천연염료 양산 연구활발/서울대 이형주교수,「개발 가능성」 연구발표

◎발암물질 함유 등 인공색소 문제점 노출/치자·쑥가루 등 토종식물 이용방법 각광

치자,쪽,오미자,쑥가루….이는 옛날 비단옷감이나 떡·과자 등을 색색이 물들여 주었던 전통색소자원 식물들이다.

이들 천연색소는 색깔이 고울 뿐만 아니라 살균·항염등 약리작용까지 지녀 식용색소 등으로는 이상적인 물질이지만 대량생산이 안돼 19세기 이후부터 인공색소에 그 자리를 내주고 말았다.

하지만 최근들어 발암물질 함유등 인공색소의 문제점이 드러나면서 이들 천연색소가 다시 각광을 받고 있다.생물공학의 발달로 일단의 학자들이 천연색소의 대량생산에 관심을 갖기 시작하면서 상업화 연구가 활발히 이뤄지고 있는 것이다.

서울대 농업생명과학대 식품공학과 이형주 교수도 그들중의 한사람이다.이교수는 특히 15일 한국과학기술원(KAIST)에서 열린 생물공정연구센터 연례심포지엄에서 「식물세포공학에 의한 천연색소의 생산」을 발표,전통염료인 「꼭두서니」와 「쪽」의 대량생산 가능성을 밝혔다.

「천초」라고도 불리는 꼭두서니는 뿌리에 붉은 색과노랑색 색소를 지녀 비단옷을 염색하거나 식품을 물들이는데 쓰였다.색깔을 내는 화학적 성분은 안트라퀴논계의 알리자린과 퍼퍼린.

쪽은 깊은 가을하늘의 푸른 색을 내는 잘 알려진 식물이다.잎을 염료로 이용하는 쪽은 인돌계 천연색소로 인디고틴이 청색을,인디루빈이 붉은 색을 내기도 한다.

이교수는 꼭두서니와 쪽에서 캘러스라는 미분화된 세포덩어리를 떼어내 이를 단세포상태로 분산시킨 뒤 액체 배지에서 배양하면서 천연색소 성분을 추출해 내는 세포공학적 방법을 이용했다.

색소성분은 자연상태에서는 식물의 잎,꽃,뿌리부분 등에 흩어져 축적된다.하지만 액체배지에서는 분화되지 않은 세포상태로 키우므로 색소성분이 세포내부에 축적되기도 하고 세포 바깥으로 배출되기도 한다.천연색소의 대량생산공정은 이같이 배양액에 배출된 천연색소 성분을 수거하는 것으로 어떻게 하면 최대한 많은 색소성분을 배양액에 배출토록 하는가가 연구의 핵심이 된다.



이교수는 꼭두서니의 경우 『키토산(꽃게의 일종인 홍게껍질에 함유된 성분)을 색소생산 유도체로 첨가하고 처리시간과 농도를 최적화한 결과 색소 생산량을 2.1배 늘릴 수 있었다』고 설명했다.또 쪽의 경우 최적 배양조건에 전구체로서 인돌을 넣어주고 색소생산 유도체로서 키토산을 첨가한 결과 색소생산량이 70% 정도 증가했다는 것.

현재 천연색소를 상품화한 사례는 일본이 「지치」라는 식물에서 자주색 염료의 대량생산에 성공,화장품에 첨가하고 있으며 당근,포도,율금,레드비트등도 연구가 활발하다.우리나라 전통 천연색소중 치자 쑥가루 들쭉나무 오미자등은 세포배양에 부적합해 연구대상에는 오르지 않고 있다.<신연숙 기자>