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 국내 온천, 두엄 등에서 분리된 고온성 원핵생물 신종 및 미기록종의 전자현미경 사진.
 국내 온천, 두엄 등에서 분리된 고온성 원핵생물 신종 및 미기록종의 전자현미경 사진.
ⓒ 환경부

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능암탄산온천, 백암온천 등 고온에서 사는 미생물 중 단백질 분해력이 높은 균주가 발견됐다. 전남 보성의 두엄에서 발견된 미생물은 대장균을 억제하고 식물의 생장을 촉진하는 옥신 생성과 관련된 유전자를 가지고 있었다.

환경부 소속 국립생물자원관(관장 배연재)은 최근 온천 등 고온의 환경에서 신종 3종 및 미기록종 9종을 포함한 미생물 256균주를 발견하고 이들의 기능성 유전자를 확인했다고 밝혔다.

이번에 발견된 고온성 미생물은 환경의 물질 순환과 각종 폐기물 분해 과정에서 필수적인 역할을 수행하며, 생물산업 소재로도 활용이 가능할 것으로 보여 주목된다.

특히 단백질 분해력이 높은 고온성 원핵생물은 콩기름을 추출해서 나오는 부산물인 대두박을 가축 사료로 사용하기 위한 발효 과정이나, 조류독감과 구제역 등 가축 매몰지의 사체 분해를 촉진하기 위해 이용될 수 있다.

국립생물자원관은 이상재 신라대 교수팀과 함께 2019년부터 고온성 조건에서 생육하는 원핵생물을 찾는 공동연구를 진행하고 있다.

환경부는 "국내에는 고온의 환경이 거의 없어 고온성 원핵생물의 연구가 부족하지만, 고온성 원핵생물은 환경정화 분야 등 산업적으로 활용도가 다양해 가치가 높다"고 밝혔다.

환경부에 따르면 연구진은 능암탄산온천, 백암온천 등 고온의 환경에서 얻은 61개 시료로부터 미생물 256균주를 분리 배양하고 다양한 기능성 유전자를 확인했다.

분리된 고온성 균주들은 50~60oC 사이에서 생장 속도가 최고로 나타났으며, 애리바실러스 팔리더스(Aeribacillus pallidus)는 65oC 이상에서도 생장하며 높은 단백질 분해력을 보였다.
 
 고온성 단백질분해효소 시험. 기본 배지(Marine agar)에 별도로 멸균한 20% skim milk를 2% 농도로 첨가하여 만든 고체 배지에 실험균주를 접종한 후, 60℃에서 7일간 배양한 후, 투명환이 생성되는 정도를 관찰하였음. 1, 바실러스 써모아미로보란스(Bacillus thermoamylovorans); 2, 칼디바실러스 데비리스(Caldibacillus debilis); 3, 애리바실러스 팔리더스(Aeribacillus pallidus); 4, 지오바실러스 이씨기나너스(Geobacillus iciginanus); 5, 지오바실러스 카우스토필러스(Geobacillus kaustophilus); 6, 지오바실러스 스테로써모필러스(Geobacillus stearothermophilus)
 고온성 단백질분해효소 시험. 기본 배지(Marine agar)에 별도로 멸균한 20% skim milk를 2% 농도로 첨가하여 만든 고체 배지에 실험균주를 접종한 후, 60℃에서 7일간 배양한 후, 투명환이 생성되는 정도를 관찰하였음. 1, 바실러스 써모아미로보란스(Bacillus thermoamylovorans); 2, 칼디바실러스 데비리스(Caldibacillus debilis); 3, 애리바실러스 팔리더스(Aeribacillus pallidus); 4, 지오바실러스 이씨기나너스(Geobacillus iciginanus); 5, 지오바실러스 카우스토필러스(Geobacillus kaustophilus); 6, 지오바실러스 스테로써모필러스(Geobacillus stearothermophilus)
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환경부는 특히, 전남 보성의 두엄에서 분리된 바실러스 써모코프리애(Bacillus thermocopriae) DUT50-236은 50℃ 이상의 고온과 6% 염분 농도에서 잘 자라며, 대장균을 억제하고 식물의 생장을 촉진하는 옥신 생성 관련 유전자를 가지고 있었다고 밝혔다.

이번 균주 중에는 마이크로박테리움(Microbacterium) 속 세균 등 신종 3종과 브레이비바실러스 림노필러스(Brevibacillus limnophilus) 등 국내 미기록종 9종도 포함되어 있다.

배연재 국립생물자원관장은 "새로운 고온성 미생물자원은 산업자원으로 활용될 수 있을 뿐 아니라, 기후변화 등 환경 문제 해결을 위해 활용될 수 있는 가능성이 무궁무진하다"라며 "환경 보전을 위한 생물자원의 발굴과 활용 가치 증진을 위해 더욱 노력할 것"이라고 밝혔다.
 

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