시사위크=박설민 기자  국내 연구진이 약품 및 건강식품의 주요 원료인 ‘아스타잔틴(Astaxanthin)’의 생산 비용을 획기적으로 절감하는데 성공했다. 신형 약물과 건강 보조제, 화장품 개발 등에 큰 도움이 될 전망이다.

한국해양과학기술원(KIOST)은 제주연구소 연구팀이 천연 아스타잔틴이 풍부한 미세조류인 헤마토코쿠스(Haematococcus)를 기존보다 낮은 비용으로 배양하는 기술 개발에 성공했다고 20일 밝혔다.

아스타잔틴은 카로티노이드의 일종인 천연 붉은 색소다. 눈 건강 관리에 효과적인 항산화 물질로 꼽힌다. 일반적으로 연어, 새우, 가재 등에서 추출할 수 있지만 재료 가격이 비싸 대량생산이 어렵다는 단점이 있다. 약국 등에서 판매하는 아스타잔틴 영양보조제 가격이 비싼 것도 이 같은 이유에서다.

이때 헤마토코쿠스는 ‘아스타잔틴의 보물창고’로 불린다. 헤마토코쿠스는 바닷속에 주로 서식하는 미세조류다. 단백질, 지질, 탄수화물, 비타민 등 유용한 대사 산물을 풍부하게 함유하고 있다. 특히 아스타잔틴을 대량으로 함유하고 있는데 헤마토코쿠스 1g 당 38mg의 아스타잔틴이 들어 있다. 같은 양의 연어와 새우가 각각 0.0038mg, 0.0149mg 정도의 아스타잔틴을 함유하고 있는 것과 비교하면 매우 많은 양이다.

하지만 헤마토코쿠스에서 아스타잔틴을 생산하는 것은 쉽지 않다. 일반적으로 ‘액체 배양’ 기술이 활용되고 있다. 하지만 복잡한 배양 공정과 대량 배양에 요구되는 많은 양의 물, 배지 사용량 등 높은 생산 비용이 문제점이다.

이 같은 문제를 해결하고자 유용균 UST 학생연구원이 속한 KIOST 제주연구소 연구팀은 액체 배양 기술의 대안으로 ‘건조막 배양 기술(고체 배양)’을 새롭게 고안해냈다. 기존 액체 배양방식에선 헤마토코쿠스에서 아스타잔틴 생산량을 높이기 위해 염도, 온도, 빛 등을 투입한다. 반면 건조막 배양방식은 수분의 공급과 증발을 반복해 아스탄잔틴 생산 과정을 단순화했다. 이를 통해 KIOST 연구진은 헤마토코쿠스의 아스타잔틴 생산 비용을 대폭 절감하는데 성공했다.

KIOST는 “전 세계적으로 건강에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데 헤마토코쿠스의 건조막 배양 기술은 아스타잔틴의 생산성과 경제성을 모두 높일 수 있는 성과”라며 “향후 대량배양을 통해 바이오매스 생산성을 높이고 바이오제품으로 상용화하는 데에도 활용할 수 있을 것”이라고 기대했다.

이번 연구는 해양수산부가 지원하는 “해양바이오 산업소재 국산화 기술 개발” 사업의 일환으로 수행됐다. 연구 결과는 세계 SCI 농·공학분야서 가장 권위 있는 국제학술지 ‘바이오리소스 테크놀로지(Bioresource Technology)’에 게재됐으며 연구 성과 상위 7.1% 논문으로 선정됐다.