기장서 상명대 교수팀, 국제학술지 'Harmful Algae'에 눈문 게재

기장서 상명대 생명공학전공 교수./사진제공=상명대

상명대학교는 최근 기장서 생명공학전공 교수 연구팀이 해양 질산염 변화가 독성 와편모 조류 알렉산드리움의 마비성 패류독소 합성에 미치는 영향을 분자생물학적으로 규명했다고 14일 밝혔다.

지난 30년간 우리나라 인근 해역에서 질소계 영양염류의 비율이 꾸준히 증가했다. 이는 비료·화석 연료의 사용량 증가와 더불어 공장·자동차 매연에서 발생한 질소산화물이 바다로 녹아든 결과다.

황해와 동해, 동중국해의 질소-인의 비율은 약 13대 1로 알려졌으나, 동해의 질산염 농도는 급증하는 중이다. 해양생태계에 질산염이 대거 유입되면서 식물플랑크톤 중 유해성 적조생물이 번성했다. 그에 따른 적조 피해가 빈번해지고 있는 실정이다.

매년 봄(3~6월) 마비성 패류독소를 생산하는 알렉산드리움이 국내 연안에 출현한다. 이들이 생산하는 독소인 삭시톡신은 열에 강해 삶아도 파괴되지 않는다. 과거 다양한 연구를 통해 알렉산드리움의 출현과 삭시톡신 합성에 질소-인이 중요한 요소로 작용한다는 사실을 밝혀냈으나 직접적인 연관성을 설명하지는 못했다.

기 교수팀은 삭시톡신 합성에 관여하는 sxt 유전자의 발현을 연구해 질산염 농도 변화가 독소 합성에 영향을 미친다는 사실을 규명했다. 또 질소 성분을 이용해 독 합성에 관여하는 sxtI 유전자의 전장 서열과 구조를 최초로 보고했다. 해양생태계의 질산염 농도 변화가 알렉산드리움의 출현 및 패류독소 발생에 유의한 영향을 준다는 것을 분자생물학적으로 규명한 셈이다.

기 교수는 "적조 피해를 줄이기 위해서는 국내 연안의 용존질소 농도를 지속적으로 모니터링해야 할 것"이라고 조언했다.

한편 이번 연구 결과는 엘스비어(Elsevier) 출판사의 국제 학술지 'Harmful Algae'에 게재됐다.

권태혁 기자 taehkd@mt.co.kr