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스마트팜에선 암 이기는 기능성 쌈채소가 쑥쑥

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2018년 03월 21일 15:30 프린트하기

인공 LED 조명과 배양액을 이용하는 실내형 식물공장(스마트팜)-사진 제공 KIST
-인공 LED 조명과 배양액을 이용하는 실내형 식물공장(스마트팜) - 사진 제공 KIST

국내 연구팀이 IT와 식물 재배 기술을 접목한 스마트팜을 이용해 기능성 식물 케일의 항암 성분 함량을 2배 이상 높이는 새로운 재배 기술을 개발했다. 기술 일부는 국내 기업에 이전해 상용화를 눈앞에 두고 있다.


노주원 한국과학기술연구원(KIST) 스마트팜솔루션융합연구단 책임연구원팀은 인공 LED 조명과 배양액을 이용하는 실내형 식물공장 (스마트팜)을 개발했다. 이 안에서 배양 조건을 바꿔가며 케일을 키운 결과, 항암 성분 함량을 높이는 최적의 재배기술을 발견해 학술지 ‘사이언티픽 리포트’ 3월 5일자에 발표했다.


케일은 건강기능식품이나 쌈채소로 많이 소비되는 채소로, 글루코시놀레이트라는 영양소를 많이 함유하고 있다. 글루코시놀레이트는 식물 내에서, 또는 인체 내에 섭취된 뒤에 효소를 만나 이소티오시아네이트라는 물질로 분해된다. 이 물질은 식물에게는 병충해 저항력을, 인간에게는 뛰어난 항암효과를 준다.

 

항암 성분 함량을 높이는 최적의 재배기술 발견-사진 제공 사이언티픽 리포트
항암 성분 함량을 높이는 최적의 재배기술 발견-사진 제공 사이언티픽 리포트


노 책임연구원팀은 케일 속 글루코시놀레이트 함량을 높일 배양 조건을 스마트팜을 이용해 연구했다. 그 결과 LED 조명 하에서 8주를 키우고, 특히 배양액에 미네랄 중 하나인 셀레늄(셀레나이트의 형태로 공급)과 염분을 추가했을 때 케일의 뿌리에서 글루코시놀레이트 함량이 평소의 2.4배로 최대가 된다는 사실을 알아냈다. 실제 인체 세포를 대상으로 시험한 결과, 셀레늄과 염분을 모두 첨가한 뒤 2주 이상 키운 케일의 뿌리 추출물을 6시간 처리한 곳에서 암을 일으키는 활성산소 제거에 관여하는 단백질이 많이 생성됐다.


노 책임연구원은 “국내 인공 조명 식물공장 산업은 아직 시작 단계”라며 “기능성 높은 원료를 생산하는 플랫폼으로서 국내 식물공장의 산업화를 선도할 것“이라고 밝혔다.


이 기술은 2018년 산업통상자원부 국제기술협력사업인 한-캐나다 국제공동기술개발사업에 선정돼 캐나다 원주민 건강증진을 위한 기능성 채소 생산용 식물공장시스템 개발에 적용될 예정이다. 새싹채소의 항암성분 증진을 위한 LED 광 파장 기술은 국내 식물공장 기업에 기술 이전돼 실용화를 앞두고 있다.

 

실용화를 앞두고 있는 LED 광 파장 기술 -사진 제공 KIST
실용화를 앞두고 있는 LED 광 파장 기술 - 사진 제공 KIST
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