세종대학교는 김현욱 바이오산업자원공학과 교수 연구팀이 CRISPR/Cas9 유전자 가위 기술을 이용해 올레산 함량이 최대 90.2%에 달하는 세계 최고 수준의 고올레산 콩 계통을 개발했다고 30일 밝혔다.
이번 연구는 농촌진흥청 차세대농작물신육종기술개발사업의 지원으로 수행됐으며, 식물과학 분야 상위 국제학술지인 'Plant Biotechnology Journal'에 게재됐다.
일반 콩기름은 올레산 함량이 약 20% 수준에 그치고, 고온 조리나 장기간 보관 시 쉽게 산화되는 리놀레산과 리놀렌산 비율이 높다. 반면 단일불포화지방산인 올레산은 열과 산화에 안정적이며, 혈중 LDL 콜레스테롤을 낮추고 심혈관질환 위험을 줄이는 데 기여하는 것으로 알려져 있다.
연구팀은 올레산 합성 전환 효소 유전자(FAD2)와 포화지방산 축적 관여 유전자(FATB)를 동시에 교정하는 전략을 택했다. 콩에 존재하는 다중 유전자 조합을 정밀하게 타깃팅한 결과, 올레산 함량을 일반 콩의 약 20%에서 최대 90.2%까지 끌어올렸다. 반면 산화에 취약한 리놀레산과 리놀렌산은 각각 1% 미만으로 낮아졌고, 포화지방산 역시 40% 이상 감소했다.
특히 이번 계통에서는 종자의 전체 지방산 함량도 일반 콩 대비 7~24%가량 증가하는 부수적 효과가 확인됐다. 연구팀은 유전자 편집 과정에서 종자 성숙기 저장지방 분해 유전자(SDP1)의 발현이 억제되면서 더 많은 기름이 종자에 남은 것으로 분석했다.
이번에 개발된 고올레산 콩이 향후 상용 품종으로 안착할 경우, 식품 가공 과정의 산화 안정성 확보는 물론 국내 수입 의존도가 높은 고올레산 원료의 국산화 대체에 기여할 전망이다.
김 교수는 "세계 최고 수준으로 올레산을 높이면서 산화 취약 지방산과 포화지방산을 동시에 낮췄다는 데 의의가 있다"며 "향후 수량성과 재배 안정성을 검증해 심혈관 건강을 고려한 고품질 식용유 생산과 종자산업 경쟁력 강화로 이어지도록 하겠다"고 밝혔다.