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벼과식물의 파이토알렉신의 생합성, 기능 및 식품저장에서의 활용 전망

전문가 제언: ○ 미생물로 인한 부패로 식품손실을 가져오는 것은 전 세계의 식량안보에 도전이 되고 있다. 파이토알렉신은 그 소스가 풍부한 것을 감안하여 지속가능한 천연적인 항균식품저장물질로써 활용가능성이 높다. 이 리뷰는 벼과식물곡류로부터 파이토알렉신의 화학, 생합성 및 항균활성을 토론하고 식량저장에서 그 활용가능성에 초점을 맞추고 있다.

○ 파이토알렉신은 항균성물질이면서 간혹 항산화물질이다. 식물체내에 병원균감염부위에서 신속히 합성 축적된다. 파이토알렉신은 광범위한 미생물억제제이고, 특별한 식물종에서 여러 특성을 지닌 화학적으로 다양한 물질이다. 이는 terpenoids, glycosteroids 및 alkaloids을 포함한다.

○ 식물에서 생산된 파이토알렉신의 기능은 공격하는 생물에 독소로써 작용한다. 파이토알렉신은 그 세포벽에 구명을 내고, 성숙을 지연시키고, 대사를 교란시키고 혹은 병원균번식을 방해한다. 파이토알렉신이 식물방어에 중요한 역할을 하는 것은 파이토알렉신 합성이 저해되었을 때 감염된 식물조식의 감수성은 증가한다는 사실로 알 수 있다. 식물세포가 병원균의 침입으로 식물은 양면저항으로 반응한다.

○ 식물은 침입세포를 사멸시키기 위해 과산화물 및 과산화수소와 같은 활성산소를 효율적으로 사용하는 단기간저항을 한다. 한편, 식물은 재스몬산, 에틸렌, 아스코르브산 및 살리실산과 같은 식물호르몬을 사용하여 식물의 다른 손상조직과 소통하는 장기간저항을 하는 등 양면저항을 한다.

○ 최근 국내연구는 2013년 박 등은 "Cytotoxic property of ultraviolet-induced rice phytoalexins to human colon carcinoma HCT-116 cells"에서 UV조사는 벼에서 유도된 파이토알렉신의 세포독성을 증가시킨다고 보고했다. 1997년 김 등의 “Naphthoquinone류 화합물흡수에 의한 페튜니아 배양세포내의 Phytoalexin 유도” 등 다수 있으나 식품저장에 관한 파이토알렉신의 역할에 관한 것은 없으므로, 앞으로 이 부분에 대한 심도 있는 연구도 이루어져야 할 것으로 본다.

저자: Chukwunonso E.C.C. Ejike, Min Gong, Chibuike C. Udenigwe
자료유형: 학술정보