농촌진흥청 소속 국내 연구진이 고추 항산화성 천연색소 물질인 카로티노이드 생합성 관련 새로운 조절 기작을 규명하여 Journal of Experimental Botany의 표지 논문으로 선정되었다.

농촌진흥청 농업생명공학연구원은 고추 유전자원의 다양한 과색 변화에 근거한 카로티노이드 성분 및 그 생합성 대사 관련 유전자 발현간의 상관관계를 밝히고 특히 고추의 적색 색소의 주성분인 캡산틴 생합성 유전자에서 특이 변이 부분을 세계 최초로 밝혀냈다.

고추는 라이코펜(토마토의 항암 성분), 베타카로틴(당근의 프로비타민 A 성분), 지아산틴(옥수수의 시력 개선 성분) 등을 거쳐 캡산틴(고추의 적색 항산화 성분)에 이르는 가장 연장되고 진화된 카로티노이드 생합성 대사 과정을 가지는 작물로써 복잡한 고추의 물질 대사 과정을 이해함으로 기능성 카로티노이드 생성 고부가 유색 작물 개발의 가능성을 제시하였다.
이 연구를 통해 고추 묘목 상태에서 미리 정확한 과색을 예측할 수 있는 마커 개발 연구를 가능케 하여 국내 주요 채소 작물인 고추에서 세계적인 경쟁력도 확보하였다.

고추를 재료로 이루어진 기초 연구 결과는 <다중유전자 동시발현>이라는 생명공학 원천기술을 확립하는 후속 연구 수행을 통해 벼 배유 특이적으로 베타카로틴(프로비타민A 성분)을 생성하는 신기능성 황금쌀 개발의 밑거름이 되었다.
국외 개발 황금쌀(golden rice)과 차별되는 <다중유전자 동시발현>이라는 생명공학 원천기술을 확립하여 농산물 가치 증진을 위한 유전자 발현 조절 기술 선진화를 달성하였다.

고추 카로티노이드 대사 관련 다중유전자 동시발현 기술 도입에 의한 <쌀 100g당 1.3㎎ 정도의 베타카로틴(프로비타민 A 성분)이 함유된 신기능성 황금쌀>이 개발(특허 출원 제 2007-0087608)되었다.
벼에서 입증된 베타카로틴 생성 기술은 현재 고려대(당근), 경희대(배추) 진주산업대(감자) 등 농업 관련 대학 교수에게 기술 이전되어 항산화, 항암, 면역강화 및 비타민A 전구체 기능을 지닌 기능성 카로티노이드 생산 타 작물 개발을 위해 적용 연구하고 있고 일부 우수한 결과가 도출 중에 있는 상황이다.

농촌진흥청 김인식 청장은 “세계 6위의 유전자원 보유 규모를 자랑하는 농업유전자원센터가 다년간 세계 각지로부터 수집한 다양한 숙과색의 고추(Capsicum) 유전자원 재료 없이는 이룰 수 없었던 쾌거이며, 권위 있는 JXB 표지 논문으로 선정됨으로써 그 업적을 세계적으로 인정받았다”고 밝혔다.

현재 농업생명공학연구원은 라이코펜(토마토, 수박), 베타카로틴(당근, 호박), 베타크립토산틴(귤), 지아산틴(옥수수), 캡산틴(고추), 아스탁산틴(미세조류) 등 타 작물의 기능성 천연 색소를 지닌 다채로운 유색 벼 개발에 박차를 가하고 있어 조만간 항산화, 항암, 면역강화 및 비타민A 전구체 기능을 지닌 기능성 물질 생성 유색 쌀 개발을 현실화시킬 예정이며, 이는 미래 종자전쟁을 대비하여 독자적인 생명공학 기술 경쟁력을 바탕으로 진행되는 연구 과제이므로 그 의의가 크다.

붙임자료 :
 1. 고추 유전자원의 다양한 숙과색에 따른 성분 조성 분석
 2. 고추 유전자원의 다양한 숙과색별 분자생물학적 특성 분석
 3. 고추 유전자원의 다양한 숙과색별 유전자 구조 및 변이 부분 규명
 4. 두가지 다중유전자 동시발현 기술을 통해 개발된 베타카로틴 생성 쌀