클라미도모나스 라인하르티에서의 아스타잔틴 합성

프로토가(PROTOGA)는 최근 미세조류 유전자 변형 플랫폼을 통해 클라미도모나스 라인하르티(Chlamydomonas Reinhardtii)에서 천연 아스타잔틴 합성에 성공했다고 발표했으며, 현재 관련 지적 재산권 개발 및 후처리 연구를 진행하고 있습니다. 이는 아스타잔틴 파이프라인의 2세대 유전자 조작 세포이며, 앞으로도 지속적인 개선이 이루어질 것으로 알려졌습니다. 1세대 유전자 조작 세포는 현재 시범 테스트 단계에 진입했습니다. 산업 생산을 위한 클라미도모나스 라인하르티에서의 아스타잔틴 합성은 헤마토코쿠스 플루비알리스(Haematococcus Pluvialis)를 이용한 합성보다 비용, 생산성 및 품질 면에서 우수할 것으로 예상됩니다.

아스타잔틴은 천연 및 합성 크산토필이자 비타민 A 프로비타민이 아닌 카로티노이드로, 항산화, 항염 및 항암 효과를 지닌 것으로 알려져 있습니다. 항산화 활성은 비타민 C의 6000배, 비타민 E의 550배에 달합니다. 아스타잔틴은 면역 조절, 심혈관계 건강 유지, 눈과 뇌 건강, 피부 활력 증진, 노화 방지 등 다양한 분야에서 탁월한 효과를 나타냅니다. 따라서 아스타잔틴은 건강 보조 식품, 건강 증진 효과가 있는 건강기능식품, 그리고 항산화 효과를 지닌 화장품 첨가제로 널리 사용됩니다.

그랜드 뷰 리서치(Grand View Research)에 따르면, 전 세계 아스타잔틴 시장은 2025년까지 25억 5천만 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 현재 화학 합성 및 파피아 로도지마(Phaffia rhodozyma)에서 얻은 아스타잔틴은 구조적 광학 활성 때문에 미세조류에서 추출한 천연 레보-아스타잔틴보다 활성이 훨씬 낮습니다. 시장에 유통되는 모든 천연 레보-아스타잔틴은 헤마토코쿠스 플루비알리스(Haematococcus Pluvialis)에서 추출됩니다. 그러나 헤마토코쿠스 플루비알리스는 성장 속도가 느리고 배양 주기가 길며 환경 요인에 쉽게 영향을 받기 때문에 생산 능력이 제한적입니다.

천연물의 새로운 공급원이자 합성생물학의 섀시 세포로서, 미세조류는 더욱 복잡한 대사 네트워크와 생합성 능력을 지니고 있습니다. 그중에서도 '녹색 효모'로 알려진 클라미도모나스 라인하르티(Chlamydomonas Reinhardtii)는 대표적인 섀시 세포입니다. 프로토가(PROTOGA)는 첨단 미세조류 유전자 편집 기술과 미세조류 발효 기술을 확보했으며, 동시에 광합성 자가영양 기술 개발에도 힘쓰고 있습니다. 이러한 육종 기술이 성숙되어 대규모 생산에 적용 가능해지면, 이산화탄소를 바이오 기반 제품으로 전환하는 합성 효율을 크게 향상시킬 수 있을 것입니다.