KAIST、グリーンフード、化粧品染料の微生物細胞工場を公開

世界の人口は数十年にわたって増加しているにもかかわらず、気候変動の激化による異常気象の長期化により食料生産性が大幅に低下し、戦争などの国際紛争の激化により世界の食料サプライチェーンが悪化しているため、世界的な食料危機が再び目前に迫っているようです。世界中で食糧不足と栄養格差が生じています。 しかし同時に、環境や持続可能性への意識が高まるにつれ、皮肉なことに、より環境に優しく高品質な食品や美容製品への需要も高まっています。 このような時代において、一見遠い問題を解決する鍵として微生物が注目を集めています。

KAIST（李光亨理事長）は26日、バイオプロセス研究センターのチェ・キョンロク研究教授と化学生体分子工学科のイ・サンヨプ特別教授が「代謝工学工学」と題する論文を発表したと発表した。 「食品および化粧品生産のための微生物」は、「Nature Reviews Bioengineering」からの招待を受け、査読を経てNature によってオンラインで出版されます。

※ 論文名：食品・化粧品生産のための微生物のシステム代謝工学

※著者情報：チェ・ギョンロク（筆頭著者）、イ・サンヨプ（責任著者）

システム代謝工学は、石油に大きく依存した既存の化学産業に代わる次世代バイオ産業の中核となる微生物細胞工場をより効果的に発展させるために、KAISTのイ・サンヨプ特別教授によって設立された研究分野です。 研究者らは、体系的な代謝工学戦略を適用することで、合成肉の風味と色を改善できるヘムや亜鉛プロトポルフィリンIX化合物などの天然物質を含む、さまざまな食品および化粧品化合物を生産する高性能微生物細胞工場を多数開発した。 、食品や化粧品に広く使用できる機能性天然色素であるリコピンとβ-カロテン、および食品および飲料の製造においてブドウの風味を付与するために広く使用されているブドウ由来の化合物であるアントラニル酸メチルです。

Natureからの招待を受けて執筆したこの論文では、研究チームは、さまざまな食品に使用されるアミノ酸、タンパク質、脂肪、脂肪酸、ビタミン、香料、色素、アルコール、機能性化合物、その他の食品添加物を生産できる微生物細胞工場の注目すべき事例を取り上げています。さらに、この論文は、より多様な食品や化粧品の化合物を環境に優しい方法で生産できる産業用微生物細胞工場の開発を促進できるシステム代謝工学戦略を整理し、提示しています。経済的な実現可能性を伴って。

例えば、飼料や肥料として利用される非可食バイオマスを微生物発酵法により生産し、栄養価の高いタンパク質やアミノ酸を生産することで、世界の食料の増産と安定供給に貢献します。 さらに、より実行可能な代替肉の開発に貢献し、動物性タンパク質への依存をさらに減らすことで、家畜の飼育や魚の養殖によって発生する温室効果ガスや環境汚染の削減にも貢献できます。

また、バニラやグレープの香りを放つバニリンやアントラニル酸メチルはさまざまな食品に広く添加されていますが、植物から分離・精製された天然物は生産量が少なく、生産コストが高いため、石油化学物質由来の物質が多く使用されています。バニリンとメチルアントラニル酸が食品に添加されます。 これらの素材も微生物の力を借りて、環境と人に優しい方法で生産することができます。

赤い口紅やイチゴ味のミルクなど、さまざまな化粧品や食品に添加される着色料であるカルミン（コチニール色素）などの化合物を製造する際に生じる倫理的および資源の問題。特定のサボテンにのみ生息するコチニール昆虫から抽出する必要があります。 ヒアルロン酸は、健康補助食品として広く消費されていますが、サメや魚の肝臓から抽出されたオメガ 3 脂肪酸にのみ含まれており、微生物を使用した環境に優しい方法で生成できれば解決できます。