레티놀은 인체에 필수적인 영양소로 비타민 A(Vitamin A)라고 부르며, 현존하는 물질 중 주름개선기능에 가장 탁월한 효능을 갖고 있어 기능성 화장품 원료로 각광을 받고 있다.
현재 화장품 원료로 사용하고 있는 레티놀은 복잡한 화학합성 기술로만 생산되고 있어 자연친화적이고 인체에 보다 안전한 생물학적 생산기술의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.
이러한 문제점을 해결한 ‘미생물 이용 레티놀 대량생산 기술’이 농촌진흥청에서 주관하는 ‘차세대 바이오그린21사업’ 시스템합성 농생명공학사업단(단장 국립경상대학교 이상열 교수)의 김선원 교수 연구팀(국립경상대학교)에 의해 세계 최초로 개발됐다.
이 기술은 5건의 국내외 특허 출원·등록을 완료해, 전량 수입에 의존하던 주름개선 화장품의 원료인 레티놀을 국산화해 수출로 연간 1,300억 원 이상의 경제적 효과를 기대할 수 있게 됐다.
자연계에 존재하는 레티놀은 동물성 식품성분으로 베타-카로틴(β-carotene, 비타민A 전구물질)이 풍부한 식물을 초식동물이 먹어서 만들어지고 육식동물들은 이러한 초식동물들을 먹어서 비타민A를 보충한다.
이처럼 레티놀의 생산물질인 베타-카로틴과 레티놀의 생합성 경로가 각각 식물과 동물로 나눠져 있어, 자연 상태에서 레티놀을 일괄적으로 생합성하는 것은 불가능하다고 알려져 있다.
그러나 연구팀은 최첨단 합성생물학(대사재설계) 기술을 이용해 식물과 동물에 각각 나눠져 있는 레티놀 생산경로를 하나의 미생물에 통합함으로써, 레티놀을 대량 생산하는 ‘미생물 세포공장(Microbial cell factory)’ 개발에 성공했다.
미생물은 대사활성이 매우 높은 생명체로 인류가 필요로 하는 다양한 유용물질과 발효식품을 생산하는데 활용돼 왔다. 이런 미생물을 이용해 고부가가치 기능성 물질인 레티놀을 대량생산하는 것은 화장품을 비롯한 생명공학 산업 전반에 큰 파급효과를 미칠 것으로 기대하고 있다.