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해양생물 활용하여 바이오산업 활성화 기반 마련한다 
- 이산화탄소 감축기술 핵심소재?자궁경부암 원인바이러스 억제물질 개발 등 -

해양수산부(장관 김영춘)가 해양수산생명기술개발사업(R&D)으로 추진 중인 ‘해양생물 유전체 연구(’14~)’의 성과가 가시화되기 시작했다.

‘해양생물 유전체 연구’는 해양수산 생명자원의 유전체를 해독하여 유용 유전자를 발굴하고 그 유전자의 특성을 파악하여 활용방안을 찾는 사업이다. 연구를 맡은 포항공대 황인환 교수와 성균관대 윤환수 교수팀은 해양수산부의 지원을 받아 해조류 유전체 정보를 분석하였다.

우선 해초비빔밥에 들어가는 해조류인 ‘개꼬시래기*’의 유전체를 분석하여 이산화탄소(CO2) 감축기술의 핵심 소재인 ‘생촉매 탄산무수화 효소**’를 개발하는 데 성공하였다.

* 꼬시래기과의 해조식물로 1m 길이 이상 자라며 비빔밥 재료, 한천의 원료 등에 쓰임

** 이산화탄소에 물을 첨가하여 탄산을 얻는 가역반응을 촉진하는 효소

탄산무수화 효소는 이산화탄소가 물과 반응하여 탄산수소염(HCO3-)을  생성하는 것을 촉진시키는 효소이며, 이렇게 만들어진 탄산수소염은 베이킹 소다, 탄산칼슘 등 다양한 화학제품의 원천소재로 활용된다. 특히, 개꼬시래기 등 생촉매를 기반으로 공정을 진행하는 경우 화학적 공정에 비해 더욱 친환경적이고 인체 친화적이며 고순도의 탄산수소염을 생산할 수 있기 때문에 의료?식품 등 다양한 분야에서 높은 부가가치를 창출할 것으로 기대된다.

앞으로 연구팀은 대기 중에 떠다니는 배기가스를 흡수하여 탄산무수화 효소와 반응시켜 이산화탄소를 포집하는 ‘바이오리액터(Bio-reactor)’ 개발을 추진해나갈 계획이다. 이 기술이 상용화되면 화학촉매를 사용하는 현행 방식*에 비해 포집비용이 절반 이하(톤당 7~80,000원 → 톤당 2~30,000원)로 줄어들 것으로 기대된다.

* 아민계통의 화학촉매를 사용하며, 높은 열을 가해 이산화탄소를 분리하는 방식으로 고비용 소요

또한 성균관대 곽종환·윤환수 교수팀은 독도와 울릉도에 주로 서식하는 다시마목 해조류인 ‘대황’에서 자궁경부암을 일으키는 주요인자인 인유두종 바이러스(HPV)를 억제하는 물질을 개발하는 데 성공하였다.

현재 인유두종 바이러스(HPV) 치료제는 개발되지 않았으며 예방을 위한 백신 접종만이 감염을 막을 수 있는 유일한 방법이다. 그러나, 예방접종으로 인한 부작용 등에 대한 우려로 국내 접종률 또한 높지 않은 상황이다. 이에, 이번 연구는 인유두종 바이러스 치료제 개발의 단초를 열었다는 데 큰 의미가 있다.

연구팀은 현재 대황 추출물의 효능 연구와 함께 전장유전체를 분석하고 있으며, 향후 특정 유용물질을 만드는 유전자를 찾아내어 이를 대량으로 생산하기 위한 연구를 지속할 예정이다.

윤두한 해양수산부 해양수산생명과장은 “최근 생명공학기술이 비약적으로 발전함에 따라 해양생물 유전체 연구성과도 지속 창출될 것으로 기대된다.”라며, “앞으로도 해양수산생명자원을 활용한 의약품 등 유용물질 응용기술을 적극 개발하는 등 해양바이오 산업계의 활성화를 위해 최선을 다하겠다.”라고 밝혔다.