나프탈렌 분해하는 미생물 원리 최초로 밝혀냈다.

국립낙동강생물자원관

알테로모나스 나프탈레니보란스 미생물 사진 [사진제공=국립낙동강생물자원관]

아주경제 피민호 기자= 국내 연구진이 나프탈렌 등 방향족 탄화수소계열 오염물질을 분해할 수 있는 미생물의 원리를 최초로 밝혀냈다. 

국립낙동강생물자원관(관장 안영희)은 전체옥 중앙대 교수 연구팀과 함께 ‘알테로모나스 나프탈레니보란스(이하 알테로모나스)’ 균주가 나프탈렌 등 방향족 탄화수소계열을 분해하는 원리를 새롭게 개발한 ‘미생물 환경정화기능 분석기술’을 통해 최초로 규명했다고 17일 밝혔다.

미생물 환경정화기능 분석기술이란 ‘안정 동위원소 표지기법’과 차세대 유전자 발현 분석기술을 접목시킨 미생물 활성 관찰기술로서, 이 기술은 그간 해외의 다른 연구진이 미생물 활성 관찰을 위해 시도해 왔지만 실제 오염현장에서 해당기술을 적용해 성공적인 결과를 얻은 첫 사례라는 측면에서 획기적이다. 

연구진은 지난 2009년 ‘알테로모나스’를 태안 갯벌에서 처음 발견했으며, 이 미생물이 나프탈렌처럼 분해하기 어려운 유해물질을 어떻게 효과적으로 제거하는지 원리를 연구했고, 미생물 환경정화기능 분석기술로 알테로모나스의 나프탈렌 분해 원리를 밝혀냈다.

알테로모나스는 방향족 탄화수소의 단단한 화학공명구조의 일부를 붕괴시키고, 유해물질을 영양분으로 사용하기에 용이한 형태로 유해물질의 구조를 변화시키는 ‘나프탈렌디옥시게네이즈’와 ‘살리실산 하이드록실레이즈’라는 2가지 효소를 사용하는 것으로 밝혀졌다. 

특히 주변 환경이 나프탈렌과 같은 물질로 이뤄졌을 때, 알테로모나스는 화학주성 반응유전자를 높게 발현시켜 나프탈렌 가까이에 이동하는 것으로 확인돼 나프탈렌과 같은 물질을 먹잇감 삼아 스스로 움직이는 것으로 판명됐다. 

이번 연구 결과는 세계적인 학술지인 네이처의 자매지 ‘사이언티픽 리포트’ 2016년 2월호에 게재됐다.

국립낙동강생물자원관은 이번 연구에서 사용된 미생물 유전자 분석 기술을 통해 앞으로 난분해성 오염물질을 정화하는 유용생물자원 산업에 응용할 수 있을 것으로 기대했다.

특히 나프탈렌, 벤젠 등 방향족 탄화수소계열의 특정수질오염물질을 정화하는 데 효과적으로 대응할 수 있을 것으로 예상했다.