다이옥산 분해와 신경세포 흥분 억제, 악취 원인물질 저감 등의 효능을 갖는 미생물이 잇따라 규명돼 눈길을 끈다. 국립낙동강생물자원관은 특정수질유해물질 ‘1,4-다이옥산’을 기존 미생물보다 최대 6.8배 빠르게 분해하는 담수 미생물을 찾아냈다.  

국립생물자원관은 미생물 유전체를 분석해 피부를 보호하는 붉은색 유기 색소 생산 유전자 및 신경세포 흥분 억제와 관련된 유전자를 발견했다. 

국립낙동강생물자원관은 축산악취를 효과적으로 저감시킬 수 있는 신규 담수 미생물을 발견해 축산 농가 등 현장에 적용할 계획이다. 

1,4-다이옥산 분해능력, 기존보다 뛰어난 담수 미생물 찾았다

국립낙동강생물자원관은 특정수질유해물질로 지정된 ‘1,4-다이옥산’을 기존 미생물보다 최대 6.8배 빠르게 분해하는 담수 미생물을 찾아냈다. 

‘1,4-다이옥산’은 산업용 용매 또는 유기용매의 안정제로 사용되며, 주로 화학제품 제조업, 석유정제품 제조업 등에서 배출된다.

연구진은 지난 2023년부터 ‘담수미생물과 폐유기자원을 활용한 1,4-다이옥산 저감소재 개발’ 연구를 진행해 1,4-다이옥산을 분해할 수 있는 미생물 8종을 낙동강 유역 하천에서 확보했다. 이 가운데 분해 능력이 가장 우수한 스핑고모나스(Sphingomonas) 속 균주 ‘지엠독스(GMDOX)-510’을 분리 및 배양하는 데 성공했다.

연구진은 이 균주가 다양한 농도의 ‘1,4-다이옥산’을 97.5% 이상 분해하는 것을 확인했고, 화학제조업종에서 배출되는 실제 폐수에서도 90% 이상 제거할 수 있음을 실험을 통해 검증했다. 

이 균주가 기존에 ‘1,4-다이옥산’ 분해 미생물로 알려진 로단노박터(Rhodanobacter) 에이와이에스(AYS)5에 비해 분해속도가 최대 6.8배 높다는 것을 확인했다.  이 연구 결과를 바탕으로 이달 안에 특허를 출원할 예정이다.

염전 미생물 11종에서 피부보호와 신경세포 흥분 억제 유전자 발견

국립생물자원관은 최근 인천의 염전에서 채취한 시료의 미생물 유전체를 분석해 전량 수입 중인 피부를 보호하는 붉은색 유기 색소 생산 유전자 및 신경세포 흥분 억제와 관련된 유전자를 발견했다고 밝혔다.

국립생물자원관과 인천대학교 서명지 교수 연구진은 올해 추진한 ‘자생생물의 환경 적응 및 진화 유전자 연구 사업’ 과정에서 호염성 고균의 유전체를 분석해 박테리오루베린(Bacterioruberin)을 생산하는 11종의 고균을 확인했다. 

붉은색 유기 색소인 박테리오루베린은 자외선과 외부 환경으로부터 호염성 고균을 보호하는 강한 항산화 효과를 지닌 것으로 알려졌다. 이는 면역강화, 노화방지, 피부 건강 유지와 같은 다양한 분야에서 기능성 소재로써 활용이 가능하다.

아울러 이번 연구에서 확인된 11종 중에서 5종의 호염성 고균은 빛을 이용해 신경세포의 활성을 제어할 수 있는 유전자도 보유한 것으로 확인됐다.  

악취원인 물질 분해하는 미생물, 축산악취 저감에 활용

국립낙동강생물자원관은 축산악취를 효과적으로 저감시킬 수 있는 신규 담수 미생물을 발견해 특허를 출원했으며, 축산 농가 등 현장에 적용할 계획이라고 밝혔다.

국립낙동강생물자원관은 지난 2022년부터 수행 중인 ‘담수미생물을 활용한 축산악취 저감 소재 개발’ 연구에서 축산폐수로부터 분리된 담수미생물이 축산환경에서 발생되는 악취 성분을 줄이는 효과를 확인했다.

국립낙동강생물자원관 연구진이 발견한 브레비박테리움 미생물은 인위적으로 조성한 축산악취를 89% 저감하는 효과를 보였다. 특히 축산악취 원인물질로 알려진 스타이렌을 28% 감소하는 것을 확인했다.

국립낙동강생물자원관은 이 미생물이 향후 악취개선 소재로 활용 가능성이 높다고 보고 대량으로 배양할 수 있는 최적의 조건 등을 특허 출원했다.

연구진은 내년부터 축산 농가를 대상으로 현장 적용을 위한 사전 연구를 실시하고, 관련 기업과의 협력을 통해 악취방지시설에 이 미생물의 활용을 확대할 계획이다.