생명과학과 안진흥 교수팀은 벼의 유전자 활성화 돌연변이체를 이용, OsNAS3 유전자가 벼 종자의 철분 및 아연 함량 강화에 중요한 역할을 한다는 것을 밝혀냈다. 이 연구는 벼 종자의 철분과 아연 함량 강화를 위한 새로운 방법을 제시한 원천핵심기술로, 미국 <국립과학원회보(PNAS)> 12월 22일자 온라인판에 발표되었다.

세계보건기구(WHO)에 의하면 전세계 인구의 30%(20억 명 이상)가 철분결핍성 빈혈을 가지고 있으며, 특히 개발도상국의 어린이 및 임산부가 대부분을 차지한다고 알려져 있다. 또한 세계 인구의 1/3이 아연의 섭취가 부족하며, 이로 인해 면역력이 떨어지고 어린이의 성장이 저해된다.

종래 벼 종자의 철분 함량 강화를 위한 연구는 철 저장에 관여하는 페리틴(Ferritin) 등과 같은 외부 유전자 도입을 통한 과다발현이 주로 시도되었다. 그러나 이번 연구는 유전자 활성을 높여주는 DNA 조각인 인핸서를 벼에 삽입, 철과 아연의 함량에 영향을 미치는 OsNAS3 유전자의 기능을 활성화시킴으로써 종자의 철과 아연의 함량이 증가하고, 쥐를 이용한 동물 실험에서 빈혈 회복에 도움이 된다는 것을 밝혔다.

연구진이 개발한 종자를 야생형(동진벼)과 비교할 때 철분은 2.9배, 아연은 2.2배 증가했다. 또 종자의 철 형태 분석 결과, 흡수율이 떨어진다고 알려진 피틱산(Phytic acid)에 결합한 철의 양은 동일했으나 니코티아니민과 결합한 철의 양은 종자에서 7배가량 증가했다. 빈혈 유발 쥐에 이 종자를 섭취시키면, 동진벼 종자를 먹인 그룹에 비해 빈혈로부터의 회복이 현저하게 빠르게 진행되었다.

이 연구 결과를 이용하여 철과 아연이 강화된 벼 품종을 개발한다면, 전세계적인 철과 아연 결핍 문제를 해결하는 데 도움이 될 것이며, 노약자나 임산부를 위한 기능성 식품 개발에도 응용할 수 있을 것이다. 또한 이 연구는 향후 기능성 쌀 시장을 선점하는 효과를 가질 뿐 아니라, 우리 쌀의 국제경쟁력 향상에도 도움이 될 것으로 기대되고 있다.