석유 화합물 대신 미생물 이용해 7가지 천연 색소 생산

[이데일리 강민구 기자] 국내 연구진이 석유 화합물 기반 합성 색소를 대체할 천연 무지개 색소를 처음 만들었다.

한국과학기술원(KAIST)은 이상엽 특훈교수 연구팀이 일곱 빛깔의 천연 무지개 색소를 생산하는 미생물 균주를 개발했다고 8일 밝혔다.

이상엽 KAIST 교수 연구팀이 미생물 이용한 천연 무지개 색소 생산 기술을 개발했다.(사진=KAIST)

색소는 식품과 같이 섭취하거나 화장품과 같이 피부에 흡수된다. 하지만 색소 대부분은 석유 화합물에서 만드는 합성 색소이다. 색소 사용이 실생활에서 널리 활용되는 만큼 건강에 나쁜 영향을 줄 수 있다. 합성 색소를 이용해 옷감을 염색하면서 나오는 폐수도 수질 오염에 영향을 준다.

미생물을 이용해 천연색소를 생산하는 등 다양한 대책이 거론됐지만, 생산 공정이 비싸고 수율이 낮아 산업화하기 어려웠다. 낮은 효율로 빨강, 주황, 노랑, 파랑, 보라색 천연색소를 생산했지만, 초록색이나 남색은 만들지 못했다.

연구팀은 미생물의 대사회로를 조작하는 기술인 대사공학을 이용해 카로티노이드 계열 색소인 아스타잔틴(빨강), 베타카로틴(주황), 제아잔틴(노랑)과 비올라세인 유도체 계열 색소인 프로비올라세인(초록), 프로디옥시비올라세인(파랑), 비올라세인(남색), 디옥시비올라세인(보라)을 생산하는 대장균들을 개발했다.

이로써 포도당이나 글리세롤을 먹이로 개발한 대장균을 배양해 일곱 빛깔 천연 무지개 색소를 모두 생산할 수 있게 됐다.

연구에 참여한 양동수 박사는 “석유 화합물 기반 합성 색소를 대체할 일곱 빛깔의 천연 무지개 색소를 만들었다”며 “이 기술을 활용해 색소뿐만 아니라 의약품, 영양보조제 등 다양한 친환경 물질을 높은 효율로 생산할 수 있다”고 말했다.

연구결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’에 지난 달 25일자로 온라인 게재됐다.