식품생명공학에 식물세포배양의 이용 전망

전문가 제언

○ 의약품, 향신료, 색소, 식품첨가제와 같은 식물유래 유용물질은 오랫동안 식물체로부터 직접 추출하는 방법으로 생산해 왔다. 그러나 식물체에서 추출한 유용물질을 상업화하는 것은 환경과 기후적 변화를 비롯해서 정치사회적인 문제 등 여러 가지 제약이 따른다. 이를 극복하기 위한 대안으로 식물세포배양이 각광을 받고 있다. 현재 식물세포를 배양하여 생산하고 있는 유용물질은 거의 대부분이 2차대사산물이다.

 

○ 식물세포배양은 식물체에서 분리한 세포를 배양기 내에서 무균상태로 배양하는 것이다. 최근에는 식물세포를 이용한 단백질 생산이 시도되고 있다. 식물세포는 배지조성이 간단하고 가격이 저렴하여 생산비용을 낮출 수 있는 장점이 있지만 세포 외로 분비되는 재조합단백질은 자체의 불안정성 때문에 활성을 잃거나 배지 내의 여러 단백질 분해효소에 의해 분해되는 단점도 있다.

 

○ 식물세포를 배양하여 식품성분을 상업적으로 생산하기 위해서는 표적물질의 생합성대사경로를 이해하고 생산수율을 극대화할 필요가 있다. 이 리뷰는 전통적인 식물세포배양 기술을 통한 2차대사산물의 생산성 극대화 방법과 새로운 대사공학 기술을 통한 식품성분의 상업적 생산 가능성을 검토하였다. 또한 세포배양공학으로 제조한 제품의 경제성, 국제규정, 대중인식이 상업화의 장애임을 지적하였다.

 

○ 국내에서는 항암제 paclitaxel 대량생산(최형균 등 2002) 및 추출(현정은, 김진현 2008)을 비롯하여 형질전환 식물세포를 이용한 2차대사산물의 생산연구가 추진되었으나 최근 이 분야의 논문은 거의 없는 실정이다. 2차대사산물의 상업적 생산에 필요한 기술은 세포주 개발 및 보존기술, 배지 및 배양공정 최적화 기술, 배양기설계 및 scale-up 기술, 물질분리 및 정제기술 등이 있다. 이 중에서도 표적물질의 고농도생산 세포주 확보가 가장 중요하다고 생각된다.

저자

Kevin M Davies and Simon C Deroles

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2014

권(호)

26()

잡지명

Current Opinion in Biotechnology

과학기술
표준분류

바이오

페이지

133~140

분석자

민*익

분석물

• 식품생명공학에 식물세포배양의 이용 전망.pdf [346,708 byte]

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