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유전자변형 없는 미생물로 저당 감미료 '알룰로스' 생산 기반 마련

환경부 산하 국립낙동강생물자원관(관장 용석원)은 최근 유전자변형 없이 과당을 저당 감미료인 알룰로스로 전환할 수 있는 미생물 균주 발굴에 성공했다고 7일 밝혔다. 알룰로스는 설탕과 유사한 단맛을 지니면서도 칼로리가 거의 없고 혈당을 올리지 않는 저당 감미료로, 항산화·항비만 효과도 있는 것으로 보고되고 있다. 최근 세계 대체당 시장이 연평균 5.7% 이상 급성장하면서 알룰로스는 식품업계의 주요 전략 소재로 주목받고 있다. 낙동강생물자원관 관계자는 “대부분의 미생물은 자연 상태에서는 알룰로스를 효율적으로 생산하지 못하기 때문에 식품 산업에서는 알룰로스 생산 능력을 향상시킨 유전자변형(GMO) 균주를 활용한 생산 기술이 많이 사용되고 있다”며 “최근엔 'GMO 완전표시제' 도입 논의가 본격화하면서 국내 식품업계의 비유전자변형(Non-GMO) 균주 수요가 크게 증가하고 있다”고 설명했다. 낙동강생물자원관은 보유하고 있는 미생물 자원을 활용해 알룰로스 생산 능력을 가진 균주 5종을 선별하고, 이들로부터 유래한 알룰로스 합성 효소 정제와 기능 분석을 진행했다. 연구결과를 바탕으로 마이크로박테리움 아라비노갈락타놀리티쿰 종 미생물 특허가 8월 중에 출원되고, 추가로 마이크로박테리움 파라옥시단스 종 미생물 특허 역시 9월 초 추가로 출원될 예정이다. 연구진은 이들 균주에서 유래한 효소가 기존에 알려진 효소에 비해 섭씨 70도 이상 고온에서도 활성률이 높고, 알룰로스 전환율 또한 우수함을 확인했다. 낙동강생물자원관은 이번 연구가 유전자변형 없는 천연 미생물을 활용해 소비자 신뢰도가 높은 알룰로스 생산 기술 개발 기반을 마련한 것으로, 향후 식품·바이오 산업에서 국내 대체당 소재 세계 시장 경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대했다. 김의진 국립낙동강생물자원관 생물자원연구실장은 “소비자 우려를 최소화하면서도 고기능성 감미료를 생산할 수 있다는 점에서 관련 산업에 미치는 파급력이 클 것”이라며, “앞으로 생산 공정 최적화 등 관련 연구를 통해 미생물 기반 대체당 원료의 자체 기술 확보와 산업화에 더욱 노력할 계획”이라고 밝혔다.

2025.08.07 16:08주문정

"카카오 가격 잡아라"…마스, 유전자 편집 기술 도입

세계 최대 초콜릿 제조업체인 마즈는 카카오 작물의 안정적인 공급을 위해 카카오 작물을 빠르게 개발할 수 있는 유전자 편집 기술을 도입하고 있다. 카카오의 주요 생산지인 서아프리카 지역이 최근 몇 년간 이상 기후로 수확량 감소에 시달리고 있어서다. 6일(현지시간) 블룸버그 등 외신에 따르면 마즈는 농업 유전자 편집 전문 기업 페어와이즈와 라이언스 계약을 체결했다고 밝혔다. 이를 통해 특정 형질을 가진 식물의 개발을 가속화할 수 있게 됐으며 해당 계약을 통해 마즈는 유전자 편집 도구인 유전자 가위(CRISPR) 기술을 활용할 수 있게 된다. 이 기술은 생물의 유전자(DNA) 염기서열을 정밀하게 수정할 수 있도록 해준다. 초콜릿 제조업체들에게 카카오의 안정적인 공급은 매우 중요한 문제로 최근 몇 년 동안 세계 최대 카카오 생산국인 코트디부아르와 가나에서 기후 악화와 '카카오 부종병'과 같은 만성 질환이 창궐했다. 이로 인해 생산량이 급감하면서 카카오 가격은 사상 최고치를 기록했다. 이번 계약으로 마즈는 페어와이즈의 유전자 편집 도구, 효소 및 형질 라이브러리에 접근할 수 있게 됐다. CRISPR 기술은 전통적인 육종 방식과 달리 원하는 특정 형질만을 정밀하게 조절할 수 있는 장점이 있다. CRISPR 기술을 활용하면 원하는 형질만 선택적으로 편집할 수 있어 기존 육종 방식과 유사한 결과를 더욱 빠르고 정확하게 얻을 수 있다. 톰 애덤스 페이와이즈 최고경영자(CEO)는 이 기술이 다른 작물의 병충해 저항력 향상 및 기후 변화 대응에 성공적인 사례까 있으며 카카오 나무의 수확 시기를 앞당기는 데도 유용하다고 설명했다. 일반적으로 카카오는 열매를 맺기까지 대략 3~5년이 소요된다. 페어와이즈는 “궁극적인 목표는 전 세계 카카오 직물이 기후 변화, 식물 질병 및 환경적 스트레스에 직면한 압박을 해결하는 데 있다”며 “(유전자 편집 기술이) 전 세계 공급망을 강화하고 지지하는 방식으로 작물을 개선할 수 있는 잠재력을 갖고 있다”고 말했다. 칼 존스 마즈 식물과학 디렉터도 이같은 의견에 동의하며 유전자 편집의 중요성을 언급한 것으로 알려졌다. 앞선 2018년 마즈는 이미 카카오 공급망 지원을 위해 10년에 걸쳐 10억 달러(약 1조3천872억 원)을 투자하겠다고 발표한 바 있다. 당시 미국 캘리포니아대 버클리 캠퍼스 연구자들과 협력해 CRISPR 기술을 활용한 병충해 저항성 카카오 나무 개발을 지원했다. 애덤스 CEO는 “전통적 육종 방식은 수 십년이 걸리고 수만 개의 유전자를 뒤섞어야 하기 때문에 원하는 결과를 얻을 가능성이 매우 낮다”고 언급했다.

2025.08.07 10:00박서린

미국 유전자변형농산물 수입 2배이상 급증…"국내 시장 점유 큰 폭 확대"

지난 해 미국의 유전자변형농산물 수입이 2배 이상 늘어난 것으로 나타났다. 수입금액도 급증했다. 한국생명공학연구원(원장 권석윤, 이하 생명연)이 2일 공개한 2024년 유전자변형생물체(GMO) 주요 통계 자료에 따르면 지난해 국내 반입된 식품용·사료용 유전자변형생물체는 총 1천92만 톤(약 30억 달러)였다. 이는 전년 1천28만 톤(34.2억 달러) 대비 약 6.2%인 64만 톤이 증가한 수치다. 연구팀은 동유럽 전쟁 여파로 인한 곡물 공급 차질 우려에도 불구하고, 브라질과 아르헨티나, 미국 등 주요 곡물 교역국으로부터 안정적인 수입이 이루어 지면서 국내 시장 수요를 원활히 충족한 것으로 분석했다. 그러나 전체 수입량이 증가했음에도 불구하고, 수입 금액은 최근 3년 연속 감소했다. 지난 2022년 42.6억 달러에서 2024년 30억 달러로 급감했다. 이는 주로 사료용 유전자변형 옥수수의 단가 하락에서 기인한 것으로 보인다고 연구팀은 분석했다. 용도별로는 사료용이 87%(945.7만 톤), 식품용은 13%(146.5만 톤)의 비중을 보였다. 작물별로는 옥수수가 90.4%에 해당하는 987.5만 톤이 수입됐고 대두(90.7만 톤), 면화(14만 톤)가 뒤를 이었다. 지난해 유전자변형생물체 최대 교역국은 브라질이었다. 식품용·사료용 유전자변형생물체 국가별 수입 승인량을 분석한 결과, 브라질 374.1만 톤(34.3%), 아르헨티나 319.9만 톤(29.3%), 미국 316.4만 톤(29%) 순으로 나타났다. 미국산 유전자변형농산물의 수입 비중은 전년 12% 대비 29%로 급격히 증가, 국내 시장점유율이 큰 폭으로 확대됐다. 이는 러시아-우크라이나 전쟁으로 동유럽 수입량이 줄면서 일어난 현상으로 풀이된다. 한편 만 19세 이상 64세의 성인 남녀 800명을 대상으로 유전자변형생물체 국내 공공인식을 조사한 결과 유전자변형생물체에 대한 전체 인지율은 72.9%로 최근 3년 연속 하락세를 보였다. 김기철 바이오안전성정보센터장은 "국내의 유전자변형 농산물 수입 물량은 코로나 팬데믹 이후 일정 수준을 유지하고 있다"며 "금액 측면에서는 글로벌 곡물 가격의 하락으로 지속적으로 감소하고 있다"고 분석했다.

2025.04.02 10:04박희범

KAIST, 변환 라벨없이 스스로 학습가능한 AI 모델 개발

KAIST 연구진이 변환라벨((transformational labels)없이 스스로 학습할 수 있는 새로운 시각 인공지능 모델(STL)을 개발했다고 13일 밝혔다. 컴퓨터 비전에서 주로 사용하는 자기지도 학습(self-supervised learning)은 데이터를 시각적으로 표현하는데 많이 사용하지만, 변환 전후의 이미지 표현을 동일하게 만들기 때문에 일부 시각적 세부사항을 놓칠 가능성이 있다 특히, 세부적인 특징이 필요한 작업에 한계가 있다. 이를 극복할 대안으로 변환 등변 학습(transformation-equivariant learning) 방법이 쓰이지만, 이는 명시적인 변환 레이블에 의존하는 경우가 많아 일반화 능력이 제한적이다. 연구진은 이에 이미지 간 변환 관계를 효과적으로 학습할 수 있는 AI모델인 STL(Self-supervised Transformation Learning) 프레임워크를 개발했다. 논문 제1저자인 유재명 연구생(전기 및 전자공학부 박사과정)은 "이미지 변환 전후의 특징을 비교해 변환 과정을 나타내는 '변환 표현'을 학습하는 방법으로 새로운 AI모델을 설계했다"며 "이를 통해 같은 변환이 다른 이미지에서도 동일하게 작용하도록 학습하며, 별도의 변환 라벨 없이도 복잡한 변환 방식을 이해하고 적용할 수 있다"고 설명했다. 유재명 연구생은 "기존 방법론들을 통해 학습한 모델이 이해할 수 없는 세부적인 특징까지도 학습할수 있다"며 "기존 방법 대비 최대 42% 우수한 성능을 나타냈다"고 부연 설명했다. 김준모 교수는 "이번에 개발한 STL은 복잡한 변환 패턴을 학습하고 이를 표현 공간에서 효과적으로 반영하는 능력을 통해 변환 민감 특징 학습의 새로운 가능성을 제시했다”고 말했다. 김 교수는 "라벨 없이도 변환 정보를 학습할 수 있는 이 기술이 향후 다양한 AI 응용 분야에서 핵심적인 역할을 할 것”으로 기대했다. 연구결과는 국제 학술대회 '신경정보처리시스템학회(NeurIPS) 2024'에서 이달 내 발표할 예정이다.

2024.12.13 22:57박희범

미국 정부, 유전자변형 '밀' 생산 승인

아르헨티나 농업 회사 바이오세레스가 개발한 유전자변형(GMO) '밀'이 미국 정부로부터 생산 및 상업화 승인을 받으며 상품화까지 이어질 지 관심이다. 28일(현지시간) 블룸버그 통신에 따르면 미국 농무부(USDA)는 아르헨티나의 농업 생명공학 회사 바이오세레스가 개발한 HB4 밀이 미국에서 안전하게 재배할 수 있다고 판단했다. HB4는 가뭄과 제초제 등에 저항성을 갖춘 품종이다. 바이오세레스 측은 미국이 ▲브라질 ▲파라과이 ▲아르헨티나에 이은 네 번째 승인 국가가 됐다고 전했다. 현재까지 GMO 밀은 상업적으로 유통되지 못했다. 식품 안전성에 대한 우려와 소비자들의 거부감 등으로 금기시됐기 때문이다. 그간 GMO 농작물은 가축 사료로 사용되는 옥수수와 콩 등이었다. 미국 밀 협회(USW)는 이번 결정에 대해 HB4의 특성이 농부와 소비자 양쪽에게 이득일 것이라는 입장을 표명했다. 다만 상업화는 아직 시기상조라는 의견이다. USW 무역 정책 담당 이사 피터 라우데만은 회사가 해당 품종을 미국에서 성공적으로 상업화하려면 여전히 몇 년이 더 걸릴 것이라고 통신에 전했다.

2024.08.28 12:37류승현

유전자변형생물체 안전 콘텐츠 공모전

한국생명공학연구원 국가연구안전관리본부(본부장 노영희)가 제5회 시험‧연구용 유전자변형생물체 안전 콘텐츠 공모전을 개최한다. 공모전 취지는 연구자와 일반인의 시험·연구용 LMO 안전인식 고취다. 총상금은 3천만 원이다. 국민 누구나 개인 또는 3인 이하 팀으로 참여할 수 있다. 5개 분야에 맞춰 시험·연구용 LMO 안전과 연관성 있는 콘텐츠를 자유롭게 제작, 응모하면 된다. 5개 분야는 △영상-일반, △영상-숏폼, △카드뉴스, △포스터, △안전실천보고서 등이다. 접수 기간은 6월 30일까지다. 오는 11월 총 37점을 선정해 과학기술정보통신부장관상(대상), 한국생명공학연구원장상(우수상), 국가연구안전관리본부장상(장려상)을 수여할 예정이다. 공모전 접수방법, 작품규격, 유의사항 등에 대한 자세한 사항은 '시험·연구용 LMO 정보시스템(www.lmosafety.or.kr/mps)'에서 확인할 수 있다.

2024.04.15 16:14박희범

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