농진청, 음파 들은 토마토 신선도 연장되는 비결 밝혀내

특정 단일음파 처리에 따른 토마토 숙성 지연 효과. 농촌진흥청 제공

[세종=이데일리 김형욱 기자] 토마토에 1㎑ 단일 음파를 들려주면 숙성이 약 3~4일(30~40%) 늦어지면서 신선도를 더 오래 유지할 수 있다. 음파가 숙성과 관련한 식물호르몬 ‘에틸렌’ 생합성에 관여하는 핵심 유전자 발현에 영향을 주기 때문이다. 농촌진흥청(농진청) 수확한 토마토를 더 오래 보관하기 위해 지난 2015년 개발한 기술이다.

농진청이 이번에는 특정 음파가 토마토 숙성을 늦추는 근본 원인을 과학적으로 규명했다고 16일 밝혔다. 2015년 개발한 기술을 단순히 토마토에만 사용하는 게 아니라 다른 농산물의 신선도를 더 오래 유지할 수 있는 기술을 개발하는 등 응용법을 찾기 위한 연구다.

농진청 연구진은 1㎑ 음파 처리한 토마토의 전사체(transcription, DNA로부터 RNA를 만들어내는 과정)를 분석해 음파 처리가 에틸린 생합성 관련 유전자 발현을 줄이고 세포벽 형성 관련 유전자 발현을 늘렸다는 걸 확인했다. 에틸렌 발생량이 줄면서 토마토의 물러짐과 익는 속도를 늦추고 반대로 세포벽 형성은 활발해져 겉을 더 오래 단단하게 유지한다는 것이다. 농진청은 이를 영국 옥스포드대 출판사가 발행하는 식물 학술지 ‘애널스 오브 보타니(Annals of Botany·식물학 실록)’ 7월호에 게재하고 특허등록(제 179563호)했다.

농진청은 또 이 과정에서 음파 처리가 새싹채소의 비타민C 함량을 늘려준다는 것도 확인했다. 농진청은 이와 관련해 2건의 특허출원(10-2016-0089616, 10-2017-0148348)을 마치고 산업체 기술 이전을 통해 상용화했다. 또 이 내용을 담은 논문도 지난해 10월 국제 학술지 데이터베이스인 SCI(Science Citation Index)에 게재했다.

농산물은 수확 후 손실하는 비율이 선진국 기준 5~25%, 개발도상국도 20~25%에 달한다. 이에 따른 손실도 국내 기준 3조~5조원 규모다. 농진청은 이에 수확 후 농산물의 신선도와 품질을 유지하기 위한 다양한 방법을 연구 중이다. 정미정 농진청 국립농업과학원(농과원) 생물소재공학과 농업연구관은 “음파 처리는 필요한 시점에 필요한 유전자만 선택적으로 발현할 수 있도록 조절할 수 있다”며 “지속적인 연구로 이 기술이 다양한 분야에 폭넓게 활용되도록 노력할 것”이라고 말했다.

농진청은 농업·농촌 발전을 위한 연구개발(R&D)을 맡은 중앙행정기관(농림축산식품부 외청)이다. 전북 전주에 있으며 산하에 4개 원(농과원·식량원·원예원·축산원)이 있다.