국립낙동강생물자원관, 빙어 및 참붕어 등 내장에서 미생물 분리
4℃ 이하 저온에서도 성장하는 신종 ‘디프지아 인테스티날리스’ 빙어 장내에서 발견
국내 생물자원에 대한 경쟁력을 증대시키고, 유용한 생리활성 물질을 생산할 가능성이 높은 생물자원 발굴 분야에서 새로운 미생물을 발견했다.
18일 환경부 산하 국립낙동강생물자원관은 빙어와 참붕어 등 담수생물 내장에서 신종 2종 및 미기록종 36종 등 총 38종의 미생물을 최근 발견했다고 밝혔다.
국립낙동강생물자원관 연구진은 2019년 1월부터 최근까지 춘천시 소양호, 인제군 빙어호 등 12곳에서 빙어, 참붕어, 토굴(일명 벚굴로 민물조개의 일종), 재첩, 큰입우럭(배스), 동남참게, 물자라, 곳체다슬기, 민강도래 등의 담수생물을 채집했다. 연구진은 이들 생물의 내장에서 38종의 미생물을 분리하는 데 성공했다.
담수생물별로 빙어에서 17종, 참붕어에서 2종, 토굴에서 8종, 재첩에서 2종, 큰입우럭에서 1종, 동남참게에서 3종, 물자라에서 2종, 곳체다슬기에서 2종, 민강도래에서 1종의 미생물을 분리했다. 이들 미생물은 프로테오박테리아 25종, 방선균문 5종, 의간균문 4종, 후벽균문 4종으로 분류됐다.
이중 신종은 빙어 내장에서 발견한 프로테오박테리아에 속한 ‘디프지아 인테스티날리스(Deefgea intestinalis)’와 토굴 내장에서 발견한 ‘포세이도니박터 오스트레이(Poseidonibacter ostreae)’ 2종이다.
유전체의 전체 길이는 3,451,982 bp(유전자 염기서열 단위, base pair)이며, 구아닌+사이토신의 비율이 48.2%로 분석되었다. 유전자 예측 결과 항생제나 독성 물질에 대한 저항 기작과 관련된 유전자(56개)와 삼투압, 온도, 활성산소에 의한 스트레스에 반응하는 유전자(94개)들이 포함되어 있어 환경변화에 대응하기 위한 다양한 방어기작을 가졌을 것으로 예측된다.
특히, 연구진이 ‘디프지아 인테스티날리스’의 전체 유전자를 분석한 결과, 이 미생물에서 생분해성 플라스틱의 원료로 활용 가능한 폴리하이드록시 부틸레이트(PHB, Polyhydroxy-butyrate)를 생산하는 유전자들이 확인되었다.
폴리하이드록시 부틸레이트 : 미생물이 유기물을 분해하여 생산된 탄소원 및 에너지를 세포 내에 저장시키는 고분자 물질
또한 이 미생물은 4℃ 이하의 저온에서도 생장하는데, 저온에 의해 세포가 손상되는 것을 방지하기 위해 저온 충격 단백질(cold shock protein) 유전자를 갖고 있는 것으로 밝혀졌다.
폴리하이드록시 부틸레이트를 생산하는 미생물은 알칼리제네스 유트로퍼스 (Alcaligenes eutrophus), 커프리아비더스 네케이터 (Cupriavidus necator), 로도박터 스페로이데스 (Rhodobacter spheroides), 메틸로박테리움 로데시아넘 (Methylobacterium rhodesianum) 등 이미 많은 종이 알려져 있으나 이번에 저온에서도 생장이 가능한 신종 미생물이 발견된 점에서 의미가 있다.
연구진은 이번에 발견한 신종 ‘디프지아 인테스티날리스’를 올해 안으로 국제미생물분류학회지에 발표할 예정이며, 향후 나머지 신종 및 미기록종도 국내외 학술지에 게재할 예정이다.
포인트경제 유민정 기자