전통 누룩 유래 효모 4종 유전체 지도 완성
전통 누룩 유래 효모 4종 유전체 지도 완성
  • 김현옥 기자
  • 승인 2017.01.24 19:41
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미생물유전체사업단…균주 특성 규명·약주도 개발

농림축산식품 미생물유전체전략연구사업단(단장 김지현 연세대 교수)은 24일 우리 전통 누룩에서 유래한 토종 전통주 효모 4종의 유전체 지도를 완성했다고 밝혔다.

누룩은 ‘술의 씨앗’이라고도 일컬어질 정도로 그 종류와 품질에 따라 술의 맛과 향이 결정된다. 쌀, 밀, 보리 등 곡물로 빚어내는 우리 전통누룩은 자연에 존재하는 수많은 토종 미생물들이 자라며 발효를 통해 만들어내는 것으로' 전통주 술맛을 이루는 주요한 성분들은 바로 이 누룩에 정착하는 다양한 미생물에 의해 결정된다.

사업단 산하 주류미생물유전체연구팀(연구책임자 김재호 한국식품연구원 책임연구원)은 최근 전통 누룩으로부터 우수한 향미를 지닌 토종 효모 사카로마이세스 세레비지애 98-5 균주를 분리해 양조특성을 규명하고 표준유전체 해독을 완료했다고 설명했다. 

전통주 제조업체 국순당과 함께 연구를 진행 중인 연구팀은 전국 전통주 업체에 발굴된 균주를 무상 보급했으며 사카로마이세스 세레비지애 균주를 활용한 약주 개발도 완료해 토종 효모의 산업적 활성화도 꾀했다고 덧붙였다.

표준유전체가 해독된 2종의 토종 사카로마이세스 세레비지애 효모의 유전체는 국제적으로 공인된 효모(사카로마이세스 세레비지애 S288C)의 참조 유전체와 달리 각 염색체가 두 개씩 존재하는 이배체(diploid)로, 전통주 향미에 복합적으로 영향을 주는 아미노산 및 유기산 생합성에 바람직한 유전자가 존재하는 것으로 드러났다.

또한, 사업단의 진핵미생물 참조유전체 연구팀(연구책임자 강현아 중앙대 교수)은 숭실대 서정아 교수, 이화여대 김영석 교수, 테라젠이텍스 바이오연구소 홍창표 박사가 참여해 전통누룩 유래의 새로운 효모와 곰팡이 균주를 발굴하고 고품질의 표준유전체 해독 및 오믹스 분석 연구를 수행하고 있다.

연구팀은 이런 연구 결과를 생명공학 분야 저명 학술지인 '바이오테크놀로지 포 바이오퓨얼스'(Biotechnology for Biofuels)에 게재했다.

사업단장인 김지현 교수는 "이번 전통 누룩 유래 토종 효모의 표준유전체 해독은 누룩을 발효제로 사용하는 우리 전통주 맛의 비밀을 밝힐 중요한 열쇠"라며 "전통주를 세계적 주류로 발전시킬 수 있는 과학적 근거를 제공한 쾌거"라고 말했다.

[전통누룩 유래 전분분해 효모의 표준 유전체지도]

△토종 누룩에서 분리한 전분분해 효모 Saccharomycopsis fibuligera KPH12와 KJJ81 균주의 성장 형태 (a) 및 염색체 수준의 유전체 지도 (b)

△토종 누룩효모 S. fibuligera KPH12와 KJJ81 유전체와 11종의 다른 효모 및 사상성 곰팡이 유전체와의 유전자 인벤토리 (gene inventory) 비교분석

△국내 토종 누룩효모 S. fibuligera KPH12와 또 다른 매우 유사한 효모종의 유전체로 구성된 S. fibuligera KJJ81의 하이브리드 유전체 형성 과정


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