[농촌진흥청]민관 협업 결실 "항산화 성분 품은 기능성 배추 육종 소재 개발"

- 농촌진흥청 유전자가위 기술-아시아종묘(주) 자색 배추 육종자원으로 '기능성 쿼세틴 함유 녹색 배추' 개발

- 평범한 배추를 기능성 채소로 탈바꿈할 기반 기술 확보

- 다양한 육종 소재 육성 빨라질 듯

농촌진흥청(청장 이승돈)은 아시아종묘(주)와 함께 항산화, 항염증 효과가 뛰어난 기능성 물질 '쿼세틴(Quercetin)'을 다량 함유한 새로운 배추를 개발하는 데 성공했다.

이번 연구는 유전자 교정 관련 연구와 원천기술 확보를 목적으로 출범한 차세대농작물신육종기술 개발사업단의 과제 중 하나다. 2020년부터 다양한 육종 소재를 갖춘 아시아종묘(주)와 함께 진행했다.

연구진은 안토시아닌이 풍부하며 쿼세틴 생합성이 활성화된 자색 배추에서 안토시아닌을 만드는 핵심 유전자(BrDFR)를 유전자가위 기술로 제거했다. 그 결과, 해당 경로의 물질대사가 쿼세틴과 아이소람네틴(Isorhamnetin)* 축적으로 전환됐다. 이를 통해 안토시아닌 대신 쿼세틴 함량이 늘어난 녹색 배추 식물체를 얻을 수 있었다.

* 아이소람네틴(Isorhamnetin): 쿼세틴과 유사한 플라보노이드의 하나

쿼세틴은 양파 껍질, 사과 등에 풍부한 플라보노이드의 일종으로 강력한 항산화 효과와 심장 기능·면역력 강화, 다양한 질병 예방에 도움을 주는 것으로 알려져 있다.

안토시아닌 합성이 중단되자 자색 배추는 완전한 녹색 배추로 변했다. 겉모습은 일반 녹색 배추와 같으나 유전자가위 기술로 만든 녹색 배추는 쿼세틴과 아이소람네틴이 일반 녹색 배추보다 각각 30배, 10배 증가한 것으로 나타났다.

이 배추 추출물의 항산화 활성을 측정한 결과, 원재료인 자색 배추보다 더 높은 항산화 능력이 나타나 기능성이 증진된 것을 과학적으로 확인했다.

이번 연구 결과는 국제학술지(Plant Physiology and Biochemistry(IF 6.2)) 온라인판에 게재됐다. 관련 기술은 국내 특허 출원*을 완료하고 아시아종묘(주)에 기술 이전됐다.

* CRISPR/Cas9 시스템을 이용한 플라보놀이 증가된 식물제조 방법(10-2025-0006281)

아시아종묘(주) 생명공학육종연구소 김기준 소장은 유전자가위 기술을 고도화해 다양한 작물에 활용하면 빠르고 정확한 품종 육성은 물론 관련 산업에도 큰 도움이 될 것이라며 기대감을 표했다.

농촌진흥청 식물소재바이오공학과 이시철 과장은 "유전자가위 기술로 채소의 대사경로를 원하는 방향으로 설계해 평범한 채소를 '기능성 채소'로 바꿀 수 있음을 보여준 성공적인 사례"라며, "국민 건강과 우리 농업의 부가가치를 높일 수 있도록 첨단 바이오 기술을 농업에 접목하는 민관 협력 연구를 이어가겠다."라고 말했다.