제주대학교는 동물유전공학 및 줄기세포학 연구실(동물생명공학과, 아열대·열대생물유전자은행센터) 정동기 교수 연구팀이 플라즈마 기술을 양계에 적용, 수탉의 성장과 번식력을 올리고 탈-메틸화 수준을 조절해 정자의 운동성을 향상 시키는 ‘플라즈마 파밍(Plasma Farming)’ 적용 기술을 세계 최초로 개발했다고 24일 밝혔다.

이 연구는 국가핵융합연구소 플라즈마기술연구센터 플라즈마 파밍 사업과 대학중점연구소지원사업인 아열대·열대생물유전자은행센터(소장 김재훈)의 지원을 받아 수행했다.

연구결과 플라즈마 자극을 받은 수정란에서 태어난 수탉에서 빠른 성장이 나타났다. 또 이 자극에 의해 성장 촉진 효과와 항산화 방어, 호르몬 생합성 및 에너지 대사 유전자의 조절, 활성 산소의 항상성과 에너지 대사의 개선에 좋은 효과가 나타난 걸로 조사됐다.

이 연구결과는 ‘Growth and male reproduction improving of non-thermal dielectric barrier discharge plasma treatment on chickens’라는 주제로 국제저명 학술지인 ‘Journal of Physics D: Applied Physics’(물리응용분야 상위20%, IF:2.747, 제1저자 장지오, 교신저자 정동기, 목영선, 권태호)’에 게재됐다.

연구팀은 “더 나아가 플라즈마 자극에 의해 활성산소의 항상성을 조절하고, 미토콘드리아의 아데노신 삼인산 및 호흡 효소 활성의 방출을 증가시키고, 항산화 방어 및 에너지 대사에 관여하는 유전자의 탈-메틸화 수준을 조절함으로써 수탉의 정자 운동성을 향상시켰다”고 설명했다.

이 연구결과는 ‘Non-thermal plasma treatment improves chicken sperm motility via the regulation of demethylation levels’을 주제로 네이처 자매지 ‘Scientific Reports’(복합과학분야 상위15%, IF:4.847, 제1저자 장지오, 교신저자 정동기, 권태호)’에 게재됐다.

이 연구는 플라즈마를 통한 수탉의 생장 증진 및 정자 활성에 의한 번식력 증강이 실험적으로 확인된 세계 최초의 사례로 플라즈마 파밍 기술이 농축식품 산업의 고부가가치 창출에 기여할 것으로 기대된다.

총 연구책임자인 정동기 교수는 “이번 플라즈마 파밍 연구 성과를 바탕으로 대상 연구를 점차 넓혀 갈 계획이다. 다가오는 4차 산업에 대비해 농축산에 지속 가능한 환경 개발 및 생산성을 높이는 기술을 개발하고자 한다”며 “그동안의 시행착오와 결과를 토대로 구축한 빅데이터를 활용해 안전하고 생산성 있는 플라즈마 파밍의 선도적인 연구개발을 추진해 나아갈 예정”이라고 밝혔다.