(청주=국제뉴스) 이재기 기자 = 충북대학교(총장 고창섭) 원예과학과 박소영 교수 연구팀이 학내 벤처기업 ㈜웰그린과 공동으로 감정가 6억8000만 원에 달하는 희귀 산삼을 줄기세포 배양기술로 대량 생산하는 데 성공했다.

이번 성과는 고부가가치 유전자원의 보존과 산업화 가능성을 동시에 입증한 것으로 평가받고 있다.

이번에 복원된 산삼은 지난 2022년 11월 전라남도에서 발견된 수령 150년의 희귀 산삼으로 세계적으로도 유례없는 크기와 생물학적 가치를 지닌 유전자원이다. 당시 한국전통심마니협회(회장 정형범)가 씨앗 확보 및 재식 보존을 시도했으나 원 식물은 고사해 학계와 업계의 아쉬움을 자아낸 바 있다.

박소영 교수팀은 협회로부터 제공받은 분석용 시료 50g을 기반으로 약 3년에 걸쳐 산삼의 유전 특성을 그대로 보존한 식물줄기세포 기반의 배양근 대량 생산기술을 확립했다.

연구팀은 산삼 뿌리조직 10g에서 채취한 절편을 무균 조건에서 배양해 줄기세포로부터 신생 근조직을 유도했으며 이를 5리터 규모에서 시작해 2톤 규모 생물반응기까지 단계적으로 확대하는 스케일업 기술도 완성했다.

분자생물학적 분석 결과, 배양산삼근은 원 산삼과 192개 유전자 마커에서 100% 일치하는 동일 유전형으로 확인돼 과학적 신뢰성을 확보했다. 기능성 면에서도 뛰어난 성과가 나왔다.

배양산삼은 평균 진세노사이드 함량이 4%(41.9mg/g)로 일반 홍삼(2%, 20.9mg/g)의 두 배에 달하며 진세노사이드 Rb1, Rg1 등 주요 성분이 월등히 높게 나타났다. 진세노사이드 생합성에 관여하는 핵심 유전자(R0, PPDS, Beta-AE 등) 역시 더 높은 발현을 보여 분자생물학적 기능성도 입증됐다.

또한 UPLC-Q Exactive 기반 대사체 분석에서는 총 165종의 대사물질이 검출됐으며 이중 43종은 산삼 특이 물질로 확인됐다. 특히 malonyl ginsenoside Rc, Rb2, Rb3는 인삼에는 없는 산삼 특이 대사체로 확인돼 산삼 고유의 생리활성을 입증하는 분자 수준의 증거로 주목된다.

충북대와 웰그린 측은 "이번 연구는 희귀 유전자원의 복원이라는 학술적 가치뿐만 아니라 프리미엄 건강식품, 의약소재, 기능성 화장품 등 고부가가치 산업 원료로서의 실질적 가능성도 보여줬다"고 밝혔다.

또한, 이 소재는 유전자의 희소성과 기능성에 기반한 지식재산권 확보와 브랜드화가 가능하며 바이오소재 시장에서의 전략적 경쟁력을 지닌 유전자원으로 평가된다.

한편, 충북대는 본 연구 성과를 기반으로 관련 특허 등록과 함께 기술이전 및 국내외 시장 진출을 위한 후속 사업화를 본격 추진할 계획이다.