중국 연구진, 심장질환 예방 효과 지닌 쌀 품종 개발 성공

중국 과학자들이 심장질환 예방에 도움이 되는 코엔자임 Q10(CoQ10)을 생성하는 새로운 쌀 품종을 개발했다. 중국과학원(CAS) 연구진은 최근 과학저널 '셀'에 발표한 논문에서 유전자 편집 기술을 활용해 CoQ10 생성이 가능한 쌀과 밀 품종 개발에 성공했다고 밝혔다.

CoQ10은 체내에서 생성되는 항산화제로 세포의 에너지 생성에 관여하며, 나이가 들수록 자연적으로 감소한다. 심장질환 환자나 콜레스테롤 저하제 복용자에게서 낮은 수치가 발견되며, 여러 연구에서 심장질환 증상 개선 효과가 입증됐다.

CoQ10은 생선, 육류, 견과류 등에서 자연적으로 발견되지만, 쌀·밀·옥수수 등 주요 작물은 다른 형태인 CoQ9을 생성한다. CAS 연구진은 "작물의 CoQ10 생산을 유도하는 것이 인류 건강에 도움이 될 것"이라고 강조했다.

연구팀은 67개 식물과에서 134개 식물 샘플을 분석해 CoQ9 생성 식물의 유전적 변이를 확인했다. 이를 바탕으로 5개의 아미노산 부위를 편집해 CoQ10을 생산하는 쌀과 밀을 개발했다.
CAS 유전학발달생물학연구소의 가오 카이샤 박사와 분자식물과학우수센터의 첸 샤오야 박사가 이끈 연구팀은 프라임 편집이라는 정밀 유전자 편집 기술을 사용했다. 이 기술은 외부 유전자 도입 없이 표적 유전자만 수정하는 방식이다.

개발된 바이오 강화 쌀은 잎과 곡물에서 75%의 CoQ10 비율을 보였으며, 쌀알 1g당 5마이크로그램의 CoQ10이 포함됐다. 연구진은 "CoQ10 생성이 수확량에 영향을 미치지 않았다"고 밝혔다.

논문의 공동 제1저자인 쉬 징징 연구원은 "편집된 쌀과 밀의 CoQ10 함량이 토마토 등 자연적으로 CoQ10을 함유한 식물과 비슷한 수준"이라며 "향후 다른 유전자 편집을 통해 함량을 더 높일 계획"이라고 설명했다.

연구팀은 이번 성과가 옥수수, 시금치, 양상추 등 다른 작물에도 적용 가능하다고 밝혔다. 현재 쌀, 밀, 옥수수는 전 세계 칼로리 공급의 50% 이상을 차지하지만 CoQ10 섭취에는 기여하지 못하고 있다.

캐나다 셔브룩대학병원 연구진에 따르면 인간의 하루 CoQ10 섭취량은 3~6mg 수준이나, 실제 필요량은 500mg에 달할 수 있다. 이번 연구 성과는 주요 작물을 통한 CoQ10 섭취 증진에 기여할 것으로 기대된다.

쉬 연구원은 "현재는 기초 연구 단계지만, 향후 CoQ10 쌀의 상용화를 위해 관련 기관이나 기업과 협력할 수 있다"고 밝혔다.


신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com