낙동강생물자원관, 옥시벤존 분해하는 신종 미생물 발견

‘로도코커스 옥시벤조니보란스’

전체옥 교수 연구진과 공동 발견

국립낙동강생물자원관과 전체옥 중앙대 교수 연구진이 최근 공동 발견한 ‘로도코커스 옥시벤조니보란스’ 모습. ⓒ국립낙동강생물자원관

국립낙동강생물자원관은 27일 최근 난분해성 유기화합물인 옥시벤존을 분해하는 신종 미생물을 찾았다고 밝혔다. 낙동강생물자원관은 해당 미생물이 옥시벤존을 분해하는 기작(생물적 기본 원리)을 분석했다고 덧붙였다.

낙동강생물자원관에 따르면 옥시벤존(벤조페논-3)은 자외선 차단제 등 화장품에 주로 쓰이는 벤젠 계열의 유기화합물이다. 수생태계 등에 영향을 줄 수 있어 자외선 차단제를 만들 때 배합 한도를 5% 이내로 제한하고 있다.

미국 하와이에서는 산호초에 영향(백화현상)을 준다는 이유로 옥시벤존이 함유된 자외선 차단제 판매를 2021년 1월부터 금지하고 있다. 세계자연기금(WWF) 등 일부 협회와 학계에서는 옥시벤존을 내분비계 장애 질로 보고 있다.

낙동강생물자원관은 전체옥 중앙대 생명과학과 교수 연구진과 공동으로 2019년부터 ‘인공화합물 사용에 의한 수질오염을 저감할 수 있는 생물소재 개발 연구’를 통해 이번 신종 미생물을 발견했다.

공동 연구진은 인천 산업단지 인근 하천에서 해당 미생물을 찾았다. 연구진은 ‘로도코커스 옥시벤조니보란스(Rhodococcus oxybenzonivorans)’란 학명을 부여했다.

로도코커스 옥시벤조니보란스는 호기성 세균으로 증식이 활발할 때는 길이 1.6㎛, 폭 0.4㎛의 막대 모양을 띤다. 증식이 멈추면 직경 0.4㎛ 미만의 둥근 모양이 된다. 로도코커스 속 생물 종은 현재까지 세계적으로 80종, 우리나라에서는 4종이 알려져 있다.

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 옥시벤조니보란스는 1ℓ의 담수가 100mg 옥시벤존으로 오염됐을 때 3일 만에 90% 이상을 제거했다. 남은 10% 미만 옥시벤존도 10일 이내에 완전히 제거했다. 분해 과정에서 유해 부산물 또한 생성하지 않는다는 것을 확인했다.

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”고 설명했다.