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■ 국내외 전문가 참여 확대 ... 차세대 바이오산업 분야 연구 활성화 기대

차세대 바이오산업의 새로운 자원으로 떠오르고 있는 극한 미생물의 연구 및 산업화를 추진해갈 연구소가 국내에서 처음으로 출범한다.

신라대 극한미생물연구소(소장 이한승 바이오식품소재학과 교수)는 8월 27일 오전 11시 교내 도서관 3층 회의실에서 개소식 및 기념 심포지엄을 개최한다. 이 연구소는 2010년부터 2013년까지 3년 동안의 설립 준비 기간을 거쳐 이날 공식 개소식을 갖게 됐다. 연수소는 앞으로 관련 연구자들의 네트워킹을 통한 연구활동 및 산업적 응용에 초점을 두고 다양한 사업을 전개함으로써 태고적 생명의 신비를 갖고 있는 극한 미생물에 대한 관심을 확산시켜나간다는 계획이다.

이 연구소에는 신라대 의생명과학대학의 바이오식품소재학과, 생물과학과, 제약공학과, 식품영양학과 소속 교수 10명이 연구위원으로 참여한다.

연구소 측은 앞으로 국내 관련 연구 기관 및 기업은 물론 해외 전문인사들까지 대거 참여시켜 다양한 연구 활동을 전개함과 아울러 극한미생물 연구 분야의 활성화를 위한 홍보 사업 등을 전개할 예정이다.

■ 극한미생물 대표 연구자들 주도로 연구소 설립해 역량 과시

이번에 연구소 설립을 주도한 신라대 이한승, 손재학 교수 등 연구위원들은 국내 극한미생물 연구 분야의 개척자들이다.

이한승 교수는 지난 10여 년간 국내외에서 극한미생물을 연구하여 CJ제일제당의 타가토스 개발 등 다수의 과제에 참여했다. 또한 극한미생물 관련 유수 해외 저널에 15 편이상의 논문을 꾸준히 게재해 왔으며 2009년 한국연구재단의 지원을 받아 한국극한미생물연구회를 조직해 회장을 맡아왔다.

특히 신라대는 정부와 부산시 지원금과 학교측 대응투자 등 150억이 넘는 자금으로 설립된 마린바이오산업화지원센터가 있다. 신라대는 또 부산 최초의 HACCP (식품위해요소중점관리기준) 교육훈련원, 부산지역 유일의 GMP(우수건강기능식품제조기준) 공장으로 지정된 학교 기업 신라바이오텍, 식품분석센터 등 국내 최고 수준의 관련 인프라를 갖추고 있어 앞으로 극한미생물 분야의 연구결과를 산업화로 연결시키기에 유리한 여건을 갖추고 있다.

■ 개소 기념 심포지엄

신라대 극한미생물연구소 개소기념 심포지엄에는 극한미생물 각 분야 국내 최고 수준의 극한미생물연구자들이 참여한다.

발제자 및 발표내용은 다음과 같다.

o 강성균 박사 (한국해양과학기술원) <국내 초고온성 고세균 연구와 바이오수소 개발>

o 김병찬 박사 (한국생명공학연구원) <장내 메탄생성 극한미생물의 모델 생물자원 개발과 그 응용>

o 노성운 박사 (한국기초과학지원연구원) <국내 초호염성 고세균의 다양성>

o 이동우 교수 (경북대 응용생명과학부) <극한미생물을 이용한 식품 및 화장품 소재 개발>

o 이한승 소장 (신라대 바이오식품소재학과) <극한미생물 연구 발전을 위한 제언>

■ 코멘트

이한승 신라대 극한미생물연구소장은 “부산에는 극한미생물 연구자들이 많고 몇 년 내에 한국해양과학기술원이 부산에 이전하게 되면 해양수도 부산이 극한미생물 연구의 메카로 자리 잡을 수 있을 것”이라며 “아직까지 저변이 넓지 않은 극한미생물 분야가 발전할 수 있도록 새로운 과제를 개발하고 국제적 네트워킹을 하는 등 동료 연구자들과 힘을 합쳐서 최선의 노력을 다할 것”이라고 밝혔다.

■ 극한미생물이란?

극한미생물이란 매우 높은 온도나, 강산 또는 강알칼리, 그리고 염분이 매우 높은 환경 등 일반적으로 생물이 살기 어렵다고 생각되는 극한 환경에서 생육하는 미생물의 총칭으로 주로 아키아(고세균)와 일부 세균(박테리아)이 여기에 속한다. 현재까지 밝혀진 생물체 중에 가장 높은 곳에서 사는 미생물은 섭씨 122도에서 사는 초호열성 미생물이며 염전이나 소금 속에서 초호염성 미생물도 있다. 2010년 12월 미항공우주국(NASA)에서 외계생물체 발견으로 떠들썩했던 비소를 대사하는 미생물도 호염성 극한미생물의 일종으로 밝혀진 바 있다. 또한 최근에는 인간을 비롯한 동물의 장내에도 메탄을 생성하는 미생물이 존재하며 이들이 비만 등 여러 가지 신체 대사와 관련이 있다는 것이 점차 밝혀지고 있는 실정이다.

■ 극한미생물의 이용

영화 <쥬라기 공원>이나 미국 드라마 CSI 등 다양한 매체에서 머리카락에 붙은 세포 속 소량의 DNA를 대량으로 증폭하는 기술인 중합효소연쇄반응(PCR, Polymerase Chain Reaction)이 많이 등장하는데 이 기술은 섭씨 70도의 고온성 세균인 Thermus aquaticus의 효소를 이용한 기술이며 이 기술을 개발한 캐리 멀리스 박사는 1993년 노벨상을 받았다.

최근 가장 각광받는 극한미생물 이용기술은 바이오에너지 생산기술이며 고온성 미생물이 바이오매스를 분해하여 알코올이나 바이오수소 등을 생산하는데 응용하고 있다. 한국해양과학기술원 이정현/강성균 박사팀은 2010년 9월에 초고온성 고세균의 수소 대사와 관련된 논문을 과학저널 <네이처>에 발표한 바 있으며 바이오수소에 관한 연구로 한국미생물학회에서 주관하는 2011 CJ BIO상'을 수상하기도 했다.

또한 고온성 미생물이 생산하는 효소를 이용하여 2012년 CJ제일제당(주)에서는 대체 감미료 타가토스(사진1)을 생산하였다. 타가토스는 설탕과 비슷한 당도를 갖지만 혈당을 높이지 않으며 칼로리도 설탕의 37%에 불과한 천연으로 존재하는 당으로서 식약청에서 건강기능성 식품 원료로 인정을 받은 바 있다

(그림 1) 고온성 세균의 효소로 만든 CJ제일제당의 감미료 타가토스

이 외에도 경북대 이동우 교수팀과 신라대 바이오식품소재학과 이한승 교수팀은 섭씨 70도에서 자라는 미생물을 이용하여 닭이나 오리 등 가금류의 깃털을 분해하여 아미노산과 효소를 생산하는 연구를 진행 중이다 (사진2).

(그림 2) 고온성 세균이 시간에 따라 닭털을 분해하는 모습(좌-->우)

이 외에도 고염도 발효 식품 속 호염균의 역할 규명이나 동물 장내 메탄균 저감화를 통한 온실 가스 문제 해결이나 동물 사료 첨가제의 개발, 심지어 우주생물학 등 극한미생물을 이용한 다양한 산업적 응용이 시도되고 있다.

(그림 3. 붉은 색 색소를 내는 호염성 미생물)