원광대학교(총장 박성태) 식품생명공학과 박경민(사진) 교수 연구팀이 수행한 ‘국내 농생물자원 유래 효소자원 확보 및 특성 규명’이 식품 분야 국제전문학술지 ‘Food Chemistry’와 ‘Food Control’, 생명과학 분야 국제전문학술지 ‘International Journal of Biological Macromolecules’에 각각 게재됐다.

박경민 교수 연구팀(정윤서, 이민경 연구원)은 서울대 장판식 교수 연구팀(박준영 연구원)과 함께 농촌진흥청 농업미생물사업단이 추진하는 미생물 활용 농업환경문제개선기술개발사업 지원을 받아 공동 연구를 수행해 상온·상압·친수 조건에서 불포화지방산의 시스-트랜스 형태를 고효율로 조절하는 효소를 발굴하고, 유전자 재조합 대량생산 및 효소·구조적 특성 규명에 성공했다.

연구팀은 토양 또는 해양에 서식하는 일부 미생물이 외부 환경 변화에 대응하기 위해 인지질 내 시스-지방산 반족을 트랜스-지방산 반족으로 변화시켜 생체막을 경화시킨다는 점에 주목했다.

해당 반응을 촉매한다고 알려진 시스-트랜스 지방산 이성질화 효소(CTI, cis-trans fatty acid isomerase)가 불포화지방산의 시스-트랜스 형태의 이성질화 반응을 효율적으로 조절하는 신규 효소 소재로 활용될 수 있음을 밝혀냈다.

또한, ‘Pseudomonas putida’ 균주로부터 시스-트랜스 지방산 이성질화효소를 코딩하는 유전자를 확보하고, 사이토크롬 c형 헴-단백질 발현을 위한 pEC86/pET26b(+) 이중-형질전환 플랫폼에 도입함으로써 대량의 효소를 가용화된 상태로 발현하는 데 성공했다.

효소반응 및 시스-트랜스 불포화지방산 분석법을 개선해 해당 효소의 불포화지방산 시스-트랜스 형태 조절 활성을 정확하게 규명했다.

박경민 교수는 “이번 연구를 통해 효소를 이용하여 불포화지방산의 시스-트랜스 변환을 조절할 수 있는 기술적 토대를 마련했다”며 “후속 연구를 통해 본 효소의 작용기작을 상세히 규명하여 산업 적용성을 제고하고, 다양한 트랜스 불포화지방산을 고효율로 생산할 수 있는 효소와 이를 위한 생물전환공정을 개발하여 식품 산업 전반에서 응용 범위를 확대하겠다”고 밝혔다.