국립낙동강생물자원관, 옥시벤존 분해 미생물 발견하고 기작 분석

 

환경부 산하 국립낙동강생물자원관(관장 유호)은 최근 난분해성 유기화합물인 옥시벤존을 분해하는 신종 미생물을 찾아내고, 이 미생물이 옥시벤존을 분해하는 기작을 분석했다고 밝혔다.

옥시벤존(벤조페논-3)은 자외선 차단제 등의 화장품에 주로 쓰이는 벤젠 계열의 유기화합물이며, 수생태계 등에 영향을 줄 수 있어 자외선 차단제를 만들 때 배합한도를 5% 이내로 제한하고 있다.

하와이에서는 산호초에 영향(백화현상)을 준다는 이유로 옥시벤존이 합유된 자외선 차단제 판매를 2021년 1월부터 금지하고 있으며 세계자연기금(WWF) 등 일부 협회 및 학계에서는 옥시벤존을 내분비계장애물질로 보고 있다.

국립낙동강생물자원관은 중앙대 생명과학과 소속 전체옥 교수 연구진과 공동으로 2019년부터 추진 중인 ‘인공화합물 사용에 의한 수질오염을 저감할 수 있는 생물소재 개발 연구’를 통해 이번 신종 미생물을 발견했다고 밝혔다.

공동 연구진은 인천 산업단지 인근의 하천에서 이 미생물을 찾아냈으며, ‘로도코커스 옥시벤조니보란스(Rhodococcus oxybenzonivorans)’란 학명을 부여했다. 이는 ‘먹어치우다, 삼키다’의 뜻을 갖는 라틴어 ‘보란스(vorans)’를 붙여 옥시벤존을 먹어 치운다는 의미를 가진다.

‘로도코커스 옥시벤조니보란스’는 산소로 생육하는 세균인 호기성 세균으로 증식이 활발할 때는 길이 1.6㎛, 폭 0.4㎛의 막대 모양을, 증식이 멈추면 직경 0.4㎛ 미만의 둥근 모양을 띤다.

‘로도코커스’ 속의 생물 종은 현재까지 전 세계적으로 80종, 우리나라에서는 4종이 알려져 있다. 

공동 연구진은 이번 신종 미생물이 옥시벤존을 분해한다는 사실 뿐만 아니라 난분해성인 옥시벤존을 산화시키는 효소(시토크롬 P450)를 찾아내는 등 유전자, 효소, 대사체 확인을 통해 생물학적 분해 기작을 분석했다고 밝혔다.

‘로도코커스 옥시벤조니보란스’는 1ℓ의 담수가 100mg의 옥시벤존으로 오염됐을 떄 3일 만에 90% 이상을 제거했으며, 남은 10% 미만의 옥시벤존도 10일 이내에 완전히 제거됐다. 분해 과정에서 유해 부산물 또한 생성하지 않는다는 것이 확인됐다.

유호 국립낙동강생물자원관장은 “이번 연구는 잠재적인 유해성을 갖는 난분해성 유기화합물을 제거할 수 있는 미생물을 발견하는 것에 그치지 않고 미생물의 분해 기작에 대한 과학적 근거까지도 밝혀낸 것에 의의가 있다”며, “앞으로도 담수미생물을 활용한 하·폐수 처리기술을 추가로 개발할 계획”이라고 말했다.