[과학터치] (6) 전남대 응용생물공학부

갑각류 속 키토산 미생물로 추출

키틴, 키토산, 키토올리고당,N-아세틸글루코사민 및 글루코사민 등으로 대표되는 글루코사민 당류는 자연계에 존재하는 당류 중 셀룰로스 다음으로 풍부하다. 각종 동물세포에서 막단백질의 구성분, 결합조직의 히알유론산과 같은 산성 무코다당류의 구성분, 강력한 혈액 응고 저해제인 헤파린의 구성분, 혈액형의 항원 등으로 다양하게 존재한다.

글루코사민 당류는 최근 기능성 식품은 물론 각종 의학용 백신, 치료제의 운반체, 항암제, 혈액 증강제 등 의학·생물공학 분야에서 광범위하게 활용되고 있다. 게껍질에 들어있는 키토산은 이미 많은 식품에 첨가돼 인기를 끌고 있고 건강보조식품으로 판매량이 급증하고 있다.

글루코사민 당류는 박테리아의 세포벽, 절족동물의 외골격 구조 등에서 쉽게 찾을 수 있다. 하지만 이를 분리해 활용할 수 있도록 하는 기존의 공정은 효율이 극히 떨어지거나, 비용이 많이 들었다. 또 폐기물 처리 등 환경부담과 장비의 부식, 제품의 안정성 등이 끊임없이 제기되면서 환경친화적인 대안이 전세계적으로 모색되고 있다.

2003년 국가지정연구실로 지정된 전남대 농업생명과학대학 응용생물공학부 박노동 교수팀은 글루코사민당류를 환경친화적인 생물학적 공정으로 생산할 수 있는 기술개발에 집중하고 있다. 박 교수팀의 구체적인 연구개발 목표는 갑각류의 껍질로부터 키틴/키토산의 생물학적 생산, 키틴/키토산으로부터 각각 다양한 중합도의 키틴/키토산올리고당의 생물학적 생산, 게 껍질로부터 단당인 N-아세틸글루코사민과 글루코사민의 직접 생산, 이를 위한 키틴분해효소, 키틴탈아세틸화촉매효소,N-아세틸헥소사민아제, 글루코사미니디아제 등 고활성 효소를 생산하는 미생물 선발, 시판중인 상업효소의 이용 가능성 검토 등을 들 수 있다.

박 교수팀은 현재 6건의 특허를 등록했고,2003년부터 지금까지 약 70편 이상의 국내외 논문을 게재했다. 연구팀은 그동안의 연구결과물이 식품, 건강기능성식품, 항암제, 항균제, 생체기능조절제, 화장품, 약품전달체계, 신농약, 정밀농업생산소재 등의 제품 개발에 크게 기여할 것으로 기대하고 있다.



박 교수는 “글루코사민 당류를 이용해 생체 친화성 수술용 봉합사, 상처치유 촉진 인공피부의 개발, 약물 운반체, 항고혈압제, 항지혈제, 항콜레스테롤제, 항암제, 항균제, 면역활성 증강제, 칼슘흡수촉진제 및 치과재료 등과 같은 의약분야와 식물생장조절제, 바이오비료 및 동물사료 등의 농업분야에서 고부가가치를 얻을 수 있을 것”이라고 밝혔다.

박건형기자