올레오솜

[ oleosome ]

올레오솜은 종자의 떡잎(cotyledon)이나 배젖(endosperm)의 세포 내에 존재하는 세포소기관으로 저장 지방인 트리아실글리세롤(triacylglycerol)을 저장한다. 올레오솜은 유지체(oil body, lipid droplet) 또는 스페로솜(spherosome)이라고도 하며, 대부분 종자에 존재한다. 또한, 고등식물의 꽃, 꽃가루, 열매에서도 관찰되며 조류, 곰팡이, 박테리아, 동물의 소기관이나 조직 분비선(gland)과 지방조직(adipose tissues)에도 존재한다.¹⁾

각 올레오솜은 올레오신(oleosins)이라고 불리는 구조단백질에 의해 안정화된 인지질(phospholipid) 단일층으로 둘러싸여 있다. 종자가 발아할 때 큰 크기의 올레오솜에서 작은 크기의 올레오솜으로 구조가 바뀌는데, 이러한 과정을 통해 리파아제가 결합하는 접촉 면적이 늘어나서 지방 분해가 촉진된다. 성숙한 종자의 세포내 올레오솜은 매우 안정적이며 응집되거나 합체되지 않는다. 이러한 안정성은 양친매성(amphiphile)을 띠고 중성지방으로 구성된 인공 리포솜에서 나타나는 불안정성과는 대조적이며, 초음파 처리를 통해 생성된 리포솜은 점차적으로 합체되는 것을 볼 수 있다. 또한 포유동물과 곤충의 세포 밖 지질단백질(lipoprotein)뿐만 아니라 효모와 특수한 포유동물 세포의 올레오솜은 상대적으로 표면적이 작으며, 지질 성분이 역동적인 일련의 대사 작용에 의해 조절되기 때문에 식물의 올레오솜에 비해 불안정하다.²⁾³⁾⁴⁾ 이에 비해 식물 종자의 올레오솜은 상대적으로 안정화되어 있는데, 이는 식물에만 특이적으로 존재하는 긴 소수성 스트레치(stretch) 함유 올레오신(oleosins) 단백질이 올레오솜막의 표면에 존재하여 올레오솜의 막을 단단하게 고정하기 때문이다.⁵⁾

식물 종자의 올레오솜 구조(출처:서미정)

애기장대 종자의 세포를 주사 전자현미경으로 관찰. 유지체(OB; Oil body)와 단백질체(PB; protein body)(출처: Newcomb EH(1982)Newcomb, E H (1982) Ultrastructure and cytochemistry of plant peroxisomes and glyoxysomes. Annals of the New York Academy of Sciences, 386(1), 228-242.

기능 및 산업이용

올레오솜은 종자의 기름에서 확보하는 천연 오일 형태로서 여러 화장품의 유화제로 사용될 수 있다. 올레오솜을 냉압착하여 만들어진 에멀전은 기능성 물질 또는 향을 피부에 자극없이 전달하는 화장품의 재료로서 각광받고 있다. 이러한 에멀전은 천연 비타민을 포함하고 있어 피부에 항산화 물질을 운송할 수 있다.⁶⁾⁷⁾

참고문헌

1. Kanai, M., Mano, S., Hayashi, M. 등 (2016) Designing Novel Breeding Strategies for Producing High-Oil Crops Based on a Molecular Understanding of Triacylglycerol Metabolism. New Challenges in Seed Biology-Basic and Translational Research Driving Seed Technology, 137-153
2. Murphy, D.J. (2001) The biogenesis and functions of lipid bodies in animals, plants and microorganisms. Plant J., 13: 1-16
3. Bickel, P.E., Tansey, J.T., Welte, M.A. (2009) PAT proteins, an ancient family of lipid droplet proteins that regulate cellular lipid stores. Biochim. Biophys. Acta, 1791: 419-440
4. Beller, M., Thiel, K., Thul, P.J. 등 (2010) Lipid droplets: a dynamic organelle moves into focus. FEBS Lett., 584: 2176-2182
5. Makkhun, M., Khosla, A., Foster, T. 등 (2015) Impact of extraneous proteins on the gastrointestinal fate of sunflower seed (Helianthus annuus) oil bodies: a simulated gastrointestinal tract study. Food Funct, 2015: 124-133
6. Guth, J., Lentner, V. (2005) U.S. Patent Application No.10/596,116
7. Lutrario, C. A., Rokitowski, K. L., Costa, J. E. (2011) U.S. Patent No. 7,902,134. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office

올레오솜

올레오솜

목차

구조 및 특성

기능 및 산업이용

참고문헌