지질대사조절 연구는 앞으로 석유 화학에너지 사용의 환경 문제를 해결하고, 고부가가치의 산업원료를 형질전환 식물의 종자에서 생산하는 방향으로 진행될 것이다. 이를 위해 일반 유지작물의 종자에 특이지방산 합성 시스템을 도입하며, 피마자의 리시놀레산을 유채에서 성공적으로 생산하는 연구가 진행 중이다. 그러나 새로이 생산하고자 하는 산업적 특이지방산의 합성경로와 효소는 기존의 것들과는 다르므로, 이를 형질 전환 유지작물에 도입하는 것은 간단한 문제가 아니다.
<p>향후에는 새로운 측면에서 지질대사조절 연구가 대두될 것이다. 즉 석유 화학에너지 사용에 의한 환경오염과 지구온난화 문제를 해결할 수 있는 대체 석유화학원료와 식물 지질을 이용한 산업적 생필품 원료와 고부가가치의 산업원료 지방산을 형질전환 식물의 종자에서 생산하는 것이다. 위의 2가지 지질대사를 변형시킨 형질 전환 유지작물의 경우는 하나의 유전자만을 도입한 경우로 단순한 대사경로를 조절하므로 개발이 어렵지 않았으나 앞으로 생산하고자 하는 산업적 특이지방산들로 그 경로는 기존의 지방산들의 합성경로에는 없거나 다르고 작용하는 효소들도 일반작물에서 존재하지 않는 특이적인 것 같다. 그러므로 이런 특이지방산을 합성하는 식물시스템을 일반 유지작물의 종자 내에 도입, 구현해야 성공할 것이다. 그러기 위해서는 특이지방산 생산 식물에서 TAG 합성 경로의 모든 효소 유전자에 대한 연구가 선행되어야 할 것이고 다수의 유전자를 유지작물에 도입되어야 할 것이다. 산업지방산을 생산하는 유지작물 개발의 모델로 본 연구실에서는 피마자의 리시놀레산을 유채에서 생산하는 연구를 수행 중에 있으며, 종자 지방산의 \(60 \% \)이상을 성공적으로 생산한다면 경제적 파급효과는 매우 클 것으로 생각된다.</p> <h1>적 요</h1> <p>식물 종자의 저장지질은 종자의 발아에 필수적인 에너지를 공급하는 역할을 하는데 오랫동안 인류와 동물의 영양 공급원이 되었다. 식물유의 지방산은 탄소의 길이와 탄소 사이의 이중결합의 위치, 개수에 따라 각각의 산업적 특성을 나타내어 윤활유, 화장품, 비누, 페인트, 플라스틱 등의 원료 또는 바이오디젤 같은 에너지원으로도 사용되고 있다. 하지만 대부분의 유지작물이 갖고 있는 지방산은 5가지로 국한되어 있어 산업용으로 쓰이기에는 한계가 있다. 따라서 다양한 식물자원으로부터 산업적으로 유용한 특이 지방산의 탐색과 생명공학을 이용한 지방산 합성과 지질 대사조절을 위한 연구가 진행되어왔다. 이 리뷰에서는 산업적으로 유용한 특이지방산의 종류와 그것을 합성하는 유전자에 대해 알아보고 또한 유지작물에 그 유전자를 도입하여 특이지방산을 생산하는 형질전환 작물의 예와 그 한계에 대해서 짚어보고자 한다. 특히 피마자의 특이지방산인 리시놀레산은 산업적으로 매우 유용한 지방산으로 유지작물인 유채에서 리시놀레산 생산연구가 본 실험실에서 진행 중이다.</p>