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대사체 분석을 통한 고추 자원의 소재 특성 구명
심준수 농촌진흥청 국립농업과학원 생물소재공학과
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승인 2016.11.01  
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대사체학(metabolomics)이란 생명체의 세포, 조직, 기관, 체액 등에 존재하는 저분자량의 대사물질과 대사회로를 총체적으로 분석하여 생명현상의 변화와 원인을 해석하기 위한 농업생명공학의 핵심 기술 요소들 중 하나이다. 특히, 생명체 내 대사물질들의 구성과 함량은 외부의 환경변화나 내부의 유전자 변화에 따라 변화하기 때문에 생명체의 특이적인 반응을 이해하기 위한 대사체 정보는 매우 중요하게 활용될 수 있다. 또한 대사체 분석 기술은 독성·환경 평가, 맞춤·예방 의약품 개발, 식품 및 농산물의 품질 평가관리, 천연물의 표준화 및 자원 확보, 특정 유용대사산물 증대 등 다양한 산업 분야에 적용 가능한 기술이므로 집중적인 연구 및 투자가 필요한 실정이다.

고추는 가지과(Solanaceae)에 속하며 중앙아메리카와 남아메리카가 원산지로 산업적 가치가 매우 높은 채소 작물이다. 재배종은 Capsicum annuum, C. baccatum, C. chinense, C. frutescens, C. pubescens 이 대표적이고, 다양한 야생종들도 알려져 있다. 다양한 비타민(비타민A, B1, C 등)을 다량 함유하고 있어 영양학적인 가치가 높고, 매운 맛과 적색 색소를 함유하고 있어 대표적인 양념채소로 널리 활용되고 있다. 고추 유전자원은 종자형태로 농촌진흥청 국립농업과학원 농업유전자원센터에 9종 4,400여점 이상이 보유되어 있으며 이 중 재배종인 Capsicum annuum 이 3,700여점 이상으로 대부분을 차지하고 있다.

차세대바이오그린21사업 농생명게놈활용연구사업단에서는 다양한 연구과제들을 통하여 고추자원의 유전체 해독, 핵심집단 육성 및 게놈 전체 연관분석 등을 활발하게 진행하고 있으며 최근에는 대사물질 정보 인프라 구축을 통한 고추 유전자원의 성분 특성 구명을 위한 연구를 진행하고 있다. 특히, 농촌진흥청 국립농업과학원에서는 한국과학기술연구원(KIST)과의 공동연구를 통하여 다양한 고추 핵심집단들의 집단적 대사체 정보 분석, 기능성 평가 및 통계적인 연관관계 분석을 수행하고 획득한 다량의 대사체 및 기능성 정보를 활용하여 우수 고추자원 선별 및 소재 특성 등을 연구하고 있다. 이러한 연구를 통해 고추 핵심집단에 대한 대사체 및 기능성분 관련 프로파일링 정보의 상호 연관관계를 유추할 수 있는 통합정보를 구축하고 있으며 이는 새로운 기능성 작물 육종 및 품종 개발에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

심준수 / 농촌진흥청 국립농업과학원 생물소재공학과 



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