KIST 노주원 박사팀, 저칼륨 케일 재배기술 개발
칼륨 성분 70% 줄이고 항암성분 2배 증가해
당뇨·신장질환 환자도 충분한 채소 섭취 가능
한국과학기술연구원(KIST)은 스마트팜융합연구센터 노주원 박사팀이 저칼륨 케일을 생산하는 데 성공했다고 밝혔다.
연구진은 조명 설비를 인공 빛으로 활용하는 인공광형 식물공장, 즉 스마트팜에서 케일 재배 실험을 했다. 케일 배양액에 칼륨을 칼슘으로 대체해 생육에는 영향을 주지 않고 생산하는 데 성공했다. 또한, 이렇게 생산된 저칼륨 케일은 항암성분인 글루코시놀레이트 함량이 증가했다.그동안 인공광형 식물공장의 저칼륨 채소 재배 방법은 칼륨대신 나트륨으로 배양액을 만들어 사용했다. 이렇게 재배한 채소는 나트륨 함량이 증가해 신장질환 환자가 먹기에는 한계가 있었다.
연구진은 배양액 조성에 칼륨 대신 칼슘을 넣었다. 케일 수확 전 2주간 배양액의 칼륨을 칼슘으로 대체해 농도를 조절했다. 이렇게 재배한 케일은 기존 조건과 동일한 수준으로 수확량을 유지할 수 있었다.
또 연구진은 케일이 본래 가지고 있는 항암성분인 글루코시놀레이트 함량을 증진시킬 수 있는 방법도 함께 개발했다.
파종 후 49일 동안 식물공장에서 재배한 케일에서 고칼륨 조건 대비 총 글루코시놀레이트 함량이 44% 증가하는 것을 확인했다. 우리 몸속에서 분해돼 실질적으로 항암효과를 나타내는 성분인 글루코브라시신은 약 2.1배, 글루코나스터틴은 약 2.4배가 저칼륨 조건에서 증가했다.
최근 인공광형 식물공장을 통한 다양한 채소류 생산에 대해 세계적으로 관심이 높아지고 있다. 그럼에도 불구하고 높은 시설 투자 및 운영비용으로 인해 산업화가 어려운 실정이다. 연구진은 질병 치료를 위한 특수목적용 천연물원료 생산에 대한 재배기술 개발로 국내 인공광형 스마트팜 산업화에 기여할 것으로 기대하고 있다.
노주원 박사는 "이번 연구를 통해 신장 기능에 어려움이 있어 칼륨 섭취가 제한되는 사람들도 고칼륨혈증에 대한 걱정없이 케일을 섭취할 수 있어 건강한 삶의 질 개선에 도움이 될 것으로 기대된다"라며 "향후 병원의 환자용 식단 및 가정에서 손쉽게 재배해서 먹을 수 있는 가정용 저칼륨 채소재배기에도 응용하여 산업화하는 방안을 모색할 계획"이라고 밝혔다.
이번 연구결과는 농식품 분야 국제학술지 '푸드 케미스트리' 최신호에 게재됐다.
monarch@fnnews.com 김만기 기자
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