레드와인을 50병 마시겠습니까? 토마토 한 개를 먹겠습니까?

왠 뜬금없는 질문이냐고 반문할는지도 모를 일이지만, 레드와인 50명에 들어있는 레스베라트롤과 두부 2.5kg에 들어 있는 제니스테인(genistein)을 한개의 토마토를 통해 얻을 수 있는 노하우가 개발되었다기에 하는 말이다.

영국 노리치에 소재한 천연물‧미생물 연구기관 ‘존 이니스 센터’의 캐시 마틴 교수 연구팀은 각종 유용한 물질을 산업적으로 접목할 수 있는 수준으로 대량‧효율적으로 만들어 낼 수 있는 기술을 토마토 연구를 통해 개발했다고 26일 홈페이지를 통해 공표했다.

마틴 교수팀이 토마토 연구에서 얻어낸 물질은 레스베라트롤 유사물질의 일종인 페닐프로파노이드(phenylpropanoids)와 유방암을 비롯한 스테로이드 호르몬 관련 암들을 예방하는 작용을 나타내는 것으로 알려진 콩 속 함유물질로 알려진 제니스테인이다.

이 중 레스베라트롤은 동물실험에서 생명연장 효과가 관찰된 물질이다.

마틴 교수팀은 영국에서 관상용 식물이자 각종 실험모델로 사용되고 있는 애기장애(Arabidopsis thaliana)로부터 단백질의 일종인 ‘AtMYB12’를 추출해 그 작용을 관찰했다.

그 결과 연구팀은 이 ‘AtMYB12’가 식물에 들어 있는 각종 천연물질의 생성에 관여하는 대사경로에 관여하는 유전자들의 활성을 촉진시킨다는 사실을 알아낼 수 있었다. 다시 말해 이 ‘AtMYB12’가 얼마나 많이 존재하는가에 따라 각종 천연물질의 생성량이 증가할 수도, 늘어날 수도 있는 일종의 잠금장치 역할을 했다는 의미이다.

이에 따라 연구팀은 이 ‘AtMYB12’를 토마토에 주입해 천연물질 생성에 미치는 영향을 예의주시했다.

그리고 결과는 놀랍게도 훨씬 더 많은 양의 페닐프로파노이드와 플라바노이드 성분들이 토마토에서 생성되었음을 알아낼 수 있었다는 것이었다. 포도에서 레스베라트롤, 콩에서 제니스테인이 각각 생성되는 데 관여하는 유전자들을 ‘AtMYB12’와 함께 토마토에 주입했을 때 이 토마토로부터 g당(건조중량 기준) 80mg이나 생성되었음을 관찰할 수 있었다는 것.

건조중량 기준으로 g당 80mg이라면 산업적으로 활용할 수 있기에 충분한 수준의 양이다.

더욱이 토마토는 원래부터 1헥타르당 최대 500톤까지 생산이 가능하고, 재배과정에서도 들어가는 것이 상대적으로 적은 작물로 잘 알려져 있다.

연구팀은 “다량의 레스베라트롤과 제니스텐이 생성되는 토마토를 재배하는 것이 실험실에서 합성하거나 포도나 콩 등의 각종 작물로부터 미량의 유효성분을 추출해 내는 방식에 비해 훨씬 경제적일 것”이라고 강조했다.

마틴 교수는 “산업적 응용에 충분한 다량의 페닐프로파노이드를 식물로부터 얻어낼 수 있는 노하우를 찾았을 뿐 아니라 이 방식이 다른 천연물질들을 생산하는 데도 적용될 수 있을 것”이라고 설명했다.

또한 이번 연구가 식물 기초연구 분야와 식물‧미생물공학, 천연물의학, 다이어트 및 건강 관련연구 등 다양한 분야로부터 관심을 불러모을 수 있을 것이라고 덧붙였다.