에 큰 도움이 될 것이라고 판단했다"고 말했다.

앞서 중국 지앙난대도 밀크씨슬의 유전체를 발표했지만 그 결과는 미완이었다. 실제 밀크씨슬 유전체의 크기인 694.4Mb의 2배에 달하는 자료를 발표해 실제 활용에는 한계가 있었다.

우리나라 약용작물 종자기업 이엘엔아이는 진 교수의 자문을 받아 국내 자생하는 밀크씨슬을 유전적으로 동질화했다. 또 간기능을 개선하는 것으로 유명한 실리마린의 주요 성분인 '실리빈B' 함량이 매우 높은 식물의 특허를 등록하고 이를 '실리킹'(Silyking)이라고 명명했다.

밀크씨슬의 유전체 정보를 확립한 농촌진흥청 국립농업과학원은 실리마린 함량과 생산량을 늘릴 수 있는 유전자를 찾기 위해 진 교수, 김 교수, 이엘엔아이 등과 공동 연구를 수행했다. 그 결과 '실리킹'을 표준 식물로 선정하고 표준 유전체를 발표했다.

진 교수는 밀크씨슬 수집 및 핵심 유전자원 발굴, 표준화 작업 전반을 이끌었다. 밀크씨슬의 DNA활용 표지를 개발하고, 이상현 중앙대 교수팀의 실리마린 성분 변이 연구를 지원했다.

진 교수는 "밀크씨슬은 유전체가 단순하고 자기 꽃가루로 수정해 번식하는 종자 번식 작물로 연구가 용이하다. 종자 속껍질에 있는 실리마린, 특히 실리빈B의 가격이 10mg에 90만원에 이르는 등 가치가 높지만 수입 의존도 또한 높아 연구 대상으로 삼았다"고 설명했다. 이어 "실리마린 화학형 연구를 수행하기 위해서는 표준 유전체를 활용하는 것이 매우 중요하다. 우리나라에서 미국 보건후생성이 운영하는 NCBI 데이터베이스에 표준으로 인정받은 것도 큰 의미가 있다"고 덧붙였다.

한편 이번 연구는 농촌진흥청 과제(PJ015988)의 지원을 받아 수행됐다. 연구결과는 국제학술지 '사이언티픽데이터'(Scientific Data, IF=9.8)에 게재됐다.

권태혁 기자 taehkd@mt.co.kr