x-선을 이용하여 무기질이 풍부한 밀을 신속하게 선별

KISTI 『글로벌동향브리핑』 2010-01-23

식물 육종(plant breeding)과 고강도 x-선(high-intensity x-rays) 기술을 조합한 선구적 연구가 앞으로 사람의 생명을 구하는 역할을 할 수도 있는 무기질이 강화된 밀가루 생산용 밀 개발을 위해 진행되고 있다. 이 같은 연구는 생명공학 생물과학 연구위원회(Biotechnology and Biological Sciences Research Council, BBSRC)로부터 연구비 지원을 받아 이루어지고 있다. BBSRC의 연구기관인 Rothamsted Research 소속 연구원들은 3세대 싱크로트론(synchrotron)인 Diamond Light Source사의 고 강도 x-선을 사용하여 기존의 전통적인 방법인 염색 기술을 대신하여 건강 증진 효과를 지닌 밀 품종을 탐색해내기 위해 형광성 분석 연구를 진행하고 있다. 이러한 신속 분석기술은 일부 종류의 무기질을 동시에 찾아냄과 동시에 밀의 화학적 특성 및 소화율에 관한 정보도 제공을 하게 된다. 이 프로젝트의 책임자인 Andrew Neal 박사는 영양소 결핍은 전 세계가 당면한 커다란 문제 가운데 하나로 매년 10만 명에 달하는 사람들이 철분과 아연 결핍으로 사망하고 있다고 지적하였다. 사람들의 백색 밀가루에 대한 선호와 제분 방법상의 문제로 밀 전곡(wholegrain)에 함유되어 있던 필수 무기질의 많은 양이 제분 공정에서 손실되고 있다. 본 연구팀은 기호도 저하 없이 철분과 아연 함량이 증가된 흰 밀가루를 생산해 낼 수 있는 기술을 탐색하고 있다. 밀의 구조는 가장 바깥 부분인 겨(bran), 배아(embryo) 및 전분성 배유(endosperm)로 이루어져 있다. 겨와 배아에는 단백질, 섬유소, 유지, 비타민 및 무기질이 풍부하게 함유되어 있지만 배유 부분에는 유용한 무기질의 함량이 낮기 때문에 흰 밀가루에는 실질상 무기질이 결여되어 있다. x-선 빔을 활용하여 미세 초점 고강도 x-선을 곡물에 조사하게 되면 x-선이 여러 가지 무기질과 부딪히게 되면서 특징적인 형광성 x-선을 방사하게 된다. 이와 같은 형광 x-선의 에너지양을 스캐닝함으로 각각의 무기질이 곡물의 어느 부위에 얼마만큼 존재하는지를 비롯하여 각 무기질이 여러 부위에서 어떠한 복합물을 형성하고 있는지와 같은 여러 가지 특성들을 파악하는 것이 가능하게 된다. Neal은 이러한 기술의 적용이 아직은 이른 감이 있지만 부적절한 라인을 조기에 선별 제거해냄으로써 육종 전문가들의 투자 손실을 예방하고 밀에 대한 정보를 전혀 새로운 방식으로 얻어낼 수 있게 된다고 설명하였다. 아울러 이 같은 기술이 보다 영양가 풍부한 곡물을 개발해 내고 곡물 생산량이 제한된 곳에서 영양소 함량이 보다 높은 곡식을 생산해 낼 수 있는데 실질적인 도움이 될 수 있을 것으로 희망한다고 덧붙였다. 출처 : http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-01/babs-sux012110.php