전북대 연구실 성분함량 데이터 구축 … 이용 가능성 높아
▲배추과 채소의 특이 기능성 물질 글루코시놀레이트
전 세계적으로 신물질, 기능성 성분 개발 등 새로운 용도로서 유전자원 이용성이 확대되고 있으며, 그 중 글루코시놀레이트를 예로 들 수 있다. 배추과 채소에 함유되어 있는 글루코시놀레이트는 독특한 맛과 향의 원천이고, 고유한 기능성 물질로서 인식되어 왔다. 최근 농업적으로 큰 관심을 받고 있으며 항암, 항산화작용으로 각종 질병을 예방할 수 있다고 보고되었다. 현재 200여종 이상의 서로 다른 구조의 글루코시놀레이트 물질이 동정되었고, 다양한 배추과 작물의 생육단계나 부위에 따른 글루코시놀레이트 물질 함량도 다수의 연구자들에 의해서 분석되었다.
이러한 글루코시놀레이트는 다양한 배추과 작물에서 유전자형, 계절, 식용부위, 또는 그 밖의 환경 요인에 따라 차이를 보이며 그 중 유전자형이 가장 중요하게 작용한다고 알려져 있다. 글루코시놀레이트 중 기능이 일부 밝혀진 대표적인 물질은 글루코라파닌, 글루코브라시씬, 글루코나스터틴 등이 있고, 이 물질들은 전립선암, 폐암 등 항암 기능이 뛰어나고, 항균성, 항동연변이성, 항산화성의 효과를 가진다고 보고되었다.
글루코시놀레이트 물질의 기능이 해명됨으로써 관련 연구들도 속속 진행되어 기능성 식품 등의 개발이 뒤따르게 되었고, 고함유 유전자원을 이용한 고 기능성 배추과 작물의 육종이 많은 연구기관과 종묘회사에서 시도되고 있다. 그 단적인 예로, 영국의 존 이네스 센터의 미슨(Mithen) 박사는 일반 브로콜리 계통과 글루코라파닌 함량이 극도로 높은 브로콜리 계통을 교배한 후 10여년 간의 세대진전을 통하여 ‘베네포르테(Beneforete)’ 라는 기능성 품종을 육성하였으며 이 품종은 영국의 특정 유통경로를 통해 판매가 되고 있다.
▲다양한 배추과 채소의 글루코시놀레이트 및 고함유 육성계통 육종
연구가 가장 활발히 진척된 물질은 설포라판(sulforaphane)이지만 배추과에 속하는 각 작물마다 서로 구조와 생리적 기능이 다른 글루코시놀레이트류가 작물별로 함유되어 있다. 예를 들면 갓의 경우에는 시니그림(sinigrin)이, 배추의 경우에는 글루코브라시신이, 무의 경우에는 글루코라페닌, 브로콜리에는 글루코라파닌이 높은 농도로 함유되어 있고 이들 개별적 작물들에 대한 기능성 구명 연구들이 국내․외에서 활발하게 진행되고 있어 향후 새로운 물질 또는 고기능성 계통의 선발도 가능하리라 생각된다. 글루코시놀레이트의 동정과 생리기능의 해명 등 물질 자체에 대한 관심도 중요하지만 우리나라가 이미 보유하고 있는 우수한 배추과 채소 육종기술을 접목한다면 높은 함량을 보유하는 계통의 육성도 빠른 시기에 가능하리라 생각된다.
이에 발맞춰 전북대학교 원예학과 채소원예학연구실에서는 9종의 배추과 작물의 발달단계별 글루코시놀레이트 함량 변이를 분석하여 데이터베이스(DB)를 구축함으로써 농업관련 회사나 농민, 소비자들이 활용 또는 이용할 수 있는 방법을 모색하고 있다. 추가적으로 브로콜리 육성계통을 이용하여 환경변이에 둔감한 글루코시놀레이트 고함유 브로콜리 품종 육성을 시도하고 있으며, 현재 글루코라파닌과 글루코브라시씬의 함량이 높은 근교계와 일대잡종을 선발하고 있다. 더 나아가 현재 분석된 9종의 배추과 작물의 다양한 품종별 분석을 통하여 더 많은 DB를 구축함으로써 이용 가능성을 높일 계획이다.
■이준구<전북대학교 원예학과 교수>
