[기고]생명공학 융복합 기술과 고부가 생물소재

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현재 정보통신기술(ICT), 생명공학기술(BT), 나노기술(NT) 등 다양한 분야의 전문핵심기술을 융복합하여 새로운 신기술을 개발하고 이를 통해 새로운 부가가치 창출이 요구되는 시대이다.
융복합 기술을 적용한 미래 농업은 기존 농산업의 고부가 가치화 뿐만 아니라 신기능성 미래 소재의 시장 확대와 수요를 창출할 수 있는 창의 및 소재산업분야라 할 수 있다. 신기능성 생물소재 천연물 신약은 미래 농업의 소재창출을 위한 분야로 주목할 만하다.

세계 천연물신약의 시장규모는 지난 2011년에 187조원이었고 WHO에서는 오는 2017년에는 316조원으로 예상하고 있으며, 연간 성장률이 10%에 이르고 있다.

그러나 천연물 신약의 원료인 약용작물의 수급은 품질 또는 약리성분 함량 미달로 매우 어려운 상황이다. 작물의 약리성분과 함량은 생육 환경과 재배조건에 따라 많이 영향을 받으므로 고부가 약용작물의 약리지표성분 함량과 종류가 일정하게 유지될 수 있는 시설재배와 품질관리 기술이 필요하다.

최근 식물공장 등 생육 환경과 재배조건을 일정하게 유지할 수 있는 시설재배 및 품질관리를 위한 농업기술이 개발되어 많이 발전하고 있다. 예를 들면 태양광외 LED 등의 특정한 광 처리를 통해 유용 약리성분의 함량을 일정하게 유지하거나 증대하고, 식물체의 생장조절을 통하여 바이오매스(생산량)을 조절할 수 있는 기술을 들 수 있다.

또한 수 년전에 작물을 재배할 때 클래식 음악을 식물에 들려주면 작물의 생산량이 늘어난다는 보고가 있었으나 식물에서 어떤 기작으로 생산량에 변화를 가져오는지에 대한 과학적인 근거 제시가 미진했다. 그런데 근년에 이루어진 연구 결과에 따르면 외부로부터 특정한 자극(음파) 처리를 통하여 식물의 생장 조절 가능성이 보고되고 있다.

따라서 식물공장 등의 시설농업 및 재배기술, LED 또는 음파 등의 광 또는 음파장 처리장치 개발 및 식물 자체의 고유 파장 측정 기술, 광 또는 음파 처리에 의한 약리성분 함량 유지 및 증대기술, 약용작물의 유효 약리성분 분석 등 대사체 및 관련 유전자 발현분석 기술, 유용 기능성 약용물질의 대사공학기술 등의 생명공학 융복합 기술은 고부가 약용작물의 소재화와 더불어 신기능성 생물소재 천연물 신약개발을 위한 미래 농업기술의 결정체가 될 것으로 기대된다.

농촌진흥청 생물소재공학과 / 김영미

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