인하대 연구팀, 호수세균 플랑크토필라 세계 최초 배양

플랑크토필라 배양 실험 과정. (자료 = 인하대 제공)

[인천=이데일리 이종일 기자] 인하대는 조장천 생명과학과 교수 연구팀이 세계 최초로 호수에서 번식하는 세균 플랑크토필라를 배양하는 데 성공했다고 19일 밝혔다.

이는 지난 20여년 동안 수많은 미생물학자들이 실패를 거듭한 분야였다. 이번 연구로 다양한 미생물 자원을 확보할 것으로 기대된다.

연구팀은 최근 강원 춘천 소양호에서 채집한 물에 비타민, 카탈레이스(과산화수소를 물과 산소로 바꾸는 효소) 등을 첨가해 플랑크토필라의 순수배양체를 얻어냈다. 카탈레이스를 넣자 배지(실험물)의 과산화수소 농도가 떨어지고 세균이 늘어나는 현상이 관찰됐다. 전 세계에서 최초로 세균 배양에 성공한 것이다.

연구팀이 배양한 세균은 지구의 모든 호수에 존재하는 세균 중에서 양이 가장 많다. 그러나 이전까지 세계 연구진들이 플랑크토필라의 순수배양체를 확보되지는 못했다.

이번 연구 결과는 호수 내 플랑크토필라의 생존 전략을 밝히는 열쇠가 될 전망이다. 또 유전체 크기가 작은 비배양성 세균 배양에도 활용해 다양한 미생물 자원을 확보하는 데 기여할 것으로 보인다.

연구 결과가 담긴 논문 ‘생화학적 도우미, 카탈레이스를 사용한 담수 편재성 악티노박테리아 acI(플랑크토필라) 배양’은 최근 국제미생물생태학회 저널 온라인판에 게재됐다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단 기초연구사업, 선도연구센터 지원사업의 지원으로 이뤄졌다.

조장천 교수는 “이번 연구는 집락을 형성하지 않는 난배양성 세균을 효율적으로 키울 수 있는 방법을 제시한 것”이라며 “영양분이 부족한 환경에서 자라는 미생물은 유전체 크기를 줄여나가는 방향으로 진화해 대사 효율을 높이고 개체수를 효율적으로 늘려간다”고 말했다.

이어 “이번에 배양된 플랑크토필라 집단은 같은 환경에서 서식하는 다른 세균이 만든 과산화수소 분해효소의 도움을 받아 호수 환경에서 생존하고 있는 것으로 보인다”고 말했다.