김치 유산균, 빛의 색깔에 따라 생장과 대사 반응 달라져…광기술 융합 가능성 확인

세계김치연구소와 한국광기술원이 공동 연구를 통해 김치 유산균의 유전자 발현과 영양분 이용이 빛의 파장에 따라 달라진다는 사실을 확인했다.

연구팀은 김치 유산균에 적색, 녹색, 청색 발광다이오드(LED)를 쏘아 비추고, 파장별 유전자 발현과 영양분 이용, 산화 스트레스와 생장 반응 등을 비교·분석했다. 그 결과, 적색광에서는 김치의 탄수화물 이용과 영양분 수송 관련 유전자 발현이 증가했고, 녹색광에서는 아르기닌 대사와 스트레스 대응 관련 유전자 발현 변화가 나타났다. 청색광에서는 스트레스 대응과 단백질 품질 관리 관련 유전자 발현이 증가했지만, 탄수화물 대사와 지방산 대사 관련 유전자 발현은 줄어들었다.

청색광에서는 빛의 에너지양이 늘어날수록 세포 내 활성산소(ROS) 축적이 증가했고, 포도당과 아르기닌의 첨가 여부를 조절했을 때도 청색광 조사군의 생장은 대조군보다 감소했다.

한국광기술원은 광원 및 광조사 기술을 바이오·식품미생물 분야와 접목해 빛을 활용한 생물학적 반응 제어 기술의 가능성을 확대할 계획이다. 세계김치연구소는 이번 연구가 식품미생물 연구와 광기술 융합을 위한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.