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.

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 발견했다.

▲ 시토크롬P450 효소에 의한 옥시벤존의 산화

공동 연구진은 인천 산업단지 인근의 하천에서 이 미생물을 찾아냈으며, ‘로도코커스 옥시벤조니보란스(Rhodococcus oxybenzonivorans)’란 학명을 부여했다.

‘로도코커스 옥시벤조니보란스’는 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 분석했다.

‘로도코커스 옥시벤조니보란스’는 1ℓ의 담수가 100mg의 옥시벤존으로 오염됐을 때 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”라며, “앞으로도 담수미생물을 활용한 하·폐수 처리기술을 추가로 개발할 계획”이라고 말했다.