[발효공학] Coenzyme Q10의 고생산 균주를 개량하기 위한 방법

1. 서론

Coenzyme Q10(CoQ10)은 미토콘드리아 내에서 에너지 생성에 핵심 역할을 하는 지질계 수용체로, 항산화 기능도 함께 수행하여 건강보조식품, 의약품, 화장품 등 다양한 산업 분야에 널리 활용되고 있다. 자연적으로는 주로 심장, 간, 신장 등 높은 에너지 소비 기관에서 높은 농도를 유지하며, 연간 글로벌 시장 규모는 2022년 기준 약 93억 달러에 달하였다. 최근에는 건강기능식품 소비자들 사이에서 노화 방지, 심혈관 건강 증진, 면역력 강화 등의 목적으로 CoQ10의 수요가 급증하면서 생산량 증가와 함께 가격 경쟁력 확보가 중요한 과제로 떠오르고 있다. 그러나 현재 상용 CoQ10은 주로 화학적 합성 또는 미생물 발효를 통해 생산되고 있는데, 특히 미생물 발효법이 천연에 가까운 품질을 제공하며 생태계 친화적이라는 장점이 있다. 그러나 고수율의 CoQ10 생산을 위해서는 균주의 생산 능력을 극대화하고, 생산 비용을 절감하는 게 필요하다. 이를 위해 미생물 균주의 유전자개량, 대사경로 최적화, 균주 안정성 향상 등의 기술이 점차 도입되고 있으며, 특히 유전자 조작을 통한 대사경로 강화 사례가 활발하게 진행되고 있다. 예를 들어, 최근 연구에서…