▲ 트리신 · 퀘르세틴 생성 관여 유전자 확인… 품종 개발 활용 기대 <사진=Marco Verch>

농촌진흥청은 백미(흰쌀), 흑미(검은 쌀), 적미(빨간 쌀) 등에 많다고 알려진 트리신과 퀘르세틴 같은 기능성 플라보노이드 물질이 쌀알에서 만들어지는 과정을 과학적으로 밝혔다.

지금까지 흑미와 적미에 퀘르세틴이 축적된다고 알려져 있었으나 쌀알에서 퀘르세틴이 만들어지는 과정에 관한 보고는 없었다. 이번 연구는 트리신 생성에 관여하는 CYP75B4과 퀘르세틴 생성에 관여하는 OsFLS 효소의 기능을 분석해 쌀알에서 기능성 물질이 만들어지는 원인을 과학적으로 입증한 것이다.

트리신은 항산화, 항암, 항염 효과가 있는 것으로 알려진 플라본계열 물질로 백미 기준으로 3mg/100g이 축적되며, 유색미에서는 102mg/100g이 축적되는 것으로 보고되었으며, 퀘르세틴은 항산화, 항암 효과가 있는 것으로 알려진 플라보놀계열 물질로 백미에서는 검출되지 않으며, 유색미에서는 3.4mg/100g이 축적되는 것으로 보고되었다.

우선, 백미와 흑미, 적미에서 종자 생성 발달 단계별 CYP75B4 효소의 발현과 기능을 분석한 결과, 세 종류에서 모두 트리신이 생성되는 것을 확인했다. 특히, 트리신 생성 유전자(CYP75B4)는 잎과 뿌리 조직보다 종자(쌀알)에서 많이 발현돼 쌀알에 트리신이 많이 축적됐다.

백미, 흑미, 적미에서 퀘르세틴 생성 유전자인 OsFLS를 종자 발달 단계별로 분석한 결과, 발현 양상은 백미, 흑미, 적미에서 비슷했으나, 플라보노이드계 물질 생성경로는 유색미가 백미보다 활성화돼 있음을 확인했다. 또한, OsFLS가 플라보놀을 만드는 이중기능성 역할을 하는 효소임을 확인했고, OsFLS가 발현돼 종자 내 플라보놀 생성에 기능하는 것을 증명했다.

농촌진흥청은 이번 연구결과를 국제 학술지인 International Journal of Molecular Science (2016, IF=4.183)와 Journal of Agricultural Chemistry (2019, IF=3.571)에 논문으로 게재해 학술적으로 인정받았다.

농촌진흥청 국립농업과학원 여윤수 생물소재공학과과장은 “‘밥이 보약’이라는 말처럼 쌀에는 항산화효과가 뛰어난 플라보노이드계 물질이 풍부하다.”라며, “정부 혁신의 하나로 진행한 이번 연구로 확보한 기술이 다양한 쌀 품종 개발의 기반 자료로 활용되길 기대한다.”라고 말했다.

소믈리에타임즈 전은희 기자 stpress@sommeliertimes.com