환경부 산하 국립낙동강생물자원관은 ‘2017년 담수생물조사·발굴사업’의 하나로 남한강 일대의 지천 및 토양에서 미기록종 절대혐기성 세균 16종을 발견했다고 밝혔다.

절대혐기성 세균은 산소 대신 질소, 이산화탄소 등을 이용하여 생장하는 세균으로 오히려 산소가 있으면 살 수가 없어 일반 세균에 비해 발견하기가 어려운 것으로 알려져 있다.

▲ 절대혐기성 세균 발견지점

이번에 발견된 절대혐기성 세균 16종은 클로스트리디움 속 미기록종 10종을 포함하여 박테로이데스 1종, 카르노박테리움 1종, 프리보텔라 1종, 파라클로스트리디움 1종, 롬보우치아 1종, 큐티박테리움 1종 등이다.

가장 많은 종류를 차지한 클로스트리디움 속은 바이오수소, 에탄올, 부탄올, 아세트산 등 대체에너지의 원료를 생산하는데 이용하는 혐기성 세균을 포함하고 있어서 활용 가치가 높은 것으로 알려져 있다.

클로스트리디움은 1880년 폴란드의 프라즈모프스키가 최초로 발견한 혐기성 세균 속이며 현재 220여 개의 종이 보고됐다. 일반적으로 널리 알려진 이 속의 세균은 보툴리눔 독소를 만드는 보툴리눔 종, 장염을 일으키는 디피실 종이다.

자연계의 클로스트리디움은 혐기성 환경에서 물질 분해에 관여하고 있다. 특히, 이번에 발견된 10종의 클로스트리디움 미기록종은 유기폐기물 등을 분해하여 수소를 생산하는 베이저린키 균, 부틸산을 생산하는 뷰티리컴 균, 부탄올을 생산하는 사카로퍼뷰틸아세토니컴 등을 포함하고 있다.

 - 클로스트리디움 베이저린키 균은 음식물 쓰레기 1g을 분해하여 128ml의 수소 생산, 파스퇴리아눔 균은 녹말 1g을 분해하여 106ml 수소 생산

롬보우치아, 카르노박테리움, 박테로이데스, 프리보텔라 속은 자일란, 셀룰로스와 같은 고분자 탄수화물을 발효하여 유기산이나 알콜을 생산하는 혐기성 세균이다.

파라클로스트리디움 속에 해당하는 비퍼멘탄스 균은 모기유충에 치명적인 독소단백질을 발현시키는 것으로 알려져 있다. 1993년 미국을 시작으로 인도, 중국에 이르기까지 여러나라에서 모기 유충을 죽이는 원료로 생산하고 있어 친환경적으로 해충을 제거할 수 있는 신소재로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

 - 파라클로스트리디움 비퍼멘탄스 이용한 제품들: BTiMosquito Dunks®(미국, 1993년), Bio-pesticide larvicide mosquito killing(중국, 2002년), Bacto Power(인도, 2005)

낙동강생물자원관은 이번에 발견된 16종 세균들이 대체에너지, 친환경 병해충 방제제 등으로 활용할 수 있으며, 이를 통해 남한강 등의 담수환경이 생물자원의 서식지로 가치가 크다는 것을 확인했다.

이들 16종 세균들은 생물자원은행(fbcc.nnibr.re.kr)을 통해 올해 6월부터 산업계 및 학계 등의 연구 기관에 분양될 예정이다.

이욱재 국립낙동강생물자원관 담수생물연구본부장은 “담수환경 절대혐기성 세균은 그동안 미개척 분야로, 바이오산업 원천소재로서의 가치가 높아 향후 지속적이고 심층적으로 연구를 확대할 계획”이라고 밝혔다.