농촌진흥청, LED 광원이 ‘새싹작물 항산화 물질 합성’에 미치는 영향 밝혀

발광 다이오드(LED) 광원, 새싹작물 속 항산화 물질 함량 늘려…

2022-03-15 전승완 기자

[매일일보 전승완 기자] 농촌진흥청(청장 허태웅)은 발광 다이오드(LED) 광원이 새싹작물 속 항산화 물질 함량을 높이는 데 어떠한 영향을 미치는지 과학적으로 밝혀냈다고 15일 말했다. LED는 전류가 흐를 때 빛을 내는 반도체의 일종으로, 주로 조명으로 많이 사용된다. 최근에는 식물공장, 가정용 채소재배기 등으로 활용 폭이 넓어지고 있다. 연구진은 보리, 밀 등의 새싹작물 속 항산화 물질(글리코실플라본, 폴리코사놀) 합성에 가장 적합한 LED 광원과 처리 조건을 알아내기 위해 새싹작물의 어린 모종에 형광등과 백색광, 청색광, 적색광 등 3가지 색상의 LED 광원을 세기와 시간 등을 조절해 처리했다. 그 결과, 빛의 세기가 100µmol m−2s−1인 ‘청색광’에서 자란 새싹보리의 사포나린 함량이 다른 광원에서 자란 새싹보리보다 51.7%∼57.7% 많았다. 새싹밀의 경우 이소오리엔틴은 2배 이상, 이소샤프토사이드 함량은 30%∼68.8% 늘어났다. 폴리코사놀(헥사코사놀, 옥타코사놀) 함량을 측정한 결과, 새싹보리의 헥사코사놀은 ‘적색광’에서 약 20%, 새싹밀의 옥타코사놀은 ‘청색광’에서 10% 이상 증진됐다. 이와 함께 사포나린, 폴리코사놀 등 항산화 물질 생합성 과정에서 가장 활발한 움직임을 보인 유전자를 분석한 결과, 새싹보리의 사포나린 생합성 유전자 HvOGT1은 ‘청색광’에서 강하게 발현했다. 또한 새싹보리의 헥사코사놀 증가에 HvFAR3 유전자가 관여했을 가능성이 높은 것으로 추정했다. LED 광원이 사포나린, 폴리코사놀 등 항산화 물질 함량 증진과 생합성 관련 유전자 발현에 미치는 영향을 과학적으로 분석한 것은 이번이 처음이다. 농촌진흥청은 이번 연구 결과를 학술지 Plants(표준화된 순위보정 영향력지수(mrnIF)=75)에 게재해 학술적으로 인정받았다. 농촌진흥청 정미정 생물소재공학과장은 “이번 연구 성과는 최근 인기를 얻고 있는 가정용 채소재배기, 수경재배기를 비롯해 식물공장 등에 활용할 수 있다”며 “앞으로 LED 광원의 최적 조건을 지속적으로 구명해 실용화할 계획”이라고 말했다.