영산강·섬진강서 국내 미기록 세균 101종 발견

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영산강·섬진강서 국내 미기록 세균 101종 발견

건강기능식품·의약품 등 다양한 제품원료 활용 가치 높아져
화학촉매 대체 효소산업 수입 의존 커.. 담수세균 연구 지속

정용진 press9437@gmail.com
등록 2022.09.19
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[지데일리] 세균과 바이러스 등 미생물에 대한 관심이 크게 높아졌다. 최근 전세계를 강타한 코로나 바이러스 때문이다. 코로나 바이러스로 일상이 무너지면서 인간은 세균과 바이러스를 질병과 불편함을 안겨주는 존재로 인식하게 됐다.

많은 사람들이 병을 유발시키는 세균과 바이러스를 완전히 박멸할 수 있기를 바라지만 되짚어볼 문제가 있다. 상처가 나도 염증이 생기지 않거나 상한 음식을 먹어도 배탈이 나지 않으며 전염병의 고통을 겪지 않아도 될 수 있겠지만 좋은 현상이 되지는 못한다.

죽은 동물과 식물이 썩지 않거나 생태계가 망가져 식물은 더 이상 광합성을 하지 못할 수 있고 치즈와 김치 같은 맛도 더 이상 즐길 수 없는 등 더 큰 위험에 직면할 수 있는 것이다.

특히 세균과 바이러스는 생물의 진화와 멸종에도 결정적인 역할을 하는데, 생물의 진화는 종 사이의 DNA 이동이 자주 일어나 돌연변이의 확률이 높아져야 하는데 바이러스가 이를 가능케 만들어서다.

세균과 바이러스 외 미생물로는 원생생물, 곰팡이, 효모 등이 있는데 세균이나 바이러스와 비슷하게 생각되지만 세포의 구조가 다른 특성이 있다. 세균과 곰팡이류는 지구상의 소비자, 생산자, 분해자 가운데 분해자의 역할을 하며 살아 있는 생물과 죽은 생물을 연결하는 역할을 맡는다. 그러나 바이러스는 다른 생명체의 세포로 들어가 자신을 복제하는 특성을 지닌다.

인간에게 질병을 일으키는 세균 말고도 미래산업에 쓰임새가 있는 것들도 있는데 플라스틱을 분해하는 세균, 폐수를 정화하는 세균, 석유를 분해하는 세균, 전기를 만드는 세균, 방사능에 잘 견디는 세균도 속속 등장하고 있다.

인간에게 질병을 일으키는 세균 말고도 미래산업에 쓰임새가 있는 것들도 있는데 플라스틱을 분해하는 세균, 폐수를 정화하는 세균, 석유를 분해하는 세균, 전기를 만드는 세균, 방사능에 잘 견디는 세균도 속속 등장하고 있어 주목된다.

이렇게 세균은 일반적으로 동식물의 사체와 배설물을 분해하는 등 자연생태계에서 중요한 역할을 하는 동시에 유익한 세균은 산업적으로도 활용할 수 있지만 실험실 환경에서 배양이 어려워 우리나라 담수환경에 존재하는 세균들을 밝혀내는 연구가 부족한 실정이었다.

이에 국립낙동강생물자원관이 2015년부터 5년 동안 한강과 낙동강, 금강 권역에 이어 2020년부터 올해 상반기까지 영산강과 섬진강 권역을 대상으로 세균 발굴 조사 및 유용성을 분석, 영산강에서 42종, 섬진강에서 59종 등 총 101종의 미기록종 세균을 발견해 관심을 모은다.

101종은 프로테오박테리아문 59종, 액티노박테리아문 25종, 박테로이데테스문 9종, 퍼미큐티스문 6종, 아키도박테리아문 1종, 베루코마이크로비아문 1종인데 이 가운데 아키도박테리아문 및 베루코마이크로비아문의 확보는 국가생물다양성의 증진 측면에서 그 의미를 더하고 있다.

연구진은 총 101종의 미기록종 세균 중 51종이 적게는 1가지, 많게는 7가지의 다당류·단백질 분해 효소를 생산하는 특성을 발현했는데 아밀라아제, 풀루라나아제, 셀룰라아제, 자일란아제, 아라비난아제, 커틀란아제, 프로테아제로 식품, 음료, 세제 및 사료첨가제 등으로 활용 중이다. 국립낙동강생물자원관 제공

지난해 기준 국가생물종목록 내 세균류는 총 3586종이나 이 가운데 아키도박테리아문과 베루코마이크로비아문은 각 3종과 6종에 그치는데, 이번에 발견된 미기록종이 정식으로 등재되면 아키도박테리아문은 62종으로, 베루코마이크로비아문은 7종으로 증가하게 되는 것이다.

이와 함께 연구진은 총 101종의 미기록종 세균 중 51종이 적게는 1가지, 많게는 7가지의 다당류·단백질 분해 효소를 생산하는 특성을 발현했는데 아밀라아제, 풀루라나아제, 셀룰라아제, 자일란아제, 아라비난아제, 커틀란아제, 프로테아제로 식품, 음료, 세제 및 사료첨가제 등으로 활용 중이다.

대부분의 세균들이 1~2가지의 분해 효소 활성을 가지고 있는 데 반해 전남 장성군 황룡면의 영산강 지류에서 발견된 ’미트수아리아 키도사니타비다(Mitsuaria chitosanitabida)‘ 종은 다당류·단백질 분해효소를 7종이나 생산해 건강기능식품과 의약품 등 다양한 제품의 원료로서의 활용 가치가 높을 전망이다.

현재 화학촉매를 대체하는 효소산업이 성장 중이지만 아직 90% 이상을 수입에 의존하고 있어 개선이 필요한 실정으로, 이에 연구진은 산업적 가치가 높은 고유 담수세균이 식품과 의약품 효소산업 분야에서 활용될 수 있도록 관련 연구를 지속한다는 계획이다.